高速公路通信网络技术的现状范文

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【摘要】高速公路通信网络包括光纤数字传输系统、程控数字交换系统、紧急电话系统、数据与图像传输系统、移动通信系统等，组网技术为SDH传输技术、ATM传输技术、IP网络技术，各有优劣，ATM传输技术是其迄今为止唯一可以同时高效传输所有数据业务的标准化技术，是最适合高速公路通信与联网的技术。覆盖与切换技术包括3G、4G、e网，沿线无线覆盖、地面高速公路专网配合宏基站、RRU、直放站等、RRU拉远、直放站方式可基本实现全程覆盖。信号切换采用WCDMA系统切换，根据不同的基站、地形、用户需求选择不同的切换方式，可满足基本切换需求。

【关键词】高速公路；通信网络；移动

通信高速公路是指通行速度超过60Km的公路，我国高速公路通车里程高居世界第一位，是陆路运输的重要道路。随着社会经济的发展，人们对高速公路上的通信服务需求的要求越来越高，如何提高高速公路通信网络服务质量越来越受到重视，本文就相关领域的研究进行概述。

一、高速公路通信网络技术需求

高速公路上的车辆行驶速度在60～120km/min左右，在未来不排除会存在提速情况，这一速度已经接近普通快速列车。在我国移动服务的提供商主要为中国移动、电信等单位，因特殊的历史、特殊经营体制原因，漫游费用并未取消，跨区域通信仍然存在明显的障碍。与此同时，与其他移动交通工具上通信一样，高速公路上汽车处于行驶状态，运动对信号的收发会带来负面影响，主要包括以下方面：①普勒频移效应，移动会造成接收端接收的信号出现频移，速度越快，这种效应越明显，这种频移会影响信号接收的质量，会增加乱码、误码的风险；②汽车本身不同于户外，其实际上是一种室内通信，汽车为了保障驾驶安全、室内静音，会进行特殊处理，全封闭的结构、金属镀膜剥离技术、防辐射玻璃等，这些都一定程度上会阻拦信号传输[1]。车辆行驶过程中，信号进入车内会出现损耗，在行驶过程中，遇到越区切换时，便可能出现切换异常、信号短暂失去链接，导致信号接通率下降。在不同的地区服务标准、基础设施条件存在明显的差异，这些都会影响切换的效率。

二、高速公路通信网络技术

2.1组网技术

目前，应用于高速的通信网络包括光纤数字传输系统、程控数字交换系统、紧急电话系统、数据与图像传输系统、移动通信系统等，其中针对行驶车辆的服务主要为移动通信系统，是现代业务通信的关键环节。移动通信系统可以实现两个移动终端之间通信完成一个完整移动通信系统支持，实现相对简单，可以沿高速公路设有光传输通信系统，介入业务网ONU光网络单元、光线路单元设备上的接口板便可实现联网。目前，高速上可供选择的组网技术为SDH传输技术、ATM传输技术、IP网络技术。SDH传输技术优点较多，能够兼容DPH，具有标准信息结构等级，从而实现多厂家设备连接，但该网络十分复杂，仅仅是简单的点对点传输，会导致带宽利用率低，随着多媒体新业务的开发，会出现不足[2]。ATM传输技术是一种集语言、数据、视频交换一体的综合网络，以高带宽、速度快、低延时、容量大、伸缩性强和适应性强等优点，内容多、点多、线长、多站点，能够针对性的连接，保障业务质量，是其迄今为止唯一可以同时高效传输所有数据业务的标准化技术，是最适合高速公路通信与联网技术。IP网络技术基本成熟，覆盖规模大，属于第三层网络技术，使用的数据包长度是变化的，因此其语音、视频等实施业务方面受到制约。这就使得除计算机业务外，其他业务都需要进行转换才能提供，但当前，在部分基础设施欠缺、骨干网络接入少、仍然以计算机网络为主的区域，IP技术也不失为一种好的选择[3]。

2.2覆盖与切换技术

目前，高速公路已经基本实现了3G、4G网络覆盖。但因我国高速公路的通过地形、地区经济环十分复杂，覆盖的需求也不尽相同。目前，国内普遍采用沿线无线覆盖、地面高速公路专网两个组网策略，同时针对不同的地形，会结合宏基站、RRU、直放站等、RRU拉远、直放站方式覆盖。对于信号的切换，首选WCDMA系统切换，通过合适的算法能够实现信息矫正补偿、快速切换，降低切换延迟、乱码情况、提高切换成功率。按照切换的实现形式，可分为硬切换与软切换、虚拟软切换三类，不同切换方式各有优劣，根据不同的基站、地形、用户需求选择不同的切换方式，如在高速公路上的服务站，可以以小区方式覆盖，从公网向邻近的专网切换，以提高服务站点的服务质量。

小结：

高速公路的网络通信服务对象存在明显的差异，针对公路上的驾驶个体，通信方式以2G、3G、e网覆盖为主，而对于公路经营者，以公路专网为主，以实现智慧交通方面的需求。针对不同的需求选择不同的组网、切换技术。在未来，高速公路网络应该是综合多种需求、多种接入网络共存的异构无线网。从当下的需求来看，应加强网络基础设施建设，为下一代高速通路主干网建设奠定基础。

参考文献

[1]吕梦蛟.基于移动通信基站大数据的高速公路交通状态采集研究与应用[J].公路,2016,61(08):157-164.

[2]杨晖.高速公路机电工程通信系统的发展及其新技术应用研究[J].江西建材,2017，(16):156.

[3]王露.PTN技术在高速公路通信系统中的应用分析[J].西部交通科技,2017，(06):113-115.

[4]李嘉波,郭健,梁帝.软交换在高速公路通信系统中的应用[J].中国锰业,2016,34(06):153-156.

作者：吕运亮 单位：北京兴通工程咨询有限公司