无线通信技术在ITS中的应用
1 全球移动通信系统
目前,中国移动通信公司和中国联通公司为公众提供移动通信服务的系统主要是GSM(全球移动通信系统)。GSM由网络交换子系统(NSS)、基站子系统(BSS) 和移动台(MS)三大部分组成。
(1)网络交换子系统(NSS)包括移动业务交换中心(MSC)、拜访位置寄存器(VLR)、归属位置寄存器(HLR)、监权中心(AUC)、设备识别寄存器(EIR)、操作维护中心(OMC)和短信息业务中心(SC)。其中MSC主要承担移动业务交换和系统的控制;VLR 存储外地来访临时用户的信息;HLR 存储本地用户的个人资料(包括个人身份和业务范围等);AUC鉴别用户身份及加密; EIR识别用户终端设备的真伪;OMC负责系统的运行维护;SC发布短信息。
(2)基站子系统(BSS)包括基站(BS)和基站控制器(BSC)。其中,BS 是系统与移动台之间的无线接口,主要包括无线收发信机;BSC控制BS 的工作,进行信道分配和业务管理。一个MSC可以接多个BSC , 每个BSC 可以控制多个BS。移动台(MS) 包括手机、便携机和车载台。
(3)GSM 系统将一个服务区划分为若干无线小区(蜂窝) ,采用无缝覆盖的方式组网。GSM 标准的主要参数如下:使用频段:905~915MHz (上行),950~960 MHz (下行);双工方式:频分双工(FDD);载波间隔:200 KHz;多址方式:时分多址( TDMA) (每载波8 个时分信道);调制方式:高斯最小频移键控( GMSK)。GSM 是数字移动通信系统,以语音业务为主,也可以传9.6kbit/s 的数据业务。如果将GSM 用于智能交通系统中,则行驶中的车辆可以利用GSM 的电话业务与其他的车辆或调度中心保持实时的双向联系;在紧急情况下利用GSM的紧急呼叫业务接通紧急服务中心; 利用GSM的小区广播式短信息业务得到道路交通信息;也可以通过GSM 与某交通信息网连接,得到路况信息、交通流量信息、目的地信息等等。
2 蜂窝数字分组数据系统(CDPD)
随着移动数据通信量的不断增长,移动数据通信网引起了各国和各大运营商的高度关注。我国采用蜂窝数字分组数据(CDPD)系统(美国朗讯科技公司Autoplex 1000 系统5.0 版本) 组建的中国公用移动数据通信网于1999 年1 月正式开通。该系统主要由移动数据中介系统(MDIS)、移动数据基站系统(MDBS)、移动终端系统(MES)、网络管理系统(NMS)、中介系统(IS)、固定终端(FES)及数据传输链路组成。MDIS 在CDPD 系统中的作用类似于一部交换机,对需要进行通信的MES提供虚拟的空中连接,传送分组;MDBS 位于蜂窝网的基站中,是为MES 提供无线接口的设备,转发来MDIS 的MES 是指一个CDPD 无线Modem 与一个用户装置的结合,用户装置可以是终端处理机、遥测装置、信用卡机等数据终端; FES 是外部固定的应用主机系统,可提供各种数据服务;NMS 通常是
一个配置的工作站,经局域网与MDIS 相连。它是一个建立在基于公共管理信息协议(CMIP) 的网络管理模型基础上的网管系统;IS 完成外部路由选择、连接功能,用以实现与其他公众数据网及其他MDIS 系统等的连接。
3 组建ITS 通信专网的几点建议
智能交通系统中的无线通信,可以直接利用现代数字移动通信公网,或者通过现代数字移动通信公网组成ITS 的通信虚拟专网。但是,如果针对智能交通系统的通信特点和对通信系统的要求来开发ITS 的通信专网则更为合理。笔者对ITS 的通信专网在无线通信技术应用提出几点建议。
智能交通系统的通信网应以交通信息控制中心为核心。在该通信网中,需要与交通信息控制中心传递信息的有固定的交通流量监测站、不停车自动收费站、自动加油收费站等;有快速行驶中的一般车辆,还可能有一些特殊车辆,如交通事故现场处理车、运钞车、护卫车队等等。由于它们所处的状态不同,与交通信息控制中心传递的信息类型也不同,对通信的要求也各不相同,所以应该分别对待。对于各监测站和各自动收费站来说,与交通信息控制中心之间通常传送的是突发性短信息,而且是在固定点收发,应该应用无线固定接入技术。考虑到各监测站和收费站比较分散,且收发的是突发的短信息。所以,系统可选择较低的无线频段(如150MHZ或450MHZ频段),采用分片的大区覆盖及窄带的接入方式。整个系统仅需一个无线载频即可,各终端站可采用空分多址、时分多址或码分多址方式共用这一个载频,收发可采用时分双工的方式共用这一个载频。
4 结束语
通过以上对无线通信技术在智能交通系统的应用分析,可以认为,实现ITS 离不开无线通信技术,它与无线定位一样是实现ITS 的关键技术,并随着通信技术的发展,它在ITS 中的作用与地位将会日益明显。因此,加强无线通信技术在智能交通系统的应用研究,对推动我国智能交通系统的研究和发展具有重要的现实意义。
参考文献:
[1]杨冰等.智能运输系统[M]. 北京:中国铁道出版社,2000.
[2]张树京.智能交通系统中的无线通信技术及其应用[J].城市轨道交通研究2000 (3) .