高速公路通信網絡技術的現狀范文

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【摘要】高速公路通信網絡包括光纖數字傳輸系統、程控數字交換系統、緊急電話系統、數據與圖像傳輸系統、移動通信系統等，組網技術為SDH傳輸技術、ATM傳輸技術、IP網絡技術，各有優劣，ATM傳輸技術是其迄今為止唯一可以同時高效傳輸所有數據業務的標準化技術，是最適合高速公路通信與聯網的技術。覆蓋與切換技術包括3G、4G、e網，沿線無線覆蓋、地面高速公路專網配合宏基站、RRU、直放站等、RRU拉遠、直放站方式可基本實現全程覆蓋。信號切換采用WCDMA系統切換，根據不同的基站、地形、用戶需求選擇不同的切換方式，可滿足基本切換需求。

【關鍵詞】高速公路；通信網絡；移動

通信高速公路是指通行速度超過60Km的公路，我國高速公路通車里程高居世界第一位，是陸路運輸的重要道路。隨著社會經濟的發展，人們對高速公路上的通信服務需求的要求越來越高，如何提高高速公路通信網絡服務質量越來越受到重視，本文就相關領域的研究進行概述。

一、高速公路通信網絡技術需求

高速公路上的車輛行駛速度在60～120km/min左右，在未來不排除會存在提速情況，這一速度已經接近普通快速列車。在我國移動服務的提供商主要為中國移動、電信等單位，因特殊的歷史、特殊經營體制原因，漫游費用并未取消，跨區域通信仍然存在明顯的障礙。與此同時，與其他移動交通工具上通信一樣，高速公路上汽車處于行駛狀態，運動對信號的收發會帶來負面影響，主要包括以下方面：①普勒頻移效應，移動會造成接收端接收的信號出現頻移，速度越快，這種效應越明顯，這種頻移會影響信號接收的質量，會增加亂碼、誤碼的風險；②汽車本身不同于戶外，其實際上是一種室內通信，汽車為了保障駕駛安全、室內靜音，會進行特殊處理，全封閉的結構、金屬鍍膜剝離技術、防輻射玻璃等，這些都一定程度上會阻攔信號傳輸[1]。車輛行駛過程中，信號進入車內會出現損耗，在行駛過程中，遇到越區切換時，便可能出現切換異常、信號短暫失去鏈接，導致信號接通率下降。在不同的地區服務標準、基礎設施條件存在明顯的差異，這些都會影響切換的效率。

二、高速公路通信網絡技術

2.1組網技術

目前，應用于高速的通信網絡包括光纖數字傳輸系統、程控數字交換系統、緊急電話系統、數據與圖像傳輸系統、移動通信系統等，其中針對行駛車輛的服務主要為移動通信系統，是現代業務通信的關鍵環節。移動通信系統可以實現兩個移動終端之間通信完成一個完整移動通信系統支持，實現相對簡單，可以沿高速公路設有光傳輸通信系統，介入業務網ONU光網絡單元、光線路單元設備上的接口板便可實現聯網。目前，高速上可供選擇的組網技術為SDH傳輸技術、ATM傳輸技術、IP網絡技術。SDH傳輸技術優點較多，能夠兼容DPH，具有標準信息結構等級，從而實現多廠家設備連接，但該網絡十分復雜，僅僅是簡單的點對點傳輸，會導致帶寬利用率低，隨著多媒體新業務的開發，會出現不足[2]。ATM傳輸技術是一種集語言、數據、視頻交換一體的綜合網絡，以高帶寬、速度快、低延時、容量大、伸縮性強和適應性強等優點，內容多、點多、線長、多站點，能夠針對性的連接，保障業務質量，是其迄今為止唯一可以同時高效傳輸所有數據業務的標準化技術，是最適合高速公路通信與聯網技術。IP網絡技術基本成熟，覆蓋規模大，屬于第三層網絡技術，使用的數據包長度是變化的，因此其語音、視頻等實施業務方面受到制約。這就使得除計算機業務外，其他業務都需要進行轉換才能提供，但當前，在部分基礎設施欠缺、骨干網絡接入少、仍然以計算機網絡為主的區域，IP技術也不失為一種好的選擇[3]。

2.2覆蓋與切換技術

目前，高速公路已經基本實現了3G、4G網絡覆蓋。但因我國高速公路的通過地形、地區經濟環十分復雜，覆蓋的需求也不盡相同。目前，國內普遍采用沿線無線覆蓋、地面高速公路專網兩個組網策略，同時針對不同的地形，會結合宏基站、RRU、直放站等、RRU拉遠、直放站方式覆蓋。對于信號的切換，首選WCDMA系統切換，通過合適的算法能夠實現信息矯正補償、快速切換，降低切換延遲、亂碼情況、提高切換成功率。按照切換的實現形式，可分為硬切換與軟切換、虛擬軟切換三類，不同切換方式各有優劣，根據不同的基站、地形、用戶需求選擇不同的切換方式，如在高速公路上的服務站，可以以小區方式覆蓋，從公網向鄰近的專網切換，以提高服務站點的服務質量。

小結：

高速公路的網絡通信服務對象存在明顯的差異，針對公路上的駕駛個體，通信方式以2G、3G、e網覆蓋為主，而對于公路經營者，以公路專網為主，以實現智慧交通方面的需求。針對不同的需求選擇不同的組網、切換技術。在未來，高速公路網絡應該是綜合多種需求、多種接入網絡共存的異構無線網。從當下的需求來看，應加強網絡基礎設施建設，為下一代高速通路主干網建設奠定基礎。

參考文獻

[1]呂夢蛟.基于移動通信基站大數據的高速公路交通狀態采集研究與應用[J].公路,2016,61(08):157-164.

[2]楊暉.高速公路機電工程通信系統的發展及其新技術應用研究[J].江西建材,2017，(16):156.

[3]王露.PTN技術在高速公路通信系統中的應用分析[J].西部交通科技,2017，(06):113-115.

[4]李嘉波,郭健,梁帝.軟交換在高速公路通信系統中的應用[J].中國錳業,2016,34(06):153-156.

作者：呂運亮 單位：北京興通工程咨詢有限公司