“全智能交通通信网络”技术实现与应用的构想(完整版)

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1、“全智能交通通信网络”技术实现与应用的构想王海舟从2009年的斯德格尔摩世界智能交通大会，欧盟所展示的CVIS系统、日本的Smartway系统、美国的IntelliDriveSM系统，到去年韩国釜山世界智能交通大会“无处不在、透明、可信赖”的主题，无不体现了世界智能交通发展的方向，也展示了通信技术在智能交通中的日趋重要的作用。尽管人们已经认识到通信的重要性，但以车辆传感与车辆检测为出发点，通常仅仅把通信技术当作是实现智能交通的一个重要环节或一项关键技术，从而使我们依据长期实际工作经验，容易得出这样的论断：智能交通发展所受到的阻碍和难

2、题，都不是技术问题。而如果我们完全从通信技术以及从通信服务的视角来重新分析智能交通，可以发现一个截然不同的结论：恰恰是因为没有一个适用于智能交通无线通信技术，没有一个普适性、普惠性的交通通信网络技术，才造成了当前职能部门以及企业之间的技术方案，在实现方向上无法达成一致。更何况，DSRC和RFID技术在路网覆盖规模与该技术所引起的环境射频辐射之间存在无法解决的矛盾；而个人移动通信网络从主观、客观以及技术三个方面均无法支持未来智能交通通信的需求，这也是即便在互联网、3G通信网最为成熟的日本、韩国，近几年的智能交通也是在向“路-车”“车-

3、车”通信方面发展的原因；这也是欧盟CVIS系统、日本SmartWay系统、美国IntelliDriveSM系统没有一个是依靠个人移动通信网络的原因。本人以“简单实现一个完整的、独立的、面向未来发展和服务的交通通信网络”为思想主线，所完成的《全智能交通通信网络》方案，引起了业界的兴趣，这也激发本人进一步对当前无线通信技术中若干关键技术进行调整，并尝试论证和打造一个“适用于交通通信的、具有普适性、普惠性”的无线通信新技术，以此表达这样一个观点：“通信”，是未来智能交通的基础和根本。一、适用于交通通信的无线技术1、CDMA/TDMA无线接

4、口架构我们知道，个人移动通信技术，其技术源本是要解决人们的语音通信的需求。而由于语音业务的即时性和连续性的要求，因此，无论是CDMA技术还是GSM技术，一个无线通信小区的通信资源，最大仅能同时为几十个用户服务。但在交通无线通信中，为了满足行人与车辆的实时安全的需要，为了满足交通管理以获取实时的交通信息采集的需要，为了满足实时的出行诱导服务的需要；交通通信网络必须在交通安全的前提下，且只须在交通安全的前提下，保持每一个车载终端与网络的实时链接和通信。只有能够实现每一个车载终端与路侧信标的实时链接和通信，网络才能够通过实时的通信与测量，

5、获得每一个车辆的实时行驶状况，从而获得整个路网的实时状况，也才能够为每一个车辆提供即时的安全保障，和提供更加详实和科学的道路诱导。这意味着，当车辆高速行驶时，系统需要为其分配更多的通信资源；当车辆慢速行驶时，系统则可以在一个相对较长的时间周期，与车载终端进行通信；而当一个路段出现车辆拥堵时，要求系统有能力在车辆安全的前提下，一个路侧信标更要为高达数千个车载通信终端“同时”提供通信和测量服务。这样一个对系统通信资源数量有巨大需求，同时对终端数据传输是基于安全而不是对连续性有限定的通信系统，完全可以通过对车辆行驶“安全”性的评估（如设：

6、无论速度如何，车辆每前进4米的时间，为一个通信和测量周期），动态均衡通信速率与通信信道资源，来满足任何道路状况下（无论是高速行驶的几百辆还是拥堵时的几千辆）的无线通信需求。鉴于此，对最终未能成为3G标准的CDMA/TDMA的无线通信架构进行修改，可以使之成为最适合交通视距环境下的无线多址通信技术。图1：CDMA/TDMA无线信道架构表1：　交通-CDMA/TDMAWCDMACDMA2000TD-SCDMA双工方式FDD+TDDFDD/TDDFDDTDD基站间同步异步异步GPS同步GPS同步功率控制导频估算开环+距离估算开环+慢闭环F

7、DD:开环+快速闭环（1500hz）开环+快速闭环（800hz）开环+快速闭环（200hz）帧结构10ms10ms20ms5ms*2时隙数1015　7*2扩频前向：Walsh+PN反向：Walsh+PN前向：Walsh+Gold反向：Walsh+Gold前向：Walsh+M序列反向：Walsh+M序列前向：Walsh+PN反向：Walsh+PN调制数据调制：QPSK/BPSK数据调制：QPSK/BPSK扩频调制：QPSK数据调制：QPSK/BPSK扩频调制：QPSK/OQPSKQPSK　相干解调前向：专用导频信道反向：专用导频信道前

8、向：专用导频信道反向：专用导频信道前向：公用导频信道反向：专用导频信道前向：专用导频信道反向：专用导频信道上行同步精准同步无无上行同步多速率可变扩频因子，多时隙，多收多发天线（MIMO）技术可变扩频因子和多码RI检测；高速率业务盲检测