几种无线通信技术在智能交通系统中的应用探讨

2018-03-21李庚基李亚菲

数字通信世界 2018年10期

李庚基，李亚菲

（1.山西省自动化研究所，太原 030012；2.太原铁路局太原电务段，太原 030012）

实现无线通信的基础是电磁波传播理论。市场应用需求的迅猛增长与超大规模集成电路技术（VLSI）、数字处理技术和网络传输技术的发展是推动无线通信快速发展的重要因素。本文将通过无线通信系统的发展趋势、智能交通系统以及无线通信面临的技术挑战来探讨这一问题。

1 无线通信系统的发展趋势

无线通信的未来发展是一个整体的发展趋势：各种无线通信技术的集成、互补和发展，为宽带、IP和多媒体无线网络的多样化接入提供了新的发展。ORK集成与集成应用。各种通信网络的多媒体个人通信旨在通过任何人在任何地方实现和传送信息。无线通信发展的需求决定了其实现的多样性和集成性。多样性是指将包括适合语音、数据、图像、视频等不同质量与传输速率要求的各种通信网络与技术共存；融合就是在技术上将适合多种体传，符合网络融合在一起，使之相互取长补短，发挥每一种网络的长处，从而逐步实现与完善未来个人通信要求的综合性通信网络。

（1）无线接入技术是集成和有效的补充。各种技术在无线通信领域的互补性正变得越来越清晰。这主要表现在不同的覆盖技术、不同的应用领域、不同的技术特性和不同的接入率。未来的无线多址网络最终将是一个综合的、综合的解决方案。各种无线接入技术将在这个集成网络中发挥作用，找到自己的世界。从大范围公众移动通信来看，3G、B3G技术及其长期演进（LTE）将是主导，从而形成对全球的无缝覆盖；WLAN、WiMAX（Worldwide interoperability for Microwave Access，微波接入全球互通）、UWB（Ultra Wide Band，UWB等宽带接入技术由于技术特点的不同，将在不同覆盖区域或应用领域对公共移动通信网络进行有效补充。

（2）核心网络一体化：接入网技术出现多元化的同时，核心网络层面以IMS（IP Multimedia Subsystem IP，多媒体子系统）为会话和业务控制的网络架构，成为面向多媒体业务的未来网络融合的基础。

（3）移动通信业务应用集成：移动通信业务应用将更好地体现“以人为本”的特点，业务应用将更加丰富和个性化，更高的质量；通信服务的价值链将进一步延长。细分和开放，形成新的开放良性生态环境，商业应用、开发和推广。供应模式将适应这些变化，取代传统的封闭式业务开发，并通过开放APLI（应用程序接口）接口提供模式。

2 智能交通系统

智能车辆道路系统是智能交通系统前身，经过人们的发展，将多种技术融合、发展、有效地集合变成了现在的智能车辆道路系统，各个技术的融合从而建立一个综合性的交通运输系统。挂靠和管理部门功能齐全，功能齐全，实时、准确、高效。统一。

智能交通系统不仅将人、路、车三者紧密的连接在了一起，相互配合，在减少交通事故的同时也提高了通行效率，在节能排放、环境保护方面也做出了巨大的贡献，同时还减少了能源的消耗、城市交通智能化的技术进步发展。

3 无线通信面临的技术挑战

无线通信面临的技术挑战主要源自复杂的无线传播环境。有线通信使用特性稳定的传输媒介，传输环境是稳定的和可预测的。无线通信使用无线信道作为传输媒介，传输环境复杂多变。发射机到接收机的传输路径很少出现简单的视线传播（LOS，Line Of Sight）情况。多数情况下，电磁波在传播过程中会受到许多地物的反射、绕射或散射的影响。反射和散射使得自发射机发出的信号可能经过多条路径到达接收机，这就是多径传播现象。多径传播使电磁波的传播衰减增大，还会产生严重影响通信效果的多径衰落现象。而且，有时引起多径传播现象的物体还处于运动之中，这使得准确地预测任意位置上的无线接收信号电平基本上是不可能的。绕射增大了地物阴影区的信号电平，使得接收机在许多地物阴影区也能够工作，但绕射损耗一般都很大，当接收机处于大型地物的阴影区时，接收信号电平一般达不到正常接收的水平。另外，多径传播还会产生信号的时延扩展和频谱扩展。时延扩展使得前一脉冲符号因时延与后一脉冲符号重叠，在接收端导致符号间相互干扰。频谱扩展则决定了信号的时域衰落波形无线传播环境是无线通信技术研究的主要内容之一，是无线通信系统的设计依据。因此研究无线传播环境的复杂特性以及可以在技术上采取的特殊措施，从而有效地提升无线通信系统的性能，这也是我们研究的重头戏。