“全智能交通通信网络”技术实现与应用的构想(完整版)bpj.docx

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1、 “全智能能交通通通信网络络”技术实实现与应应用的构构想王海舟从20009年的的斯德格格尔摩世世界智能能交通大大会，欧欧盟所展展示的CCVISS系统、日日本的SSmarrtwaay系统统、美国国的InntellliDDrivveSMM系统，到到去年韩韩国釜山山世界智智能交通通大会“无处不在在、透明明、可信信赖”的主题题，无不不体现了了世界智智能交通通发展的的方向，也也展示了了通信技技术在智智能交通通中的日日趋重要要的作用。尽管人们们已经认认识到通通信的重重要性，但但以车辆辆传感与与车辆检测测为出发发点，通通常仅仅仅把通信信技术当当作是实实现智能能交通的的一个重重要环节节或一项项关键技技术，从从

2、而使我我们依据据长期实实际工作作经验，容容易得出出这样的的论断：智能交交通发展展所受到到的阻碍碍和难题题，都不不是技术术问题。而如果我我们完全全从通信信技术以以及从通通信服务务的视角角来重新新分析智智能交通通，可以以发现一一个截然然不同的的结论：恰恰是是因为没没有一个个适用于于智能交交通无线线通信技技术，没没有一个个普适性性、普惠惠性的交交通通信信网络技技术，才才造成了了当前职职能部门门以及企企业之间间的技术术方案，在实现方向向上无法法达成一一致。更更何况，DSRRC和RRFIDD技术在路网覆覆盖规模模与该技技术所引引起的环环境射频频辐射之之间存在在无法解解决的矛矛盾；而而个人移移动通信信网络

3、从主主观、客客观以及及技术三三个方面面均无法法支持未未来智能能交通通通信的需需求，这这也是即即便在互互联网、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-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“简单实实现一个个完整的的、独立立的、面面向未来来发展和和服务的的交通通通信网络络”为思想想主线，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

4、”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、 适用于交交通通信信的无线线技术1、 CDMAA/TDDMA无无线接口口架构我们知道道，个人人移动通通信技术术，其技技术源本本是要解解决人们们的语音音通信的的需求。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。但在交通通无线通通信中，为为了满足足行人与与车辆的的实时安安全的需需要，为为了满足足交通管管理以获获取实时时的交通通信息采采集的需需要，为为了满足足实时的的出行诱诱导服务务的需要要；交通通通信网网络必须须在交通通安全

5、的的前提下下，且只只须在交交通安全全的前提提下，保保持每一一个车载载终端与与网络的的实时链链接和通通信。只只有能够够实现每每一个车车载终端端与路侧侧信标的的实时链链接和通通信，网网络才能能够通过过实时的的通信与与测量，获获得每一一个车辆辆的实时时行驶状状况，从从而获得得整个路路网的实实时状况况，也才才能够为为每一个个车辆提提供即时时的安全全保障，和和提供更更加详实实和科学学的道路路诱导。这意味着着，当车车辆高速速行驶时时，系统统需要为为其分配配更多的的通信资资源；当当车辆慢慢速行驶驶时，系系统则可可以在一一个相对对较长的的时间周周期，与与车载终终端进行行通信；而当一一个路段段出现车车辆拥堵堵时

6、，要要求系统统有能力力在车辆辆安全的的前提下下，一个个路侧信信标更要要为高达达数千个个车载通通信终端端“同时”提供通通信和测测量服务务。这样一个个对系统统通信资资源数量量有巨大大需求，同同时对终终端数据据传输是是基于安安全而不不是对连连续性有有限定的的通信系系统，完完全可以以通过对对车辆行行驶“安全”性的评评估（如设：无论速速度如何何，车辆辆每前进进4米的时时间，为为一个通通信和测测量周期期），动动态均衡衡通信速速率与通通信信道道资源，来来满足任任何道路路状况下下（无论论是高速速行驶的的几百辆辆还是拥拥堵时的的几千辆辆）的无无线通信信需求。鉴于此，对对最终未未能成为为3G标准准的CDDMA/T

7、DMMA的无无线通信信架构进进行修改改，可以以使之成成为最适适合交通通视距环境境下的无无线多址址通信技技术。图1：CCDMAA/TDDMA无无线信道道架构表1：交通-CCDMAA/TDDMAWCDMMACDMAA20000TD-SSCDMMA双工方式式FDD+TDDDFDD/TDDDFDDTDD基站间同同步异步异步GPS同同步GPS同同步功率控制制导频估算算开环+距离估估算开环环+慢闭闭环FDD:开环+快速闭闭环（115000hz）开环+快快速闭环环（8000hzz）开环+快快速闭环环（2000hzz）帧结构10mss10mss20mss5ms*2时隙数10157*2扩频前向：WWalssh+

8、PPN 反反向：WWalssh+PPN前向：WWalssh+GGoldd反向：Wallsh+Golld前向：WWalssh+MM序列 反向：Wallsh+M序列列前向：WWalssh+PPN 反反向：WWalssh+PPN调制数据调制制：QPPSK/BPSSK数据调制制：QPPSK/BPSSK 扩扩频调制制：QPPSK数据调制制：QPPSK/BPSSK 扩扩频调制制：QPPSK/OQPPSKQPSKK相干解调调前向：专专用导频频信道 反向：专用导导频信道道前向：专专用导频频信道 反向：专用导导频信道道前向：公公用导频频信道 反向：专用导导频信道道前向：专专用导频频信道 反向：专用导导频信道道上

9、行同步步精准同步步 无无上行同步步 多速率可变扩频频因子，多多时隙，多多收多发天线线（MIIMO）技术可变扩频频因子和和多码RRI检测测；高速速率业务务盲检测测可变扩频频因子和和多码盲盲检测；可变扩频频因子多多时隙，多多码RII检测载波单载波单载波多载波多载波频带450MMHZ/8000MHZZ19000MHZZ19000MHZZ19000MHZZ信道带宽宽1.8MMHZ5/100/200MHZZ1.255/5/10/20MMHZ1.6MMHZChipp速率1.5336chhip/s3.844Mchhip/s1.22288MMchiip/ss1.288Mchhip/s接收技术术联合检测测RAK

10、EERAKEE联合检测测天线技术术信标智能能天线 车载载智能天天线极化极化基站智能能天线2、网络络同步以“全智智能交通通通信网网络”为实现现目标的的、适用用于交通通无线通通信的CCDMAA/TDDMA技技术，路路侧信标标之间将将采用异异步通信信方式，这这样，完完全不需需要依靠GGPS进进行系统统的同步步；另外，利利用路侧侧信标与与车载终终端的精精准测距距关系，却却又可以以实现上上、下行行的精准准同步。这样，视视距通信信环境下下的精准准上行同同步，则则可充分分利用WWalssh码的的正交性性，消除除码间干干扰，克克服多址址干扰，获获取更高高的增益益和容量量，并可可简化路路侧信标标的解调调设计方方

11、案。3、无线线资源管管理个人移动动通信中中，系统统不会给给没有通通信需求求的手机机终端分分配专用用通信资资源。而而智能交交通中，基基于自己己和他人人的安全全和服务务需要，每每一个车车辆都需需要实时时与路侧侧信标存存在通信信和测距距关系；因此，覆覆盖若干干公里的的路侧信信标，需需要能够够“同时”与少则则几百、多多则几千千辆不同同速度的的车载终终端进行行通信。CDMAA/TDDMA无无线结构构，能够够满足车车载通信信终端与与路侧信信标实时时的通信信测距，使使系统可可以实时时监控车车辆的行行驶状况况，可以以获取实实时路况况信息，并并为车辆辆提供诱诱导服务务、可以以为车辆辆提供实实时的安安全服务务。这

12、样一个个无线结结构，设设一个无无线帧长长为100ms（分分为100个时隙隙，每个个时隙可可用于不不同的信信息和应应用数据据传输）；由于不不存在可可闻噪声声的担忧忧，可令令上下行行的专用用数据信信道与专专用控制制信道均均为时分分复用方方式；再设每个个小区共共有644个码道道（设有有14个个广播和和特殊行行业信道道，500个普通通车辆专专用信道道，以下下所有计计算均仅仅以500个码道道为计），则路路侧信标标的通信信资源远远远高于于实际道道路能够够支持的的车辆数数量，为为系统的的安全性性提供了了较大的的冗余：l 在城区道道路拥堵堵状况下下（设车车速低于于14kkm/hh），在在车辆行行进一个个车长（

13、约约4米）的的时间内内，一个个路侧信信标可完完成与440000个车载载终端的的通信和和测距需需求。l 在一般城城区道路路中（设设车速为为40kkm/hh），在在车辆行行进一个个车长（约约4米）的的时间内内，一个个路侧信信标可完完成与24000个车车载终端端的通信信和测距距需求。l 而在高速速公路环环境中（设设车速为为1266km/h），同同样在车车辆行进进一个车车长（约约4米）的的时间内内，一个个路侧信信标可完完成与7200个车载载终端的的通信和和测距需需求。表2：不不同的安安全通信信周期下下，支持持车载终终端数量量示意表表如上所述述，CDDMA/TDMMA无线线通信结结构，可可以在“安全”的

14、前提提下，为为其覆盖盖的5公公里路段段中，“同时”满足几几千辆低低速（小小于100km/h）车车载设备备或近千千辆中高高速（880kmm/h1400km/h）车车载终端端或几百百辆超高高速车载载终端（180km/h360km/h）的通信测距。而且，通信小区所满足的车辆数量均远远大于道路所能够承载的实际最大车辆的数量。与个人移移动通信信系统的的资源分分配不同同，车辆辆的资源源分配是是以“交通安全全”为考量量的。下下图2可可以较为为直观地地表明CCDMAA/TDDMA无无线资源源分配的的情况：图2车辆F，时时速3660kmm/h，与与网络每每40毫毫秒（车车辆每前前行约44米）进进行一次次测距和和

15、通信，一一方面，车辆可及时获获取道路路和相邻邻车辆的的信息，另另一方面面，使网络络获知该该车辆行行进的状状况，以以便及时时广播给给其他相相关车辆辆；车辆H，时时速1226kmm/h，与与网络每每1100毫秒（车车辆每前前行3.85米米）进行行一次测测距和通通信。车辆N，时时速800km/h，与与网络每每1400毫秒（车车辆每前前行3米米）进行行一次测测距和通通信。车辆L，时时速400km/h，与与网络每每3000毫秒（车车辆每前前行3.7米）进进行一次次测距和和通信。车辆P，时时速014kkm/hh，与网网络每110000毫秒进进行一次次测距和和通信。关于车辆辆X，仅仅从图表表中分析析，可能能

16、是车速速为1880kmm/h，与与网络每每80mms（车车辆每前前行4米米）进行行一次测测距和通通信；但但也可能能是与车车辆F相相邻，由由于车辆辆F从其其后面高高速接近近，无论论车辆XX本身的的车速快快慢，系系统为其其分配了了更多的的通信资资源，每每80毫毫秒与该该车辆通通信一次次，不断断提醒该该车辆XX：有车车辆F正正高速接接近，建建议保持持车辆行行驶状态态，不要要做变道道等动作作，以保保证双方方的安全全。4、空口口数据结结构定义义浅析综前所述述，个人人移动通通信系统统至少从从无线通通信资源源分配环环节，根根本无法法实现智智能交通通的需求求；而交交通通信信网络的的CDMMA/TTDMAA技术

17、，以以1.5536MMchiips/s的通通信速率率，是否否能够支支持实现现一个路路侧信标标在所设设定的覆覆盖区域域内，“同时”与几百百辆高速速行驶的的车辆通通信，或或与几千千辆慢速速行驶的的车辆通通信呢？由设想的的空口11.5336Mcchipps/ss的通信信速率，可可以得知115366chiips/ms；为有良良好的扩扩频增益益，设SSF=1128，并并采用卷卷积编码码（1/2）方方式，则则一个11毫秒的的通信时时隙中，可可以传输输6biit的数数据信息息；也就就是说，一个无线帧（10毫秒）将可以传输60bit的数据信息。这样，已经接入路网中的车载终端，与路侧信标之间的无线通信空口，各个

18、字段可以如下表3描述所示。表3：无无线通信信与测量量的字段段描述全智能交交通通信信网络的的下行广广播信道道，与个个人移动动通信系系统也有有较大的的不同，需需要提及及的不同同的下行行广播信信道中，存在在一个高高速公路路下行广广播信道道，用于路侧侧信标以以每200米为一一个单位位、以2250毫毫秒为一一个通信信周期，广广播该路路侧信标标覆盖55公路区区域中所所有车辆辆的分布布；还存在一一个高速速公路下下行广播播信道，用于路路侧信标标时分复复用方式式发布车车辆紧急急事故告告警、临临时修路路、维护护和环保保工人提提醒、道道路和服服务区指指示等信信息。由于全智智能交通通通信网网络，其其空口数数据的用用途

19、完全全是基于于通信与与无线测测距的需需求，因因此所传传输的数数据定义义与传统统ETCC标准的的通信内内容存在在很大的的差异。全智能交通通信网络中，车载终端在车辆接入网络时，已经对车辆的属性进行了认证，因而即便是在高速入口收费处，也无需通过空口再一次进行鉴权加密等繁琐的通信流程，而是可由高速公路路侧信标通过有线通信网络访问和查询车辆归属信息即可；此时，仅需要在车载终端在由市区路侧信标切换至高速匝道路侧信标后，对车辆进行道路方向、支付费用的确认即可。在高速入入口收费费、服务务区就餐餐、住宿宿、加油油等需要要支付的的地方，全全智能通通信网络络的空口口完全能能够支持持相关的的数据通通信需求求。由于交交

20、通的无无线通信信速率是是基于“交通安全全”考虑，完完全以行行驶距离离（约每每行驶44米）作作为通信信周期的的，而每每个通信信周期中中，空口口提供了了上行118biit1144bbit（SSF=1128、664、332、116），下行30bit240bit（SF=128、64、32、16）的应用字段；假设车辆驶入匝道，完成从城市道路切换至高速匝道后，仅需行驶160米（40个通信周期），即可在上行信道与高速入口路侧信标完成720bit（90字节）5760bit（720字节）的信息传输，而同时，路侧信标在下行信道可以为车载终端提供1200bit（150字节）9600bit（1200字节）的信息传输。

21、因此，由由上述表表3中的字字段显示示，100毫秒的的通信周周期，可可以满足足全智能能交通通通信网络络在任何何路况下下，对于路路侧信标标和车载终终端之间间进行实实时通信信和无线测量量的需求求；而上述高高速入口口收费为为例的应应用描述述，进一步步说明了了前面“无线资资源管理理”章节中中，所构构想的CCDMAA/TDDMA无无线帧结结构完全全能够满满足交通通环境下下基本应应用的需求。5、小区区覆盖、切切换、测测距和传传感在道路交交通这种种视距无无线通信信的环境境中，不不仅那些些由于楼楼房阻挡挡致使信信号衰落落问题、信信号传播播多径问问题以及及小区间间干扰问问题都不不存在或或大大减减弱，而而且，恰恰好

22、可以以利用道道路周边边的楼房房建筑，作作为小区区间极佳佳的信号号空间隔隔离，进进一步消消除小区区间的干干扰。即即便是在在空旷的的公路、高高速公路路上，由由于公路路的链状状小区分分布特性性，同样样可以形形成良好好的空间间隔离。由此可见见，道路路交通环环境，给给了CDDMA/TDMMA技术术更多的的可利用用和拓展展的条件件，从而而在小区区覆盖、小小区间切切换等若若干关键键环节，可以形成非常适用于交通环境的通信算法和技术。路侧信标标的覆盖盖交通环境境下的无无线通信信小区，可可以完全全以准确确的距离离，进行行小区覆覆盖的规规划。由由于一个个通信小小区完全全可以满满足至少少3公里里内所有有车辆（高高达几

23、千千辆车载载终端）的的通信需需求，因因此，尽尽管无线线通信网网络结构构非常简简单（不不同于个个人移动动通信网网络，每每年都需需要至少少两期扩扩容工程程），却却又拥有有多种灵灵活的工工程和优优化手段段。l 路侧信标标的安装装位置非非常重要要：路侧侧信标安安装在道道路的中中段而非非路口，利用道路两侧楼房阻挡，更可以减少路侧信标天线旁瓣对相邻小区的干扰。l 小区覆盖盖动态呼呼吸功能能：交叉叉覆盖的的通信小小区之间间，可以以灵活动动态控制制小区之之间的切切换和覆覆盖：根根据网络络资源以以及道路路拥堵状状况，实实时动态态调整相相邻小区区的覆盖盖距离，更更好地满满足车载载终端的的通信需需求。l 灵活的资资

24、源分配配方式：由于车车载终端端与路侧侧信标拥拥有准确确距离测测量关系系，路侧侧信标在在通信时时隙分配配方面，可可以以距距离分配配资源，使使得与路路侧信标标距离相相近的车车载终端端占用同同一个时时隙，这这样，由由于上行行发射功率率相当，消消除了CCDMAA通信技术术中的“远近效效应”的顽疾疾，这样样也降低了了功率控控制的要要求。l 节能环保保工作模模式：依依据公路路或高速速公路所所形成的的交通无无线通信信网络，一一定是一一个链状状结构网网络，因因此，可可以利用用这种网网络特征征，使得得当一个个通信信信标覆盖盖下的路路段没有有车载终终端时，可以通知相邻的前方通信小区进入休眠状态，这样，连同下行导频

25、信道、BCCH信道在内的所有下行信道的发射可以完全关闭；路侧信标只有在被相邻路侧信标触发的条件下，才重新开启工作，这样，不仅可以进一步降低小区间的干扰，更加符合绿色环保的要求（当夜间没有车辆的情况下，路侧信标均可进入休眠状态）。小区切换换更简单的的软切换换技术：无论是是城区街街道还是是郊外公路路，车载载终端在在一个通通信小区区中行进进，其位位置信息息以及行行驶方向向在某一一时刻一一定是明明确的，因因此，车车载终端端在小区区间切换换时，一一定是在在某一个个位置区区间，并并鉴于车车辆行进进的方向向，其目目标小区区是唯一的的。因此此，对于于车辆在在两个小小区间的的切换，可可以采用用更简单单的软切切换

26、技术术。交通通无线通通信小区区中路侧侧信标的的特殊网网络结构构，使得得交通通通信网络络拥有特特殊的直直连“信标间间信令链链路”，利用用该链路路，使得得小区切切换方式式与个人人移动通通信的切切换方式式完全不不同，采采用“托运”切换方方式：相当于于源通信信小区将将车辆手手把手且且签单后后交给目目标通信信小区。鉴相测距距技术：伪码通信信测距技技术，是是适用于于交通无无线通信信的关键键技术。目目前，该该技术仅仅用于航航空航天天领域，但但如果应应用于交交通通信信领域，则则需要在在测距精精度方面面，在同同步过程程中的中中间值利利用方面面需要进进一步研研究。如前所述述，视距距下的交交通无线线通信环环境简单单

27、，加之之拥有良良好的小小区之间间的空间间信号隔隔离，使使得上下下行接收收信号有有着非常常好的信信噪比（SSIR）。通常，车辆之间的车体最大高度差不超过3米，而车体两侧面最小的宽度差更不超过1米，不会存在阴影遮挡造成的衰落（阴影衰落中障碍物的有效尺度通常为几十个波长以上），因此，即便是紧跟着一个双层公交大巴后面的一个A级小型车辆，当其车载天线阵列装置于本车辆的顶部两侧时，路径衰耗几乎可以忽略不计，所产生的路径误差也可以忽略不计。鉴相和滤滤波是实实现同步步锁相的的重要环环节。我我们不仅仅可以利利用相位位进行距距离的测测算，并并获取车车辆的速速度信息息，更可可以利用用车辆对对固定的的下行导导频不断断

28、同步过过程信号号的变化化，直接接获取车车辆的加加速度信信息（当当然，也也可以从从距离的的改变中中获取）。异异常的加加速度信信息，可可以在交交通事故故发生之之前的第第一时间间被系统统捕获，并并可以立立即由网网络传递递给后面面几公里里内的所所有车辆辆，同样样，可以以由网络络立即传传递给交交通监控控救援部部门等等等。车辆速度度、加速速度的实实时获取取，一个个直接的的益处还还在于：独立的的车载终终端无需需添加其其他传感感设施，更更无需与与车辆的的CANN总线连连接，进进一步体体现了“全智能能交通通通信网络络”的“独立”特点，并并消除了了车载通通信系统统与车辆辆制造设设计之间间存在有有安全方方面法律律争

29、端的的风险和和隐患。关于多普普勒频移移利用多普普勒频移移测速是是成熟的的技术，这这里不再再赘述，仅仅试着探探讨多普普勒频移移对交通通通信网网络的影影响，以以及如何何解决。车载终端端的移动动行进，必必定造成成车载终终端与路路侧信标标之间无无线通信信产生频频移，尤尤其当车车辆高速速运动情情况下，该该频移会会直接影影响到鉴鉴相测距距的精度度。基站路侧信标ABd图3上图3中中，当车车辆在t 时时间内从从A点移移动到BB点，多多普勒频频移F=v/*coos交通无线线通信环环境，可可以使我我们有较较好的办办法处理理这个问问题：带带状的交交通无线线通信环环境，意意味着路路侧信标标与车载载终端之之间连线线的延

30、长长线，与与车辆前前进的方方向重合合，无论论车辆是是正向路路侧信标标行驶还还是背向向路侧信信标行驶驶，入射射波与车车辆行驶驶的夹角角总是接接近为00度（ccos=1）。也也就是说说，频移移的大小小仅仅与与车辆的的速度有有关。因此，当当一个车车辆从静静止状态态或低速速行进状状态，逐步发发展到高高速行驶驶的过程程中，路路侧信标标和车载载终端是是知道双双方的距距离、知知道车辆辆的速度度的。由由于车辆辆与路侧侧信标的的夹角只只能是或或接近00度，因因此，多多普勒频频移与车车辆的速速度是一一个对应应的关系系，由频频移所造造成的测测量误差差，也一一定是一一个相关关的函数数。因此此，利用用路侧信信标与车车载

31、终端端的通信信和测距距关系，只只要不断断将所对对应的测测量误差差估算进进去，则则可以获获取一个个较为精精准的测测量值。也也就是说说，不同同于复杂杂、不确确定环境境中的无无线通信信，多普普勒频移移所造成成的测量量精度问问题，在在交通的的无线通通信环境境下，在在一定范范围内是是可以被被修正的的。二、 智能天线线技术的的应用做为交通通环境下下的带状状通信小小区，拥拥有诸多多非常有有利于无无线通信信的优点点，但也也存在特特有的唯唯一的缺缺点，那那就是所所有车载载终端与与路侧信信标的通通信方向向一致。这样，无论上行还是下行，看似都根本无法利用空间分集的技术，看似智能天线技术与交通无线通信网络根本无法结合

32、。其实不然然，第一、车车载终端端拥有安安装天线线阵列的的先天条条件，这这是个人人移动通通信所不不具备的的；第二、如如果把路路侧信标标放置在在带状通通信小区区的中间间位置（两两个方向向覆盖），那么，路侧信标两侧的车载终端之间，则具有很好的空间分集技术应用的条件。第三、路路侧信标标下行导导频之于于拥有天天线阵列列的车载载终端，如如同月光光之于夜夜徙的鸟鸟儿，如如同灯塔塔之于夜夜航的船船舶，拥拥有特定定的导航航参照；同时，天天线阵列列也可作作为车载载终端的的方向传传感，在在通信过过程中的的视距接入入、切换换等环节节起着极极为重要要的作用用。第四，如如上述，路路侧信标标与车载载终端同同时具备备拥有智智

33、能天线线的条件件，使得得理论中中的多接接收多发发射天线线（MIIMO）技技术、空空时格、分分层空时时码等技技术有了了可应用用的平台台，为进进一步提提升系统统容量和和传输速速率提供供了想象象空间。1、 车载天线线阵列图4车载终端端采用阵阵列天线线的作用用和意义义，l 网络接入入：通过过各个方方向信号号的强度度，可以以判断车车辆是否否进入路路网。只只有进入入路网的的车载终终端，才才可以进进行网络络注册。l 车辆行进进方向的的判定：车辆与与路侧信信标距离离的改变变难以说说明车辆辆的行使使方向。利利用信标标下行导导频信号号，通过过天线阵阵列对接接收方向向的判断断，无论论车辆前前行、倒倒车、转转弯、调调

34、头，甚甚至停车车，下行行导频信信号相当当于给车车辆以行行进方向向指南。l 切换判断断：当车车辆行驶驶到路口口，面临临不同小小区的选选择时，可可以根据据车辆行行进方向向的改变变，并在在计算路路侧信标标距离后后，准确确判断车车辆即将将切换的的小区。2、 道路覆盖盖图5CDMAA/TDDMA无无线结构构，存在在灵活的的基于时时分的波波束赋形形方式，从从而利用用路侧信信标的天天线阵列列形成良好好的空间间隔离。如上图55，路侧侧信标利利用与车载终终端的测测距以及及相应的的时隙/码道资资源分配配，可形形成波束束A与波波束E、波波束B与与波束FF、波束束C与波波束G、波波束D与与波束HH之间，实现若干组（对

35、）的空间信号隔离，为路侧信标以及车载终端进一步降低发射功率、降低干扰、提升小区容量起到了非常重要的作用。车载终端端与路侧侧信标采采用天线线阵列技技术，也也为多入入多出（MMIMOO）天线线技术和和空时码码等技术术提供了了施展的的平台，更更为提高高传输速速率、提提升小区区容量提提供了新新的技术术途径。三、 更好的路路况传感感与检测测方式跟随“物物联网”之后，“车联网网”的概念念逐步被被人们提提及。与与此同时时，“物联网网”中的感感知技术术也被借借鉴，用用于“车联网网”的设计计当中。于于是，以以感知与与检测为为出发点点，利用用传统的的地埋线线圈、超超声波、红红外线、GGPS等等检测手手段再加加上R

36、FFID、短短程通信信DSRRC和GGPRSS，组合成成了当前前最热门门的智能能交通技技术。全智能交交通通信信网络，除了在无线通信方面拥有独有的技术特点之外，与传统智能交通技术的另一个根本不同之处在于：认为更好的道路传感技术可以不在于“路”，而在于“车”。当每一个个车辆与与路侧信信标能够够存在远远距离的的通信关关系，当当每一个个车辆的的速度、加加速度、位位置信息息（行车车轨迹）能能够被网网络实时时识别和和检测，车车辆作为为一个通通信节点点而非被被感知的的终端，所所形成的的交通通通信网络络，就能能够更简简单和更更准确地实实现智能能交通应应用中所所需的信信息采集集作用。比如：6月下旬旬，北京京因暴

37、雨雨造成的的交通拥拥堵。如如果有全全智能交交通通信信网络存存在，则则哪里的的路段因因水深而而无法行行车，系系统就可可以从与与道路中中车载终终端的距距离测量量和行驶驶轨迹中中获知，并并及时发发布给其其他相关关车辆；由此，即即便在高高速公路路上有障障碍物，路路侧信标标也能够够通过对对连续车车辆行驶驶的状态态（是否否突然减减速）和和行车轨轨迹中也也能够捕捕获该信信息，并并指示后后续车辆辆减速通通过，可可再根据据减速后后车辆的的轨迹，判判断障碍碍物存在在与否，并通知知相关部部门；同同时还可可以通过过路侧信信标共站站的视频频设备，根根据测距距位置信信息，自自动聚焦焦锁定疑似似问题路路段（通通信小区区均为

38、视视距覆盖盖），人人工或智智能依据据视频信信息，做做出进一一步的处处理，并并将图像像传送至至和相关关部门，保保证交通通的安全全。再比如：拥有天线线阵列的的车载终终端，在在停车后后，依旧旧保持与与停车场场信标的的通信和和测距。由由于停车车场的建建筑、环环境长期期保持固固定不变变，因此此，停车车场各个个车位所所收到的的来自各各个方向向的停车车场信标标下行的的导频信信号也基基本保持持不变，车车载终端端通过天天线阵列列可以敏敏锐获取取不同方方向的下下行导频频信号。当当一段时时间之后后，车载载终端发发现接收收的下行行信号基基本保持持不变，将将通知停停车场信信标：车车载终端端将关闭闭发射机机，仅接接收和检

39、检测对比比各个方方向的导导频信号号强度，进进入深度度睡眠状状态。即即便在车车载终端端进入了了深度睡睡眠状态态，系统统也将不不释放原原有的通通信信道道资源，以以便随时时可以与与之通信信。（当然，如如果不是是连续若若干个月月停车，无无需深度度睡眠。因为100毫秒的的发射时时长与33秒钟的的通信周周期相比比，即使车辆辆停放224个小小时，也仅相相当于连连续发射射2888秒，高增增益定向向天线系系统，使使得低功功率的CCDMAA终端的的发射功功率可以以更低，因此对车车辆电能能没有任任何影响响）图6只有当有有人靠近近、有车车辆驶过过，当有有异物接接近天线线或天线线变形的的一瞬间间，根据据设定的的灵敏度度

40、，车载载终端立立即可以以感知，并并重启发发射机，根根据所接接收导频频信号改改变的程程度，选选择通过过原有未未释放的的信道与与路侧信信标保持持联系，或或选择立立即在上上行随机机接入信信道发出出紧急呼呼叫信息息，使得得车辆无无需其他他任何装装置下，得得到安全全地被监监控。图7当然，在在车辆深深度睡眠眠期间，可可以被网网络唤醒醒，便于于车主的的远程监监控。当车辆不不再是一一个被感感知的终终端，而而是作为为一个网网络通信信的节点点，则可可以支持持更多的的道路环环境传感感、车辆辆状态传感感技术的的应用。比比如，对对于公路路中雨雾雾的大小小以及影影响范围围、道路路湿滑程程度以及及作用范范围、道道路光线线的

41、明暗暗程度已已经影响响范围等等等，利利用行驶驶中的不不同车辆辆的检测测，其连续性性（车辆每4米一个个采样值值）、准确性，是是仅由若若干固定定安置在在道路上上的电子子传感系系统无法法相比的的。即便是道道路中的的车速和和车流量信信息采集集，也可可以不用用“传感”和“检测”。依据据全智能能交通通通信网络络中路侧侧信标与与车载终终端的通通信和测测距功能能，即使使在无线线通信网网络建设设初期，也也可利用用浮动车车技术，来来估算道道路的平平均车速速和道路路的流量量，因此此，每一一段道路路的车速速和车流流量，只只是一个个更为简单的的“统计”问题。因此，智智能交通通中，对对于道路路的感知知、对于于车辆的的感知

42、完完全可以以不在于于“路”，而在于于“车”。“车”在行进进当中的的各种状状态，已已经含有有（或可以以实现）对对道路、环环境的感感知信息息，而且且作为一个通信信节点，可可以支持持更底层层的末梢梢传感和和其他更更广泛的的应用。这这样的思思路，使使我们不不难发现现，无需需处处使使用地埋埋线圈、超超声波、红红外线、GGPS定定位、RRFIDD、DSSRC、GGPRSS等技术术，而是是需要一一个结构构简单的的适用于于交通的的无线通通信网络络即可。四、 普适、普普惠的全全智能交交通通信信网络全智能能交通通通信网络络一文文中，已已经对交交通通信信网络能能够为各个管管理部门门带来的的利益做做了较多多的叙述述，

43、也较较为详细细地描述述了各个个管理部部门可以以通过各各自的端端口和各各自的管管理权限限，实现现管理技技术的升升级、管管理手段段的灵活活丰富。因此，本本章节仅仅再补充充和强调调以下几几点：1、 对于公安安部门，除除了在特特殊安保保方面有有灵活的的控制和和诱导手手段、除除了在方方便部署署巡警和巡警视视频执法法、除了了对破获获公路交交通肇事事会有非非常大的的帮助之之外，更更是可以以通过网网络设置置，实现现对某些些特殊车车辆进行行网络隐隐身，甚甚至可以以指向性性地发布布虚拟的的路况信信息（最最高权限限和特殊殊端口实实现）。这些人人为的设设置，给给公安机机关提供供了更灵灵活的办办案和侦侦破的技技术。2、

44、 对于交通通部门，除除了在车车辆安全全、行人人安全、道道路管理理之外，也可以通过无人飞机或直升机安装机载无线通信设备，接入交通通信网络中，并利用通信功能，进行公路或高速公路沿线的车辆的巡查、路况的巡查；而在部门利益获取方面，更是可以在逐步取消公路收费的同时，合理增加公路通信服务的收费，从而形成新的业务增长点。更重要的，当自然灾害对道路有严重损毁时，交通通信网络可以从车辆行驶轨迹中立即获知，或可以从路侧信标链路的中断中立即获知，并在第一时间自动捕获现场的视频信息并发布。当然，交通部门对社会、对人类的最大贡献，还在于可以使车辆及时获知视觉不可及的其他车辆、环卫工人、老人、儿童，从而大大降低恶性交通

45、事故的发生。3、 对于普通通民众，除除了完全全解决了了以出租车车为代表表的营运运车辆的的安全之之外，完完全解决决了城区区中心路路段高收收费问题题之外，完完全解决决了老人人、儿童童的出行行的定位位与安全全问题之之外，还还为普通通市民在在婚丧嫁嫁娶、组组团自驾驾旅游时时，提供供了非常常方便的的车辆编编队和通通信管理理的功能能，避免免了后面面不熟悉悉路线的的车辆在在追赶车车队时出出现的交交通事故故。4、 交通通信信网络可可以使任任何地理理坐标的的定位，多多了一种种更为合合适的到到达指示示方法，这这种方法法是以道道路诱导导的形式式指示，相当于GPS提供经纬度，加上导航仪的帮助。比如：郑州市易山科技位于

46、郑州市第1001路侧信标通信小区+286米。这样，无论是交通通信网络中的车载终端还是个人便携卡，均可以方便地被诱导到达。（这一点，尤其对于物流公司有着更为实际的意义）五、 核心知识识产权完完全自主主19899年2月月，雅各各布一行行拜访当时时在旧金金山太平平洋电话话公司(现沃达达丰公司司一部分分)做首首席科学学家的李李建业博博士，向李博博士提出出一些有有关CDDMA发发展的建建议。当当时，商商用CDDMA技技术只是是停留在在纸上的的概念，并并没有具具体的技技术方案案（如同同今日的的“全智能能交通通通信网络络”）。CDMMA专家家李建业业博士向向雅各布布指出要要实现CCDMAA商用化化，首先先要

47、解决决“功率率控制”问问题。而而当19990年年前后，高高通公司司演示出出了“功率控控制”技术后，拿拿到了太平洋洋电话公公司的一一个合同同，这是是美国高高通公司司赚取的的第一桶桶金。众所周知知，“功率控控制”技术是是CDMMA通信信核心技技术中的的核心。“全智能能交通通通信网络络”，视距距的无线线传输环环境、准准确的距距离测量量，使得得功率控控制可以以通过参参考上下下行导频频信号，再再配以合合理的时时隙资源源分配（消消除“远近效效应”），完完全可以以在一个个合适的的上下行行功率控控制窗口口内采用用“导频估算算+距离离估算+慢速闭闭环”技术，从从而实现现完全不不同于美美国高通通公司以以及其他他公司的的知识产产权。由此可见见，如果果连CDDMA技技术中“功率控控制”技术都都能够拥拥有