對高速公路中數據通信系統的分析

高速公路中數據通信系統主要由數據終端設備DTE、數據電路終接設備DCE和信道三大部分組成。這三部分在數據通信系統中“各司其職”、“協同作戰”，為維護高速公路的正常管理與交通安全發揮著重要作用。

1高速公路中數據通信系統的重要組成部分

（一）數據終端設備DTE與數據電路終接設備DCE

在數據通信系統中，數據終端設備DTE與數據電路終接設備DCE分別位于其兩端，在雙向通信中，通常采用攝像機、計算機以及讀卡器等終端設備，具備信息采集和數據傳輸的功能。

（二）信道

信道一般分為模擬信道和數字信道兩種：

1.在利用模擬信道進行數據傳輸的過程中，需要在調制解調器的作用下，在信息的發送端將原始數字信號轉換為模擬信號，同時在信息的接收端將模擬信號轉換為數字信號。這種情況下，調至解調器被稱為DTE。

2.在利用數字信道進行數據傳輸的時候，無需借助調制解調器的幫助，但是在數據終端與數字信道連接的時候，需要在接口設備的作用下，才能完成信號碼型與電平的轉換，并實現收發時鐘的形成與供給、線路連接與控制等功能。在這種情況下，接口設備就被稱為DCE。

人通電話需要遵循以下操作程序：1.呼叫方進行撥號；2.交換臺連接線路；3.通話雙方明確身份并進行通話。數據通信無需人工參與，全部智能完成。然而，需要注意的是，在傳輸過程中，需要按照傳輸控制規程來進行，否則就沒有辦法實現有效的數據通信。而傳輸控制規程則主要解決以下問題：建立通信線路、實現收發雙方同步、選擇工作方式、檢測及糾正傳輸中存在的錯誤等。

2高速公路數據通信系統的主要通信方式

（一）數據代碼與數據信號

一般來說，高速公路數據終端設備所發出的數據信息都是符號、阿拉伯數字與英語字母的組合。在數據傳輸過程中，必須采用二進制碼元將這些符號、數字與字母通過一定規則表現出來，形成傳輸代碼。在信息化的高速公路數據通信系統中，都是采用國際5號碼。我國在國際5號碼的基礎上制定了作為符合我國標準的“七位編碼字符集”，在信息交換處理中通用。“七位編碼字符集”中不僅包含字母和數字，也包括圖形和控制字符的代碼。在代碼傳送過程中，在最后一位代碼的后面還有一個監督碼元，因此一共是八位。這就是高速公路信息傳輸的方式。

（二）傳輸差錯控制技術

在高速公路數據通信系統中，字符代碼在傳送的時候可能會在噪聲干擾下出現概率性錯碼，而造成接收端接收到錯誤的信息。為了應對這種情況，在通信過程中需要應用差錯控制技術。在信息發送端編碼過程中，在數據碼元上添加一些與其存在一定邏輯關系的冗余碼，并將它們一起發送到接收端，能夠有效防止信息差錯的發生。接收端在接收到信息以后，對數據與冗余碼之間的關系進行檢驗，并將檢驗結果用協商好的判定信號傳送回發送端。如果發現信息存在差錯，要將差錯信號幀的編碼告訴發送端，發送端針對存在差錯的信號幀進行重新發送。循環往復幾次之后，就可以達到保障接收端接收到準確無誤的信息的效果。而這種方式，為我們稱為反饋重發糾錯方式。

究其細節，反饋重發糾錯方式又可以分為以下兩種：

1.發送等待的方式。這種方式目前在我國應用比較廣泛。采用發送等待的方式顧名思義，就是發送端在發送完一組信息碼后，要做短暫停頓，等待接收端的反饋信息。如果反饋信息表明不存在差錯，則繼續發送；如果反饋信息表明存在差錯，則需要針對差錯所在的碼元組進行重新發送。這種方式信息傳送的效率較高，糾錯功能也較好。

2.連續工作的方式。連續工作采用ARQ糾錯方式，在通信系統中必須存在相應的編碼、譯碼硬件以及反饋信道，同時，需要在嚴格的傳輸差錯控制規程的限制下，通過較為復雜的控制電路才能實現信息糾錯。

（三）循環冗長余校驗碼CRC

在現代化高速公路通信系統中，信息的傳輸量非常大，通常采用比特流傳送信息，數據不再需要被拆分成單個字符，那么傳統的奇偶校驗碼也就無法發揮作用，循環冗長余校驗方式應運而生。利用循環冗長余校驗方式的傳輸比特流，被稱為循環冗余碼（n位），它是由信息碼（n位）+校驗碼（r位）組成的。其中，信息碼的位數由信息傳輸的具體需要而定；校驗碼的位數則由傳輸規程而定。目前，在我國高速公路數據通信系統中，校驗碼通常是16或32位，校驗碼的檢錯能力與附加校驗碼的位數有直接關系。

循環冗余碼的糾錯工作流程是：將事先編號的碼組發送到收信終端，收信終端利用生成多項來“除以”碼組，如果能整除，無余數，那么可以判定碼組沒有差錯；如果不能整除，那么可以根據余數的形式來分析是哪些碼元存在錯誤，并要求發送端針對這些碼元重新發送。采用循環冗長余校驗的方式進行糾錯的過程中，需要在通信系統的發送端和接收端都安置循環碼編碼器和譯碼器，并設置糾錯電路。隨著技術的發展，目前很多高速公路通信系統都利用專用芯片來完成這一功能。

3結束語

綜上所述，高速公路數據信息通信系統，是高速公路建設與運營中的重要組成部分，是維護交通安全與公路秩序的基本保障。因此，我們一定要明確數據通信系統的工作原理與組織結構，并在對現有技術深入研究的基礎上，進一步推動技術進步與設備更新，為廣大出行者提供更加方便快捷、安全穩定的交通服務。