嵌入式車載終端控制系統的通信方案

摘要本文將車載通信數據加以分類，按照傳輸量和傳輸頻率的大小，采用不同的通信網絡進行數據傳輸，提出了一種完善的嵌入式車載終端控制系統的通信方案。

關鍵詞GPS GIS ITS 通信 嵌入式 系統

中圖分類號:TN91文獻標識碼:A

隨著中國經濟的快速發展，人民生活水平的不斷提高，汽車已經成為部分家庭必不可少的交通工具。盡管城市道路建設的步伐已經加快，但交通擁堵現象仍然非常嚴重。為了減少交通擁堵對國民經濟正常運轉的負面影響，在城市特別是大中型城市，建立交通綜合智能管理信息平臺是勢在必行的，也是具有巨大的市場潛力和商業應用前景。

車載信息終端是ITS面向用戶的部分，集成了數字信息處理、無線通信、定位導航、嵌入式GIS和圖像顯示等多種高科技技術，其目的是使用戶隨時隨地與ITS的信息平臺進行信息交互，一方面使用戶能夠從信息平臺獲取需要的各種交通信息，以便幫助用戶進行路徑規劃和決策，提高出行效率;另一方面也將用戶信息通知給信息平臺，使得交通監管等部門實時了解交通狀況，以便做出適當的部署和調整，緩解交通擁擠現象，提高交通系統運轉效率。

在車載終端中，通信是實現智能交通的根本。高效快捷的通信是實現終端與信息平臺之間聯系的紐帶，而通信效率和質量與所采用通信方式和方案有關。所以，確定車載終端的通信方案是至關重要的。本文提出一種以FLEX無線尋呼為主的車載通信方案。

車載信息終端的通信方式不僅要考慮系統現有的數據量及傳輸需求，同時也要保證能夠滿足用戶不斷發展的需要。因此，車載信息終端所選擇的通信方式必須考慮到交通信息中心的交通信息發布方式，所選擇的通信方式和采用的通信方案必須符合高速、安全性、可靠性、可擴展性等原則。

由于很多交通實時信息的發布是由信息中心向用戶單向廣播的，而且發布的頻率很高(如1次/分鐘)，發布的信息量偏小，但用戶容量很大。所以，選用FLEX尋呼系統作為這種實時信息的傳輸網絡。這是因為FLEX尋呼系統具有靈活性好、系統容量大、服務質量高，支持多頻點全國性漫游等特點，而且在容量和傳輸率上可滿足大規模實時交通數據的傳輸，通信系統運營費用合理。另外，中國聯通公司擁有該網絡，不需投入大規模的網絡建設費用。

雖然基于FLEX的尋呼通信方案可解決交通實時數據的大容量無線廣播發布的問題，但對于GIS中的地理信息數據實時獲取FLEX網絡卻無能為力，因為GIS數據下載量一般很大(如上Mbytes)，而FLEX的傳輸速率過低。專用短程DSRC技術是一種實現短程無線傳輸的新興技術，它支持點對點和點對多點的通信，將車輛和道路信息有機的連接起來。而且DSRC工作在5.8G專用高頻上，不易受其它的信號干擾。DSRC的數據傳輸率高，最高可達1Mbps，可實現車載信息終端設備GIS數據的快速下載，而其它共用移動通信的數據傳輸率遠遠低于這個水平。DSRC的設備集成度高，車載單元和路邊單元很容易安裝，通信盲區解決方法簡單，只要延長讀寫天線電纜即可。另外，相對于建立其它無線通信網絡，DSRC的設備價格便宜很多。不過，現在國內的DSRC基礎設施建設還難以到位，所以DSRC只能作為補充通訊方式或一種預留功能，目前選擇無線公網(CDMA/GPRS)來替代DSRC應用于GIS數據的下載。

無線公網目前主要為手機用戶提供語音和數據業務，主要提供點對點通信。采用公網的優點在于可以充分利用現有通信資源、系統成本低、覆蓋面廣等，但公網不適合大數據量的傳輸(如動態交通信息的廣播型數據發送)。而對于數據量不大的查詢服務，由于并發用戶數較少，一般可以采用無線公網方式進行傳輸。當車載終端與交通綜合信息平臺進行數據交互時，公網語音通信在國內已經得到廣泛應用，其覆蓋范圍、通話質量是其它通信方式無法比擬的。

模擬集群通訊系統是一種高級移動指揮調度系統，是一種共享資源、分擔費用，向用戶提供優良服務的多用途、高效能的先進無線電調度通信系統。它對于集團內部話音通訊有一定優勢，考慮已經有部分出租車等營運車輛安裝了該類系統，可以考慮對其進行改造，既可作為公網語音通訊的補充，也可作為集團車隊的備用通訊手段。

本方案中將車載通信數據加以分類，按照傳輸量和傳輸頻率的大小，采用不同的通信網絡進行數據傳輸，即采用FLEX尋呼支撐大量用戶接收實時交通信息，利用無線公網(CDMA/GPRS)提供小數據量的數據傳輸、雙向語音通話，利用DSRC下載大容量的地圖數據，利用現有少量模擬集群設備作為集團車隊的備用通信方式。如圖1所示。