尚絳+李程+解悅
通過實際調研分析我國高速公路和國省干線公路運行狀態監測網信息接入網現狀,基于公路運行狀態監測網應用的需求分析,比較可用的接入網技術,提出高速公路信息接入網解決方案、國省干線信息接入網解決方案以及智能物聯網關的技術要求。最后采用MiWAVE技術,在重慶高速團山堡大橋狀態監測數據傳輸示范應用中,驗證了本方案的可行性和先進性。
公路 接入網 物聯網
Research on Highway M2M Information Access Network Technology
SHANG Jiang, LI Cheng, XIE Yue
(China Transport Telecommunications & Information Center, Beijing 100011, China)
By investigating and analyzing the current highway access network information of things of both national and provincial trunk highways, based on the application demand analysis of highway access network information of things, available access network technologies are compared to propose the solutions to highway information access network and national and provincial roads information access network, as well as the technical requirements of intelligent M2M gateway. Finally, MiWave technology is adopted and the feasibility and advancement of the proposed solutions are validated in the status monitoring data transmission demonstrative application of Fort Hill Bridge in Chongqing.
highway access network Internet of things
1 引言
公路網運行狀態各類監測需求多種多樣,包括:路網監控、會議電視、公路廣播、辦公OA、電子收費、氣象站、交通誘導、治超站、交調及擁堵信息系統、橋隧邊坡等基礎設施安全健康監測、聯網聯控、公眾出行服務、高精度車輛駕駛安全監控、公路表面冰點監測、摩擦力等濕滑狀態環境監測、大氣/水土/植被生態環境監測。公路網運行狀態監測節點類型多,覆蓋“人、車、貨、路、線”,節點分布“點多、線長、面廣、移動”。
公路網運行狀態監測系統結構如圖1所示,分為無線傳感自組網、信息接入網、信息骨干網和各級路網信息中心,分別對應于物聯網的感知層、網絡接入層、網絡骨干層和應用層。
(1)無線傳感自組網是指通過公路路側各類前端采集設備實現交通數據采集,是交通動態數據的主要來源,覆蓋范圍一般在幾十米至幾百米以內。前端設備主要包括公路基礎設施傳感設備、公路運行狀態傳感器、公路環境監測設備等三大類,感知層設備采集公路網運行狀態各類信息,如各類數據、圖片、視頻等信息將通過采集,經過物聯網關匯總并傳送到接入層。
(2)信息接入網是指從外場設備即信息監測點到最近的光傳送網業務接入點之間的信息傳輸網,距離一般在100米到20公里之間。這里包括了兩個接入部分:一是物聯接入網關,完成對各種傳感信息的匯總,物聯接入網關可以單獨存在,也可以與無線傳感自組網網元合并為一個設備;二是物聯接入網關至信息骨干網業務節點(即距離最近的路段通信站、收費站內可上下業務的光通信設備),此部分根據距離、成本、技術適應性等實際情況可選擇不同的有線或無線接入技術。
(3)信息骨干網主要依托高速公路光纖通信網絡,并按照目前高速公路光纖通信系統自身的網絡層級結構,分為省級傳輸層和國家級骨干傳輸層,骨干傳輸層將國省干線以及來自各路段分中心的高速公路的運行狀態監測信息進行匯集,并將公路網運行狀態監測信息進行遠距離傳輸的主干網絡。
(4)各級路網信息中心(監控中心)是將整個公路網運行狀態信息進行采集、處理、存儲和展示的物聯網應用系統。
本文對高速公路和國省干線公路網通信設施現狀以及基于物聯網技術的信息接入網展開研究,形成適用于我國基于物聯網的信息接入網技術方案。首先,采取理論分析研究和實際調研相結合的方法,全面掌握我國現有高速公路和國省干線公路信息接入網通信設施現狀;其次,基于高速公路和國省干線信息接入網的需求分析,以及可用的接入網技術,分別提出高速公路信息接入網解決方案和國省干線信息接入網解決方案;最后,基于上述無線接入技術方案,通過基于MiWAVE的寬帶無線傳輸系統在重慶高速公路大橋狀態監測數據傳輸的示范應用,驗證了本文方案的可行性和先進性。
2 我國公路通信網絡現狀分析
2.1 高速公路通信網絡現狀
截止2012年底,我國高速公路總里程達到8.5萬公里,高速公路光纖通信網的規模日益擴大,在各省級高速公路聯網收費、交通監控和信息服務等方面發揮了重要作用。
高速公路通信管道一般與道路主體工程統一規劃、同步實施。高速公路通常采用常規單模光纖,即G.652建議光纖、G.655建議光纜。截止目前,全國高速公路管道和光纜敷設率達總里程的99%,為7.3萬公里。管道和光纖基本敷埋在高速公路綠化隔離帶下,可有效遏制破壞和盜挖,較公網光纖安全性高,是優質的高速公路通信資源。endprint
2.2 普通國省干線公路通信現狀
交通運輸部1997年起發布實施的《公路工程技術標準》將公路劃分為五個等級,僅對高速公路提出明確要求,要求設置監控、收費、通信、配電、照明和管理養護等設施,對普通國省干線公路沒有提出建設公路通信系統等管理設施的要求。因此,各省普通國省干線公路多沒有建設自己的通信網絡,在實際應用中,除少數租借城市光纖資源組建專用的通信網之外,大都采用租借無線公網的形式。
3 公路信息接入網需求
公路信息接入網是指骨干網絡到采集設備之間的網絡,實現公路網運行狀態數據采集與骨干傳輸網的對接,通過有線和無線接入技術,實現數據向傳輸網的匯聚,本文中將該接入過程稱為公路信息接入網。
公路信息接入網需求如下:
(1)滿足公路運行狀態監測的數據接入需求,既能滿足靜態節點的接入需求,也能夠滿足移動節點的接入需求。
(2)支持長距離公路沿線的接入。
(3)在重要位置能夠具備大帶寬、實時的接入能力,滿足視頻監控、搶險應急的需求。
(4)TCO(Total Cost of Ownership,總體擁有成本)低。
(5)安裝部署方便,滿足部分路段無電力供應、無機房等部署要求。
4 高速公路信息接入網解決方案
4.1 基于有線技術的公路信息接入網方案
(1)框架結構
圖2為有線技術的公路信息接入網方案,其中光傳送網業務接入點是指路段通信站、收費站內可上下業務的光通信設備,通常這些光傳送網業務接入點間距為幾公里到幾十公里。
公路沿線的感知設備感知的信息經過若干各物聯接入網關就近匯總后,需要通過接入網,進入光傳送網業務接入點。如圖2所示,可以直接重新鋪設電纜或者光纜(也可利舊),將物聯接入網關與光傳送網業務接入點直接連接起來。
(2)有線接入技術比較
各種有線接入技術用于公路信息接入網,各有利弊和其適用場景,具體對比如表1所示。
4.2 基于無線技術的公路信息接入網方案
(1)框架結構
如圖3所示,可以使用無線網絡將物聯接入網關與光傳送網業務接入點直接連接起來,有多種無線網絡技術可供選擇,如:TD-LTE專網、WiMAX專網、MiWAVE專網、Mesh專網等。
這些專網都需要部署基站,可以在光傳送網業務接入點所在位置直接部署基站,稱為根基站。由于兩個基站覆蓋距離之和可能小于兩個相鄰光傳送網業務接入點的間距,造成覆蓋空擋,就需要在兩個相鄰光傳送網業務接入點之間補充基站,這些基站與根基站之間可通過無線中繼來解決,可以使用5.8G無線網橋,由于每一跳都有較大衰減,一般不能超過5跳。
(2)無線接入技術比較
各種無線接入技術用于公路信息接入網,各有利弊和其適用場景,具體對比如表2所示。
4.3 有線與無線技術的對比
有線和無線技術用于公路信息接入網,各有利弊和其適用場景,具體對比如表3所示。
4.4 專網與公網租用的對比
公路信息接入網是自建專網還是租用運營商公網的資源,各有利弊和其適用場景,具體對比如表4所示。
5 國省干線信息接入網方案
針對國省干線公路網沒有建設自己的通信網絡的現狀,可以采取三種方法解決:一是租用公網光纖、帶寬資源;二是無線公網租用;三是自建低成本的無線專網,建設方案采用無線技術的高速公路信息接入網方案。這三種方法的對比具體如表5所示。
表5 國省干線信息接入網技術對比
對比項目 租用公網有線資源 無線公網租用 自建低成本無線專網
建設成本 低 低 較高
使用成本 較高 較高 低
運維 對運維人員技術要求低 對運維人員
技術要求低 需建設專業
運維隊伍
總體擁有成本 較高 較高 較低
適用區域 適用于分布相對集中、節點數量較少、帶寬需求大的場所 適用于公網覆蓋良好的路段和國省干線,但公路的大部分地區在人口密集區以外,公網覆蓋差甚至沒有 適用于無公網覆蓋或者很差的地區;初期建設經費比較充裕
6 智能物聯網關
6.1 智能物聯網關的作用
物聯網網關是連接感知網絡與傳統通信網絡的紐帶。作為網關設備,物聯網網關可以實現感知網絡與接入網以及不同類型感知網絡之間的協議轉換。既可以實現廣域互聯,也可以實現局域互聯。此外,物聯網網關還需要具備設備管理功能,通過物聯網網關設備可以管理底層的各感知節點,了解各節點的相關信息并實現遠程控制。
6.2 智能物聯網關的技術要求
智能物聯網關應滿足相關技術要求,具體如下:
(1)廣泛的接入能力:需要支持多種近程通信的技術標準,包括:LAN、Wi-Fi、開關量、模擬量、藍牙、RF、ZigBee、232/485串口、視頻接口等。
(2)協議轉換能力:從不同的感知網絡到無線接入網絡的協議轉換,將下層的標準格式的數據統一封裝,保證不同的感知網絡的協議能夠變成統一的數據和信令;將上層下發的數據包解析成感知層協議可以識別的信令和控制指令。
(3)可管理能力:中心可以對網關進行管理,如注冊管理、權限管理、狀態監管等。網關實現子網內節點的管理,如獲取節點的標識、狀態、屬性、能量等以及遠程喚醒、控制、診斷、升級和維護等。
(4)數據緩存能力:可根據預定義的策略,將最近一段時間內的感知數據存儲起來。一是避免因信息接入網暫時故障而出現數據丟失;二是可以由中心平臺根據需要來取必要的數據,從而避免上傳多余數據,降低流量費用。
7 基于MiWAVE的公路信息接入網實驗
通過與重慶高速公路集團合作,結合團山堡大橋實際情況,在橋梁結構狀態監測過程中構建了寬帶無線接入系統,按照高速公路基于無線技術的公路信息接入網方案,安裝了MiWAVE寬帶無線接入系統,克服了地理環境不利因素,順利實現了傳感數據的寬帶無線傳輸,并可為用戶提供數據、語音和圖像等的傳輸手段,獲得了用戶好評。
8 結論
本文給出了適合我國高速公路和國省干線的公路信息接入網框架結構,提出了適合我國實際需求和技術特點的公路運行狀態監測信息接入網技術方案。可供作為公路信息接入網的候選技術有多種,路網場景多樣性決定業務傳輸需求的多樣性,應根據實際傳輸需求并充分考慮現有各技術的適用性,選擇適合的公路運行狀態監測信息接入網技術。
參考文獻:
[1] 中華人民共和國工業和信息化部. GB 50174-2008 電子信息系統機房設計規范[S]. 北京: 中國計劃出版社, 2009.
[2] 武漢郵電科學研究院,中訊郵電咨詢設計院. GB/T 20187-2006 光傳送網體系設備的功能塊特性[S]. 北京: 中國標準出版社, 2006.
[3] 中交第一公路勘察設計研究院. JTG D80-2006 高速公路交通工程及沿線設施設計通用規范[S]. 北京: 人民交通出版社, 2006.
[4] 中國通信標準化協會. YD/T 901-2009 層絞式通信用室外光纜[S]. 北京: 人民郵電出版社, 2009.
[5] 中國通信標準化協會. YD/T 1990-2009 光傳送網(OTN)網絡總體技術要求[S]. 北京: 北京郵電大學出版社, 2010.
[6] 中華人民共和國工業和信息化部. YD/T 2571-2013 TD-LTE數字蜂窩移動通信網[S]. 北京: 人民郵電出版社, 2013.
[7] IEEE 802.16e. 2—6GHz固定和移動寬帶無線接入系統空中接口標準[S]. 2005.endprint
2.2 普通國省干線公路通信現狀
交通運輸部1997年起發布實施的《公路工程技術標準》將公路劃分為五個等級,僅對高速公路提出明確要求,要求設置監控、收費、通信、配電、照明和管理養護等設施,對普通國省干線公路沒有提出建設公路通信系統等管理設施的要求。因此,各省普通國省干線公路多沒有建設自己的通信網絡,在實際應用中,除少數租借城市光纖資源組建專用的通信網之外,大都采用租借無線公網的形式。
3 公路信息接入網需求
公路信息接入網是指骨干網絡到采集設備之間的網絡,實現公路網運行狀態數據采集與骨干傳輸網的對接,通過有線和無線接入技術,實現數據向傳輸網的匯聚,本文中將該接入過程稱為公路信息接入網。
公路信息接入網需求如下:
(1)滿足公路運行狀態監測的數據接入需求,既能滿足靜態節點的接入需求,也能夠滿足移動節點的接入需求。
(2)支持長距離公路沿線的接入。
(3)在重要位置能夠具備大帶寬、實時的接入能力,滿足視頻監控、搶險應急的需求。
(4)TCO(Total Cost of Ownership,總體擁有成本)低。
(5)安裝部署方便,滿足部分路段無電力供應、無機房等部署要求。
4 高速公路信息接入網解決方案
4.1 基于有線技術的公路信息接入網方案
(1)框架結構
圖2為有線技術的公路信息接入網方案,其中光傳送網業務接入點是指路段通信站、收費站內可上下業務的光通信設備,通常這些光傳送網業務接入點間距為幾公里到幾十公里。
公路沿線的感知設備感知的信息經過若干各物聯接入網關就近匯總后,需要通過接入網,進入光傳送網業務接入點。如圖2所示,可以直接重新鋪設電纜或者光纜(也可利舊),將物聯接入網關與光傳送網業務接入點直接連接起來。
(2)有線接入技術比較
各種有線接入技術用于公路信息接入網,各有利弊和其適用場景,具體對比如表1所示。
4.2 基于無線技術的公路信息接入網方案
(1)框架結構
如圖3所示,可以使用無線網絡將物聯接入網關與光傳送網業務接入點直接連接起來,有多種無線網絡技術可供選擇,如:TD-LTE專網、WiMAX專網、MiWAVE專網、Mesh專網等。
這些專網都需要部署基站,可以在光傳送網業務接入點所在位置直接部署基站,稱為根基站。由于兩個基站覆蓋距離之和可能小于兩個相鄰光傳送網業務接入點的間距,造成覆蓋空擋,就需要在兩個相鄰光傳送網業務接入點之間補充基站,這些基站與根基站之間可通過無線中繼來解決,可以使用5.8G無線網橋,由于每一跳都有較大衰減,一般不能超過5跳。
(2)無線接入技術比較
各種無線接入技術用于公路信息接入網,各有利弊和其適用場景,具體對比如表2所示。
4.3 有線與無線技術的對比
有線和無線技術用于公路信息接入網,各有利弊和其適用場景,具體對比如表3所示。
4.4 專網與公網租用的對比
公路信息接入網是自建專網還是租用運營商公網的資源,各有利弊和其適用場景,具體對比如表4所示。
5 國省干線信息接入網方案
針對國省干線公路網沒有建設自己的通信網絡的現狀,可以采取三種方法解決:一是租用公網光纖、帶寬資源;二是無線公網租用;三是自建低成本的無線專網,建設方案采用無線技術的高速公路信息接入網方案。這三種方法的對比具體如表5所示。
表5 國省干線信息接入網技術對比
對比項目 租用公網有線資源 無線公網租用 自建低成本無線專網
建設成本 低 低 較高
使用成本 較高 較高 低
運維 對運維人員技術要求低 對運維人員
技術要求低 需建設專業
運維隊伍
總體擁有成本 較高 較高 較低
適用區域 適用于分布相對集中、節點數量較少、帶寬需求大的場所 適用于公網覆蓋良好的路段和國省干線,但公路的大部分地區在人口密集區以外,公網覆蓋差甚至沒有 適用于無公網覆蓋或者很差的地區;初期建設經費比較充裕
6 智能物聯網關
6.1 智能物聯網關的作用
物聯網網關是連接感知網絡與傳統通信網絡的紐帶。作為網關設備,物聯網網關可以實現感知網絡與接入網以及不同類型感知網絡之間的協議轉換。既可以實現廣域互聯,也可以實現局域互聯。此外,物聯網網關還需要具備設備管理功能,通過物聯網網關設備可以管理底層的各感知節點,了解各節點的相關信息并實現遠程控制。
6.2 智能物聯網關的技術要求
智能物聯網關應滿足相關技術要求,具體如下:
(1)廣泛的接入能力:需要支持多種近程通信的技術標準,包括:LAN、Wi-Fi、開關量、模擬量、藍牙、RF、ZigBee、232/485串口、視頻接口等。
(2)協議轉換能力:從不同的感知網絡到無線接入網絡的協議轉換,將下層的標準格式的數據統一封裝,保證不同的感知網絡的協議能夠變成統一的數據和信令;將上層下發的數據包解析成感知層協議可以識別的信令和控制指令。
(3)可管理能力:中心可以對網關進行管理,如注冊管理、權限管理、狀態監管等。網關實現子網內節點的管理,如獲取節點的標識、狀態、屬性、能量等以及遠程喚醒、控制、診斷、升級和維護等。
(4)數據緩存能力:可根據預定義的策略,將最近一段時間內的感知數據存儲起來。一是避免因信息接入網暫時故障而出現數據丟失;二是可以由中心平臺根據需要來取必要的數據,從而避免上傳多余數據,降低流量費用。
7 基于MiWAVE的公路信息接入網實驗
通過與重慶高速公路集團合作,結合團山堡大橋實際情況,在橋梁結構狀態監測過程中構建了寬帶無線接入系統,按照高速公路基于無線技術的公路信息接入網方案,安裝了MiWAVE寬帶無線接入系統,克服了地理環境不利因素,順利實現了傳感數據的寬帶無線傳輸,并可為用戶提供數據、語音和圖像等的傳輸手段,獲得了用戶好評。
8 結論
本文給出了適合我國高速公路和國省干線的公路信息接入網框架結構,提出了適合我國實際需求和技術特點的公路運行狀態監測信息接入網技術方案。可供作為公路信息接入網的候選技術有多種,路網場景多樣性決定業務傳輸需求的多樣性,應根據實際傳輸需求并充分考慮現有各技術的適用性,選擇適合的公路運行狀態監測信息接入網技術。
參考文獻:
[1] 中華人民共和國工業和信息化部. GB 50174-2008 電子信息系統機房設計規范[S]. 北京: 中國計劃出版社, 2009.
[2] 武漢郵電科學研究院,中訊郵電咨詢設計院. GB/T 20187-2006 光傳送網體系設備的功能塊特性[S]. 北京: 中國標準出版社, 2006.
[3] 中交第一公路勘察設計研究院. JTG D80-2006 高速公路交通工程及沿線設施設計通用規范[S]. 北京: 人民交通出版社, 2006.
[4] 中國通信標準化協會. YD/T 901-2009 層絞式通信用室外光纜[S]. 北京: 人民郵電出版社, 2009.
[5] 中國通信標準化協會. YD/T 1990-2009 光傳送網(OTN)網絡總體技術要求[S]. 北京: 北京郵電大學出版社, 2010.
[6] 中華人民共和國工業和信息化部. YD/T 2571-2013 TD-LTE數字蜂窩移動通信網[S]. 北京: 人民郵電出版社, 2013.
[7] IEEE 802.16e. 2—6GHz固定和移動寬帶無線接入系統空中接口標準[S]. 2005.endprint
2.2 普通國省干線公路通信現狀
交通運輸部1997年起發布實施的《公路工程技術標準》將公路劃分為五個等級,僅對高速公路提出明確要求,要求設置監控、收費、通信、配電、照明和管理養護等設施,對普通國省干線公路沒有提出建設公路通信系統等管理設施的要求。因此,各省普通國省干線公路多沒有建設自己的通信網絡,在實際應用中,除少數租借城市光纖資源組建專用的通信網之外,大都采用租借無線公網的形式。
3 公路信息接入網需求
公路信息接入網是指骨干網絡到采集設備之間的網絡,實現公路網運行狀態數據采集與骨干傳輸網的對接,通過有線和無線接入技術,實現數據向傳輸網的匯聚,本文中將該接入過程稱為公路信息接入網。
公路信息接入網需求如下:
(1)滿足公路運行狀態監測的數據接入需求,既能滿足靜態節點的接入需求,也能夠滿足移動節點的接入需求。
(2)支持長距離公路沿線的接入。
(3)在重要位置能夠具備大帶寬、實時的接入能力,滿足視頻監控、搶險應急的需求。
(4)TCO(Total Cost of Ownership,總體擁有成本)低。
(5)安裝部署方便,滿足部分路段無電力供應、無機房等部署要求。
4 高速公路信息接入網解決方案
4.1 基于有線技術的公路信息接入網方案
(1)框架結構
圖2為有線技術的公路信息接入網方案,其中光傳送網業務接入點是指路段通信站、收費站內可上下業務的光通信設備,通常這些光傳送網業務接入點間距為幾公里到幾十公里。
公路沿線的感知設備感知的信息經過若干各物聯接入網關就近匯總后,需要通過接入網,進入光傳送網業務接入點。如圖2所示,可以直接重新鋪設電纜或者光纜(也可利舊),將物聯接入網關與光傳送網業務接入點直接連接起來。
(2)有線接入技術比較
各種有線接入技術用于公路信息接入網,各有利弊和其適用場景,具體對比如表1所示。
4.2 基于無線技術的公路信息接入網方案
(1)框架結構
如圖3所示,可以使用無線網絡將物聯接入網關與光傳送網業務接入點直接連接起來,有多種無線網絡技術可供選擇,如:TD-LTE專網、WiMAX專網、MiWAVE專網、Mesh專網等。
這些專網都需要部署基站,可以在光傳送網業務接入點所在位置直接部署基站,稱為根基站。由于兩個基站覆蓋距離之和可能小于兩個相鄰光傳送網業務接入點的間距,造成覆蓋空擋,就需要在兩個相鄰光傳送網業務接入點之間補充基站,這些基站與根基站之間可通過無線中繼來解決,可以使用5.8G無線網橋,由于每一跳都有較大衰減,一般不能超過5跳。
(2)無線接入技術比較
各種無線接入技術用于公路信息接入網,各有利弊和其適用場景,具體對比如表2所示。
4.3 有線與無線技術的對比
有線和無線技術用于公路信息接入網,各有利弊和其適用場景,具體對比如表3所示。
4.4 專網與公網租用的對比
公路信息接入網是自建專網還是租用運營商公網的資源,各有利弊和其適用場景,具體對比如表4所示。
5 國省干線信息接入網方案
針對國省干線公路網沒有建設自己的通信網絡的現狀,可以采取三種方法解決:一是租用公網光纖、帶寬資源;二是無線公網租用;三是自建低成本的無線專網,建設方案采用無線技術的高速公路信息接入網方案。這三種方法的對比具體如表5所示。
表5 國省干線信息接入網技術對比
對比項目 租用公網有線資源 無線公網租用 自建低成本無線專網
建設成本 低 低 較高
使用成本 較高 較高 低
運維 對運維人員技術要求低 對運維人員
技術要求低 需建設專業
運維隊伍
總體擁有成本 較高 較高 較低
適用區域 適用于分布相對集中、節點數量較少、帶寬需求大的場所 適用于公網覆蓋良好的路段和國省干線,但公路的大部分地區在人口密集區以外,公網覆蓋差甚至沒有 適用于無公網覆蓋或者很差的地區;初期建設經費比較充裕
6 智能物聯網關
6.1 智能物聯網關的作用
物聯網網關是連接感知網絡與傳統通信網絡的紐帶。作為網關設備,物聯網網關可以實現感知網絡與接入網以及不同類型感知網絡之間的協議轉換。既可以實現廣域互聯,也可以實現局域互聯。此外,物聯網網關還需要具備設備管理功能,通過物聯網網關設備可以管理底層的各感知節點,了解各節點的相關信息并實現遠程控制。
6.2 智能物聯網關的技術要求
智能物聯網關應滿足相關技術要求,具體如下:
(1)廣泛的接入能力:需要支持多種近程通信的技術標準,包括:LAN、Wi-Fi、開關量、模擬量、藍牙、RF、ZigBee、232/485串口、視頻接口等。
(2)協議轉換能力:從不同的感知網絡到無線接入網絡的協議轉換,將下層的標準格式的數據統一封裝,保證不同的感知網絡的協議能夠變成統一的數據和信令;將上層下發的數據包解析成感知層協議可以識別的信令和控制指令。
(3)可管理能力:中心可以對網關進行管理,如注冊管理、權限管理、狀態監管等。網關實現子網內節點的管理,如獲取節點的標識、狀態、屬性、能量等以及遠程喚醒、控制、診斷、升級和維護等。
(4)數據緩存能力:可根據預定義的策略,將最近一段時間內的感知數據存儲起來。一是避免因信息接入網暫時故障而出現數據丟失;二是可以由中心平臺根據需要來取必要的數據,從而避免上傳多余數據,降低流量費用。
7 基于MiWAVE的公路信息接入網實驗
通過與重慶高速公路集團合作,結合團山堡大橋實際情況,在橋梁結構狀態監測過程中構建了寬帶無線接入系統,按照高速公路基于無線技術的公路信息接入網方案,安裝了MiWAVE寬帶無線接入系統,克服了地理環境不利因素,順利實現了傳感數據的寬帶無線傳輸,并可為用戶提供數據、語音和圖像等的傳輸手段,獲得了用戶好評。
8 結論
本文給出了適合我國高速公路和國省干線的公路信息接入網框架結構,提出了適合我國實際需求和技術特點的公路運行狀態監測信息接入網技術方案。可供作為公路信息接入網的候選技術有多種,路網場景多樣性決定業務傳輸需求的多樣性,應根據實際傳輸需求并充分考慮現有各技術的適用性,選擇適合的公路運行狀態監測信息接入網技術。
參考文獻:
[1] 中華人民共和國工業和信息化部. GB 50174-2008 電子信息系統機房設計規范[S]. 北京: 中國計劃出版社, 2009.
[2] 武漢郵電科學研究院,中訊郵電咨詢設計院. GB/T 20187-2006 光傳送網體系設備的功能塊特性[S]. 北京: 中國標準出版社, 2006.
[3] 中交第一公路勘察設計研究院. JTG D80-2006 高速公路交通工程及沿線設施設計通用規范[S]. 北京: 人民交通出版社, 2006.
[4] 中國通信標準化協會. YD/T 901-2009 層絞式通信用室外光纜[S]. 北京: 人民郵電出版社, 2009.
[5] 中國通信標準化協會. YD/T 1990-2009 光傳送網(OTN)網絡總體技術要求[S]. 北京: 北京郵電大學出版社, 2010.
[6] 中華人民共和國工業和信息化部. YD/T 2571-2013 TD-LTE數字蜂窩移動通信網[S]. 北京: 人民郵電出版社, 2013.
[7] IEEE 802.16e. 2—6GHz固定和移動寬帶無線接入系統空中接口標準[S]. 2005.endprint