摘要：如今廣泛運(yùn)用于交通智能系統(tǒng)中的無線通信技術(shù)分別是第三代無線通信以及第四代無線通信技術(shù)。在第三代無線移動(dòng)通信工作原理中有三種通信區(qū)域分別是微微蜂窩區(qū)、微蜂窩區(qū)以及宏蜂窩區(qū)。微微蜂窩區(qū)能夠?qū)崿F(xiàn)局域網(wǎng)(社區(qū)、校區(qū)、辦公樓)的通信;微蜂窩區(qū)則能實(shí)現(xiàn)城市與郊區(qū)范圍內(nèi)的通信;宏蜂窩區(qū)能夠?qū)崿F(xiàn)城市之間的漫游通信。運(yùn)用第三代無線移動(dòng)通信技術(shù)建立的智能交通系統(tǒng)能夠提高交通安全性和加強(qiáng)車輛管理。因?yàn)榈谌鸁o線移動(dòng)通信采用異步轉(zhuǎn)換技術(shù)，傳播速率可達(dá)2—156mb/S，依靠衛(wèi)星和地面網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)全球漫游，通信信息甚至覆蓋了水、陸、空運(yùn)輸各部門。LET即第四代無線通信技術(shù)，第四代通信技術(shù)在數(shù)據(jù)傳輸方面有更良好的性能，因此運(yùn)用于交通智能系統(tǒng)中能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)較大的路況視頻、圖片傳送，并且具有傳輸速度快，信息損壞可能性低等特點(diǎn)。第四代無線通信技術(shù)在定位車輛、收集交通路況信息方面精確度很高，因此用于導(dǎo)航和道路最優(yōu)化選擇等輔助車輛駕駛作用十分明顯。

　　關(guān)鍵詞：智能通信,通信技術(shù),科技技術(shù)

　　3G(GPSGSMGIS)系統(tǒng)是一套科學(xué)有效的24小時(shí)移動(dòng)車輛管理調(diào)度系統(tǒng)。它是利用GPS精確的定位系統(tǒng)和電信行業(yè)的移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)對車輛進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。3G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能為車輛調(diào)度管理提供技術(shù)。通過3G技術(shù)的使用可以更加合理安排城市公交路線，并且能夠定位故障車輛，及時(shí)調(diào)整公交運(yùn)行狀況。公交系統(tǒng)特有的電子播報(bào)語音以及沿途站點(diǎn)提示都是基于3G技術(shù)形成的。另外電子站牌能通過無線數(shù)據(jù)接收到公交車的位置和到站時(shí)間，為乘客提供了極大的方便，大大提高了工作效率。出租車行業(yè)的汽車調(diào)度管理顯得尤為重要。基于3G系統(tǒng)的出租車叫車業(yè)務(wù)主要是乘客撥打出租車調(diào)度中心電話，調(diào)度中心再根據(jù)乘客信息搜尋最近的空車。叫車業(yè)務(wù)能夠節(jié)約乘客等車時(shí)間，能減少出租車在街上游蕩對空氣造成污染還能減少空車率，提高了經(jīng)濟(jì)效益等。不僅如此，車輛調(diào)度系統(tǒng)還能保護(hù)乘客以及駕駛?cè)说陌踩约胺乐管囕v丟失等功能。

　　汽車導(dǎo)航是智能交通系統(tǒng)中使用最廣泛技術(shù)，它的使用給汽車出行帶來了極大的方便。汽車導(dǎo)航系統(tǒng)包括全球定位系統(tǒng)(GPS)和車輛導(dǎo)航系統(tǒng)兩個(gè)部分。全球定位系統(tǒng)主要由用戶接收設(shè)備、地面監(jiān)控裝置以及空間衛(wèi)星組成。通過衛(wèi)星無線通信探測道路情況，地面監(jiān)控裝置將監(jiān)測到的信息發(fā)送到衛(wèi)星上，之后衛(wèi)星再將這些數(shù)據(jù)信息發(fā)射回地面。車輛導(dǎo)航系統(tǒng)中有接收裝置，通過接收衛(wèi)星傳送的數(shù)據(jù)確定車輛的位置,汽車導(dǎo)航系統(tǒng)會(huì)將獲得的定位信息作為出發(fā)點(diǎn)，在用戶通過文字或者語音輸入目的地信息之后，導(dǎo)航系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)讀取存儲(chǔ)在光盤中的電子地圖，然后自動(dòng)計(jì)算出路線。用戶還能指定行在駛途中想要經(jīng)過的地點(diǎn)或者道路，接著車輛導(dǎo)航顯示設(shè)備中就會(huì)出現(xiàn)線路指導(dǎo)信息。在行駛的過程中，如果車輛偏離了提示路線，導(dǎo)航系統(tǒng)還能重新根車身位置和目的地的信息重新計(jì)算出路線。在導(dǎo)航系統(tǒng)顯示器上還會(huì)顯示根據(jù)衛(wèi)星定位出的汽車維修點(diǎn)、高速路服務(wù)區(qū)以及加油站站點(diǎn)等重要信息。

　　無線通信技術(shù)和車輛無線通信技術(shù)在智能交通系統(tǒng)的使用在發(fā)達(dá)國家已經(jīng)較為成熟，發(fā)達(dá)國家智能交通系統(tǒng)推廣和使用不僅在交通安全和車輛管制方面起到作用，還能有效緩解交通污染以及資源消耗的問題，并且在增強(qiáng)國際競爭力和提升國家安全方面發(fā)揮了重要作用。

　　基于ITS系統(tǒng)的業(yè)務(wù)應(yīng)用劃分，不同行業(yè)具有不同的理解，現(xiàn)階段主要的三種劃分方式有：基于業(yè)務(wù)領(lǐng)域?qū)χ悄芙煌ㄐ袠I(yè)應(yīng)用進(jìn)行分類，包括交通管理、電子收費(fèi)、交通信息服務(wù)、交通運(yùn)輸安全管理、客貨運(yùn)輸管理、城市公共交通管理、智能公路與安全輔助駕駛、交通基礎(chǔ)設(shè)施管理和ITS數(shù)據(jù)管理九大領(lǐng)域;基于汽車信息服務(wù)類別，分為通信服務(wù)、道路導(dǎo)航、駕駛輔助、遠(yuǎn)程監(jiān)控和資訊娛樂五大類業(yè)務(wù);定義ITS應(yīng)用的基本集合作為主要支持的場景，包括主動(dòng)道路安全、協(xié)同交通效率、協(xié)同本地服務(wù)以及綜合互聯(lián)服務(wù)。綜合各種對智能交通行業(yè)應(yīng)用場景的分析，我們將應(yīng)用場景按照交通安全、交通效率、信息服務(wù)三個(gè)維度進(jìn)行分類，并從通信的角度出發(fā)，關(guān)注車與外部的通信，從每類業(yè)務(wù)中篩選典型的具體場景，形成智能交通行業(yè)應(yīng)用場景：交通安全類應(yīng)用場景側(cè)重降低或避免交通事故的發(fā)生，有效維護(hù)道路安全;交通效率類應(yīng)用場景側(cè)重提升路面交通效率;信息服務(wù)類應(yīng)用場景側(cè)重提供道路及周邊、車輛相關(guān)的信息。根據(jù)各類應(yīng)用場景對通信需求的分析，無線通信系統(tǒng)需求指標(biāo)主要包含以下幾個(gè)維度：•時(shí)延：節(jié)點(diǎn)間通信的時(shí)間延遲，不包括應(yīng)用層處理時(shí)間•移動(dòng)速度：需支持的節(jié)點(diǎn)(包括發(fā)送節(jié)點(diǎn)及接收節(jié)點(diǎn))移動(dòng)速度•數(shù)據(jù)包大小：單次信息發(fā)送數(shù)據(jù)量•覆蓋：節(jié)點(diǎn)所能達(dá)到的通信范圍，亦即發(fā)送信息的節(jié)點(diǎn)期望距該發(fā)送節(jié)點(diǎn)多大范圍內(nèi)的節(jié)點(diǎn)接收到該消息表2按照應(yīng)用類別及場景，從各個(gè)無線指標(biāo)維度給出了對通信的需求。

　　針對ITS，各種組織機(jī)構(gòu)提出了很多相關(guān)的無線通信技術(shù)。然而，由于不同無線通信技術(shù)的特性差異，其應(yīng)用于ITS仍面臨眾多挑戰(zhàn)，如頻譜資源缺乏、信道質(zhì)量低、移動(dòng)性高、異構(gòu)和擴(kuò)展性等。從其主要商用方式及技術(shù)特點(diǎn)來看，無線通信系統(tǒng)主要分為兩類，一是用于公眾覆蓋的廣域無線如GSM、3G、LTE等，還有一類是短距離用于各種行業(yè)通信的DSRC、McWiLL等。GSM，它是由歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)組織ETSI制訂的一個(gè)數(shù)字移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)，空中接口采用時(shí)分多址技術(shù)。WCDMA是采用寬帶碼分多址技術(shù)的的第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)，其擁有與第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)類似的結(jié)構(gòu)。WCDMA采用直接序列擴(kuò)頻碼分多址(DS-CDMA)、頻分雙工(FDD)方式，碼片速率為3.84Mcps，載波帶寬為5MHz。TD-SCDMA(時(shí)分復(fù)用同步碼分多址接入)標(biāo)準(zhǔn)是由中國第一次提出、被ITU和3GPP國際標(biāo)準(zhǔn)組織接納的第三代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)綜合了TD-MA、CDMA和FDMA等多種多址方式，通過綜合使用智能天線、聯(lián)合檢測技術(shù)，提高了傳輸容量方面的性能，同時(shí)降低了小區(qū)間頻率復(fù)用所產(chǎn)生的干擾。

　　TD-SCDMA的雙工方式采用了TDD模式，通過靈活的改變上/下行鏈路間時(shí)隙分配轉(zhuǎn)換點(diǎn)，高效率地承載所有3G對稱和非對稱業(yè)務(wù)。cdma2000是應(yīng)用碼分多址技術(shù)的無線通信系統(tǒng)，空中接口采用的技術(shù)包含了CDMA20001X技術(shù)和CDMA2000EV-DO技術(shù)。前者可提供電路域和分組域的業(yè)務(wù)，后者提供分組域的業(yè)務(wù)。cd-ma2000可工作在多種頻段上，可以使用最小1.25MHz帶寬進(jìn)行1:1同頻組網(wǎng)。其中EV-DO技術(shù)支持多個(gè)1.25MHz載波的聚合。LTEFDD是在十幾年超3G(B3G，Beyond3G)研究的技術(shù)儲(chǔ)備基礎(chǔ)上研發(fā)出的“準(zhǔn)4G”技術(shù)。LTE使用先進(jìn)的OFDM空中接口技術(shù)、MIMO、自適應(yīng)等提高數(shù)據(jù)率和系統(tǒng)性能先進(jìn)技術(shù)，使用扁平化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和全I(xiàn)P(InternetProtocol)系統(tǒng)架構(gòu)，支持更寬的網(wǎng)絡(luò)帶寬和多種系統(tǒng)帶寬。TD-LTE是時(shí)分雙工模式的LTE系統(tǒng)，TD-LTE通過引入OFDM、多天線MIMO、64QAM、全I(xiàn)P扁平的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、優(yōu)化的幀結(jié)構(gòu)、簡化的狀態(tài)以及小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)等新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了更高的帶寬、更大的容量、更高的數(shù)據(jù)傳輸速率和更低的傳輸時(shí)延的效果。WiMAX是一項(xiàng)基于IEEE802.16標(biāo)準(zhǔn)的寬帶無線城域網(wǎng)技術(shù)。它基于IP技術(shù)設(shè)計(jì)，面向互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單，快速部署能力強(qiáng)。WiMAX采用OFDM/OFDMA、AAS、MIMO等先進(jìn)技術(shù)，支持終端的高速移動(dòng)，并提供高帶寬以開展豐富的業(yè)務(wù)應(yīng)用。

　　DSRC(專用短程通信，DedicatedShortRangeCommunications)是專門用于車輛通信的技術(shù)，包括車-路與車-車之間的通信。DSRC能夠?yàn)橄到y(tǒng)提供高速的數(shù)據(jù)傳輸，保證通信鏈路的低時(shí)延與系統(tǒng)的可靠性。DSRC采用了IEEE802.11a作為底層傳輸技術(shù)，DSRC標(biāo)準(zhǔn)化工作主要在IEEE802.11p與IEEE1609工作組進(jìn)行，其中IEEE802.11p標(biāo)準(zhǔn)包含MAC層和PHY層相應(yīng)的規(guī)范，主要對高速移動(dòng)環(huán)境的應(yīng)用場景下，修改IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)，而IEEE1609協(xié)議簇為定義MAC層之上的上層協(xié)議。McWiLL基于空中接口的下行共享信道實(shí)現(xiàn)語音組呼功能，組呼呼叫時(shí)延和容量等性能指標(biāo)均符合集群調(diào)度應(yīng)用要求，支持話權(quán)搶占、動(dòng)態(tài)重組、優(yōu)先級呼叫、遲后進(jìn)入、強(qiáng)插強(qiáng)拆等傳統(tǒng)集群功能，支持無線虛擬專網(wǎng)，通過圖形化調(diào)度臺(tái)可實(shí)現(xiàn)用戶狀態(tài)的實(shí)時(shí)呈現(xiàn)、監(jiān)聽錄音、視頻轉(zhuǎn)分發(fā)等指揮調(diào)度功能。WLAN雖然成為廣泛的無線寬帶接入技術(shù)，但其通信覆蓋距離較小，主要用于室內(nèi)無線網(wǎng)絡(luò)。WLAN同時(shí)不適用于移動(dòng)性要求較高的ITS應(yīng)用。WLAN免費(fèi)的國際頻段和主要商用模式影響其提供可靠的服務(wù)質(zhì)量。

　　通過對比分析ITS系統(tǒng)各類應(yīng)用的無線通信需求和典型無線通信系統(tǒng)指標(biāo)，可以給出ITS的無線通信系統(tǒng)應(yīng)用和優(yōu)化建議。基于以上的對比分析可知，不同的接入技術(shù)具有不同的性能，無線蜂窩網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對于時(shí)延大多無法滿足，需長期保持連接態(tài)才能滿足短時(shí)告警類業(yè)務(wù)，但是終端長期處于連接態(tài)將導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)資費(fèi)高、網(wǎng)絡(luò)利用率低、終端耗電快等問題。然而無線蜂窩網(wǎng)絡(luò)技術(shù)具有廣覆蓋、大容量的優(yōu)勢，特別是基于服務(wù)公眾網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)的無縫覆蓋特點(diǎn)，適用于支持交通效率、信息服務(wù)等場景的應(yīng)用;短距離通信DSRC技術(shù)由于通信距離較近，具有時(shí)延短的優(yōu)勢，更適用于交通安全類場景，但由于覆蓋距離受限，僅適用于一些固定管理節(jié)點(diǎn)與移動(dòng)臺(tái)的通信。