
随着通信场景的增多,以及人们对数据传输速率、信号覆盖率和时间延迟等技术参数的差异化需求,光通信和空间通信技术逐步发展起来。
光通信和空间通信技术具有传输速率高、通信容量大、抗电磁干扰性能强和保密性高等优点,且其通信终端体积小、功耗低、实用性极高,引发各国研究热潮。
1.日本研发出用于波分多路复用光纤网络的光通信芯片
日本新能源产业技术综合开发机构(New Energy and Industrial Technology Development Organization,NEDO)、光电子融合基础技术研究所(Photonics Electronics Technology Research Association,PETRA)和冲电气工业株式会社(Oki Electric Industry,OKI)合作研发出一种光通信芯片,该芯片可在微型光电模块上实现高速数据传输。
研究团队基于硅光子技术研发出的用于波分多路复用光纤网络的光通信芯片,可接收4种不同波长的光信号,并在5平方毫米的板载光模块上实现400吉比特/秒的高速传输,将进一步推动5G商用化进程。
2.亚马逊拟斥资数十亿美元建造卫星网络
亚马逊首席执行官贝索斯表示,亚马逊拟斥资数十亿美元建造由数千个卫星组成的网络,以提供宽带互联网服务。
亚马逊将在近地轨道部署3236颗卫星,以在全球范围内实现宽带互联网连接。贝索斯称,该项目将满足农村和偏远地区民众的宽带接入需求。
3.NASA宣布使用红外激光实现更快的空间通信
NASA宣布使用红外激光实现更快的空间通信。为解决太空中数据传输缓慢的问题,NASA 拟在猎户座飞船上安装激光通信装置,将超高清视频发回地球。
激光通信具备更短的波长和更高的频率,每秒可以传输更多数据,其速度将是S波段无线电的10倍。技术人员正在测试防抖系统,以减少航天器抖动对信号传输的干扰。激光通信将极大提升空间通信效率,帮助NASA拓展更多科学研究领域。
4.美国分析空间公司宣布研发世界首个高吞吐量激光小卫星数据网络
美国分析空间公司(Analytical Space)宣布研发世界首个高吞吐量激光小卫星数据网络,以改善低轨小卫星连通能力。
该公司将研发一系列配备光通信链路的近地轨道立方体卫星。这些卫星通过激光链路传输数据,可将数据传输能力提高3倍,并可将数据传输成本降低1/2。
5.欧洲航天局测试新的空间加密传输方式,以减弱太空辐射对信号的干扰
欧洲航天局测试基于硬加密备份密钥的加密传输方式,以减弱太空辐射对信号传输的干扰。
太空辐射会干扰信号的传输,影响卫星通信,但现有的抗干扰设备价格昂贵且结构复杂。
研究人员在结构简单、通用性强且价格低廉的树莓派编程板上开展研究,希望找到新型加密传输方式,满足国际空间站的安全需求。
研究人员开发的新型传输系统采用多个运行核心阵列,具有多个硬编码备份密钥,可在传输失效的情况下迅速切换备用方案,通过提高冗余度确保持续、稳定的连接。
6.俄罗斯计划在国际空间站与地面基站之间开展第二次空间高速激光通信链路试验
俄罗斯联邦航天局(Russian Federal Space Agency)计划在国际空间站与地面基站之间开展第二次空间高速激光通信链路试验。此项试验旨在利用激光通信使国际空间站与地面基站的数据传输速率提高至 10吉比特/秒,并在国际空间站与卫星之间建立速率为1.2吉比特/秒的激光信道。此项试验将于2021年完成,届时国际空间站可通过俄罗斯的设备完成全天时通信。
7.日本发射小型卫星光通信实验装置,开展远距离空间光通信在轨验证
日本宇宙航空研究开发机构(Japan Aerospace Exploration Agency,JAXA)和索尼计算机科学实验室(Sony’s Computer Science Laboratories,SCSL)发射小型卫星光通信实验装置,以开展远距离空间光通信在轨验证。
该装置通过“鹳”8号货运补给飞船发送至国际宇宙空间站,并利用日本“希望”号实验舱的舱外实验工作台开展在轨验证工作。
研究人员表示,远距离空间光通信技术可作为国际宇宙空间站、月球、火星同地球之间的通信手段,将对未来实现星间和地面大容量实时数据通信提供关键支持。