lte系统在高速公路监控系统中的应用研究

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1、LTE系统在高速公路监控系统中的应用研究第一章绪论1.1研究背景及意义近年来，伴随着我国社会经济的飞速发展，国家对于公路交通大力投入，使我国高速公路里程迅速增加，到2010年底，我国高速公路总里程已经发展到7.4万公里，“五纵七横”12条国道主干线已全部建成，从面积密度来看，东部等发达地区并不亚于美国等发达国家，甚至还超过了发达国家水平。伴随着大量高速公路的建成，为了充分发挥高速公路“高速、高效、安全、舒适”的特点，使得高速公路的现代化管理变得异常重要。高速公路通信系统是高速公路现代化管理的支撑系统，它要实现监控系统和收费系统的数据、语

2、音和图像等信息准确而及时的传输，保持高速公路各管理部门之间业务联络通讯的畅通，并要为高速公路内部各部门和外界建立必要的联系；同时高速公路通信系统作为交通专用通信网的重要组成部分，是交通信息的主要传输载体，为各种网络服务（如Intranet、Internet）及会议电视系统提供传输通道。　　随着计算机技术。网络技术和通信技术的迅速发展，高速公路通信技术也从简单的无线对讲系统发展到800MHz无线集群系统，从小容量微波通信发展到SDH系列数字光纤传输系统，从单纯的电话业务发展到包括语音、数据和图像等多种信息的综合通信，并从模拟通信向数字通信

3、演变，开始组建先进的宽带综合业务数字（B－ISDN）通信系统。高速公路通信业务大概可以分为语音、数据和图像三大部分。语音业务包括业务电话BT、指令电话CT、紧急电话ET、无线集群、广播系统等。数据业务分为2部分。一是收费系统计算机网络互连，即收费站——收费（分）中心——11收费总中心的三级收费网络，计算机收费局域网的速率一般是10Mbps/100Mbps；二是外场交通监控数据采集及控制，这是一些低速数据，包括可变情报板、限速标志、车辆检测、气象检测。图像切换和控制等。图像业务主要是CCTV交通监控图像及会议电视图像。CCTV交通监控图像

4、包括收费站中收费车道、收费亭和收费广场图像以及重要路段和立交桥的外场监控图像。　从上分析可以看出高速公路通信网是一个多业务、传输距离长的专用多媒体传输系统。同时，伴随着交通信息产业的兴起，高速公路通信网作为交通信息网重要组成部分，其用户的可用带宽（Availableaccessbandwidth）在逐步增加，对业务的要求也逐步向宽带化、实时化发展。近几年来，全球通信技术的发展日新月异，尤其是近两三年来，无线通信技术的发展速度与应用领域已经超过了固定通信技术，呈现出如火如荼的发展态势。其中最具代表性的有蜂窝移动通信、宽带无线接入，也包括集

5、群通信、卫星通信。蜂窝移动通信从上世纪80年代出现到现在，已经发展到了第三代移动通信技术，目前业界正在研究面向未来第四代移动通信的技术;宽带无线接入也在全球不断升温，近几年来我国的宽带无线用户数增长势头强劲。宽带无线接入研究重点主要包括无线城域网（WMAN）、无线局域网(WLAN)和无线个域网(WPAN)技术;模拟集群通信的应用开始得比较早，但随着技术的发展，数字集群通信技术越来越赢得大家的关注。1.2本文研究的主要内容1.2.1LTE系统简介LTE(LongTermEvolution)项目是3G的演进，它改进并增强了3G的空中接入技术

6、，采用OFDM和MIMO作为其无线网络演进的唯一标准。在20MHz频谱带宽下能够提供下行100Mbit/s与上行50Mbit/s的峰值速率。改善了小区边缘用户的性能，提高小区容量和降低系统延迟。3GPPLTE项目的主要性能目标包括：在20MHz频谱带宽能够提供下行100Mbps、上行50Mbps的峰值速率；改善小区边缘用户的性能；提高小区容量；降低系统延迟，用户平面内部单向传输时延低于5ms，控制平面从睡眠状态到激活状态迁移时间低于50ms，从驻留状态到激活状态的迁移时间小于100ms；支持100Km半径的小区覆盖；能够为350Km/h

7、高速移动用户提供>100kbps的接入服务；支持成对或非成对频谱，并可灵活配置1.25MHz到20MHz多种带宽。LTE概念的提出意味着目标的确立，为了有一个清晰的技术发展路线，3GPP制定了明确的时间表。整个标准发展过程分为两个阶段，研究项目阶段和工作项目阶段。研究项目阶段预计在2006年年中结束，该阶段将主要完成对目标需求的定义，以及明确LTE的概念等；然后征集候选技术提案，并对技术提案进行评估，确定其是否符合目标需求。工作项目预计在2006年年中以前建立，并开始标准的建立。该阶段会对未来LTE的标准细节的方方面面展开讨论和起草，这

8、个过程同以前3G标准在3GPP11中的制定过程是一样的，这一过程将一直持续到2007年年中。整个过程相比3G标准的制定节奏明显加快，这也是考虑到市场的需求，随着宽带技术的不断创新，3GPP也将在最短的时间内