（精品）ofdm-mimo技术在智能交通中应用的探讨(完)-0820

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1、OFDM-MIMO技术在智能交通中应用的探讨王海舟摘要：个人移动通信、互联网大数据以及穿戴电子的技术创新和商业创新，有力推进着各行业在信息化、服务化向更深层拓展前行。智能交通，关联着车辆与道路环境传感，关联着导航与安全信息交互，融合了汽车、电子、通信、服务应用等产业。本文尝试分析，无线宽带通信技术应用在车路协同的可行性；表述在已知车辆位置信息、道路地理信息的交通通信环境下，OFDM技术、MIMO技术、时频资源分配技术等，均可更加简单而灵活的利用；并由此进一步说明，如果车路协同采用成熟的OFDM-M

2、IMO无线移动宽带通信技术，将可为更广泛的交通应用、交通服务提供有力的支持。关键词：OFDM（正交频分复用），MIMO（多输入多输出），LTE（LongTermEvolusion），车路协同，无线移动宽带通信，ITN（智能交通网络）一、相关产业的发展状况及启示2013年末，我国工业和信息化部向中国移动、中国电信、中国联通正式发放了第四代移动通信业务牌照，标志着我国个人移动通信正式进入了4G时代。众多的科技创新公司更是以微信应用为范例，试图利用移动通信运营商的现有网络做为管道，实现个人终端的社交、娱

3、乐和电子商务等服务。2014年初，美国拉斯维加斯举办的CES国际消费电子展盛况空前。在车辆制造领域中，德国奔驰公司展示了全新未来智能车型，实现了汽车与人们日常生活中的其它计算机设备的连接；宝马公司改进了辅助驾驶技术、推出了iRemote应用；奥迪公司则直接推出了智能无人驾驶样车。美国通用、福特等汽车公司，也无一例外展示了各自未来智能化的车辆模型。现在，谷歌、爱立信、诺基亚、AT&T、百度、360等国内外通信业巨头、互联网巨头，纷纷涉足智能交通的导航、辅助安全和控制；更有被风投追逐的、诸如出租车叫车

4、服务之类的IT创新应用商，他们借助互联网和通信技术，在交通领域做得市场风生水起。我国智能交通，在一代代杰出前行者的努力下，创造了骄人和辉煌的成就。当前，面对宽带互联网的革新升级，面对4G个人移动通信OFDM技术革命，如何借助新的IT技术浪潮，让人们在驾乘安全方面，在低碳出行方面，以及在更广泛的交通（信息）服务方面，获取更好生活体验，这是我们在看到、在感受到汽车制造、互联网、无线通信各产业在信息化道路上的探索后，所得到的启示。二、车路协同与OFDM-MIMO技术随着数字信号处理（DSP）技术的成熟和

5、发展壮大，自90年代年开始，基于快速傅立叶变换理论的OFDM技术，被美国电气和电子工程师协会（IEEE）研究并应用于无线局域网，更于2005年底，完成了802.16e标准的制定，这是支持移动性的无线宽带通信WiMAX技术的重要里程碑【1】。这也促使3GPP组织加快进行4G的LTE（LongTermEvolusion）规范的研究，并于2008年底完成了基本的R8版本。我们可以看到，在无线移动宽带通信方面，IEEE与3GPP组织，都无一例外将OFDM和MIMO技术看做是B3G/4G的关键技术【2】。车

6、路协同技术的研究，是智能交通极具发展价值的方向之一，我国清华大学、北京航空航天大学、同济大学以及国家ITS中心等多家从事智能交通的科研部门，在此方面有着卓越的研究成果，而IEEE组织更是制定了基于OFDM技术5.9G频段的802.11p（Wireless Accessin the VehicularEnvironment）车载通信协议。车路协同技术的愿景之一，是使高速或密集行驶的车辆与路侧信标之间，实现高速率的双向无线数据传输。该愿景的价值在于：行驶车辆的所有传感信息，以及实时交通服务的需求信息等

7、，都能够传输到服务网络中；而提供即刻的导航和安全信息、各种电子应用、交通服务的数据信息，也能够实时发送到这些行驶的车辆中。OFDM-MIMO技术在LTE最初的R8版本中，就规范了在20Mhz带宽下，可以支持下行100Mbps/上行50Mbps的高速率通信能力，并支持移动用户最高350Km/h的移动速度【2】，完全可以满足车路协同技术中，车辆与路侧信标的无线通信需求。车路协同技术的愿景之二，是能够将无线通信网络与互联网之间实现标准链接。此愿景的价值在于：使车路协同通信网络实现与其他通信网络之间的服务

8、融合，从而可将此交通专用通信网络，拓展成为可以支撑各种交通服务的、公共的、互联的通信网络。IEEE的802.16e协议以及3GPP的LTE规范，都完全取消了传统电路域（CircuitSwiched），全部采用了IP的数字通信；而LTE规范中的核心网EPC（EvolvedPackedCore）架构和协议，支持与互联网的链接，可满足车路协同技术中不同通信网络之间的链接要求。上述两个方面表明，如果OFDM-MIMO技术应用于车路协同，相比Zigbee、Ad_hoc等技术，具有双工高速率通