无线局域网在高速公路中的应用

高速公路5G 专网应用目ONTENTSC录1关于5G 全球之争与战略布局探讨智慧交通的5G 应用需求2发展高速公路5G 专网的建议35G作为即将到来的第五代无线网络技术，应用场景可归纳出增强移动宽带、海量机器连接、高可靠低时延三个主要方向。

相较于4G，5G峰值速率为10-20Gbps，提升了10-20倍；用户体验速率将达到0.1Gbps-1Gbps，提升了10-100倍；可连接数密度方面，5G每平方公里可联网设备的数量高达100万个，提升了10倍；端到端时延方面，5G将达到1ms级，提升了10倍；移动性方面，5G支持时速高达500km/h的通信环境，提升了1.43倍。

在全球目前采用两种方法部署5G频谱。

第一种放在6GHz以下的电磁频谱上（“Sub-6”），主要在3GHz和4 GHz频段；第二种侧重于24~300GHz之间的频段（“高频频谱”或“毫米波”），这是目前美国、韩国、日本和加拿大采用的技术制式。

•毫米波，波长在1到10毫米之间的电磁波，通常对应于30GHz至300GHz之间的无线电频谱。

•事实上，蜂窝、WiFi和蓝牙所能提供的频谱资源全部加起来都远不如5G毫米波。

在频谱效率相近的情况下，频谱资源越丰富，意味着数据速率越高，可容纳的用户数量也就越多。

•作为5G网络性能提升的“利刃”，毫米波频段将深刻影响以轨道交通产业为主的垂直行业应用发展。

1、基于流量的商业模式•5G早期最先成熟的是增强移动宽带(eMBB)应用场景，该场景主要面向个人消费者(2C)，该场景下流量经营仍然是运营商的主要商业模式。

5G时代，运营商需要加快用户分级的智能管道升级，实现差异化的流量收费模式。

2、基于连接的商业模式•对于大连接场景，连接是基本收入来源。

该场景下，可以单独提供连接，也可能包括一些终端设备和模组，运营商可以按照物联网设备采用卡用户收益(月/年)等方式收费。

3、基于网络切片的商业模式•5G时代，运营商能够根据不同垂直行业和特定区域定制化网络切片以支撑相应的业务开展。

无线传感器网络在高速公路监测中的应用随着交通运输的快速发展，高速公路的建设和管理变得越来越重要。

如何保证高速公路的安全性、稳定性和效率成为了交通管理部门的重要任务。

而无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）的出现为高速公路监测提供了一种全新的解决方案。

无线传感器网络是由大量的无线传感器节点组成的网络，这些节点能够自动采集和传输环境中的各种数据。

在高速公路监测中，无线传感器网络可以用于实时监测交通流量、道路状况、气象情况等重要信息，从而帮助交通管理部门及时采取措施，提升高速公路的运行效率和安全性。

首先，无线传感器网络可以实时监测交通流量。

通过在高速公路上布置大量的传感器节点，可以准确地获取车辆的数量、速度和密度等信息。

这些数据可以帮助交通管理部门实时了解交通拥堵情况，及时调整路线和限制车辆进入，从而缓解交通压力，提升通行效率。

其次，无线传感器网络可以监测道路状况。

传感器节点可以感知道路表面的温度、湿度和摩擦系数等信息，从而判断道路是否结冰、积水或者存在其他危险情况。

这些数据可以及时传输给交通管理部门，让他们能够及时采取措施，例如撒盐、清理积水等，保障道路的安全性和可通行性。

另外，无线传感器网络还可以监测气象情况。

通过在高速公路附近布置气象传感器节点，可以实时监测气温、风力、降雨等气象信息。

这些数据可以提供给交通管理部门，帮助他们做出合理的决策。

例如，在恶劣的天气条件下，可以及时发布警告，提醒司机减速慢行，从而降低事故的发生率。

除了以上几个方面，无线传感器网络还可以用于监测交通噪音、空气质量等环境因素。

这些数据可以帮助交通管理部门更好地了解高速公路周边环境的变化，从而采取相应的措施，保护自然环境和居民的健康。

然而，无线传感器网络在高速公路监测中也面临一些挑战。

首先是传感器节点的能量供应问题。

由于传感器节点通常是通过电池供电，能量消耗是一个关键问题。

高速公路的长度很长，节点的布置密度也很高，因此节点的能量消耗较快。

高速公路通信系统新技术应用及其发展趋势
高速公路通信系统是指在高速公路上为车辆提供通信服务的系统，它通过无线通信技术实现了车辆之间、车辆与基础设施之间的信息交流。

高速公路通信系统的新技术应用主要包括以下几个方面：
1. 车辆到车辆通信（V2V）：通过无线通信技术，实现车辆之间的信息交流，包括交通状态、车辆行驶路线、车速等信息的传递。

这样的技术应用可以提升道路交通安全，减少交通事故的发生。

1. 5G技术的应用：5G技术具有更高的传输速度、更低的延迟和更大的连接密度，可以支持更多的车辆和设备同时进行通信。

高速公路通信系统的发展将更加依赖5G技术的应用，以提供更稳定、更快速的通信服务。

2. 人工智能的应用：人工智能技术可以对大量的交通数据进行分析和处理，提供更准确的交通预测和决策支持。

高速公路通信系统的发展将更加依赖人工智能的应用，以提升交通管理的智能化水平。

3. 数据隐私保护：随着高速公路通信系统的发展，车辆和驾驶者的个人信息将被广泛收集和使用。

数据隐私保护将成为系统发展的重要方向之一，涉及数据加密、访问控制等技术的应用。

4. 环境友好型技术：高速公路通信系统的发展应注重提高能源利用效率和减少环境污染。

发展环境友好型技术，如低功耗无线通信技术和清洁能源供电技术，将成为系统发展的重要方向之一。

高速公路通信系统的新技术应用及发展趋势将在提升交通安全、提高交通效率和改善驾驶体验等方面发挥重要作用，这将为高速公路通行带来更多便利和舒适性。

无线数据传输在高速公路机电系统中的应用研究一、引言高速公路是现代交通基础设施的重要组成部分，其机电系统是实现公路运行和管理的核心技术。

传统的有线数据传输方式在高速公路机电系统中存在一些不足，如局限性、耗时长、维护困难等。

寻找一种更为高效、灵活和可靠的数据传输方式具有重要的意义。

二、无线数据传输技术原理无线数据传输是通过无线电波传输数据的一种通信方式。

其原理是将要传输的数据转化为无线电信号，并通过无线电波进行传输。

在高速公路机电系统中，无线数据传输技术和设备可以分为两个部分：无线数据传输发送端和无线数据接收端。

发送端将要传输的数据进行编码和调制，然后通过无线电波发送出去；接收端通过接收到的无线电波解调和解码，将数据还原出来。

三、无线数据传输在高速公路机电系统中的应用1. 车辆监控系统无线数据传输可以实现对高速公路上行驶车辆的实时监控。

通过在车辆上安装无线传感器，可以实时获取车辆的位置、速度、状态等信息，并通过无线数据传输技术将这些信息传输到监控中心。

监控中心可以根据这些信息及时采取相应的措施，提高公路的运行效率和安全性。

2. 交通信号控制系统无线数据传输可以实现交通信号的智能控制。

通过在道路上安装无线传感器，可以实时获取道路上车辆的数量和流量，然后根据这些信息自动调节交通信号的时间和灯色，提高交通的流畅性和效率。

四、无线数据传输在高速公路机电系统中的现状和发展趋势目前，无线数据传输在高速公路机电系统中的应用还处于起步阶段。

虽然已经取得了一些进展，但还存在一些挑战和问题，如技术成熟度、传输距离和速率等方面。

未来，随着无线数据传输技术的不断改进和发展，无线数据传输在高速公路机电系统中的应用将得到进一步推广和应用。

五、建议和对策在推动无线数据传输在高速公路机电系统中应用的过程中，需要采取一系列的措施和对策。

加大对无线数据传输技术的研发力度，提高技术的成熟度和稳定性。

加强对无线数据传输技术的推广和培训，提高技术应用能力和管理水平。

高速公路桥梁结构健康监测方案无线传感器网络的应用随着我国高速公路建设的不断推进，大量的桥梁结构被修建起来。

为了确保这些桥梁的安全运行，桥梁结构的健康监测变得尤为重要。

近年来，无线传感器网络技术的发展为桥梁结构健康监测提供了新的解决方案。

本文将介绍高速公路桥梁结构健康监测方案无线传感器网络的应用。

一、无线传感器网络技术简介无线传感器网络（Wireless Sensor Network，简称WSN）是一种由大量分散的无线传感器节点组成的网络系统。

每个传感器节点都具备感知、处理、传信能力，并能与其他节点进行无线通信。

传感器节点分布在需要监测的区域内，通过自组织、协作的方式实现数据的收集、处理与传输。

无线传感器网络技术具有自组织性、自适应性、灵活性等优点，因此被广泛应用于各种领域，包括桥梁结构健康监测。

二、高速公路桥梁结构健康监测需求高速公路桥梁作为交通基础设施的重要组成部分，其安全稳定的运行对于保障人民生命财产安全具有至关重要的意义。

然而，桥梁结构在长时间使用过程中，会受到车辆荷载、自然环境等因素的影响，引发各种结构损伤。

传统的桥梁结构监测方法通常需要大量的人力物力，并且周期比较长，无法实时获取桥梁结构的健康状态。

因此，需要开发一种高效、实时的桥梁结构健康监测方案。

三、无线传感器网络在桥梁结构健康监测中的应用无线传感器网络技术的应用为桥梁结构健康监测提供了一种创新的解决方案。

通过在桥梁结构上部署传感器节点，可以实时、连续地对桥梁结构的各种参数进行监测，如振动、应力、温度等。

传感器节点收集的数据可以通过无线通信传输到数据中心，然后进行数据分析和处理。

根据分析结果，可以及时发现桥梁结构的异常，提早预警，并且制定相应的修复和维护方案，从而保障桥梁结构的安全运行。

四、无线传感器网络在桥梁结构健康监测中的挑战在实际应用中，无线传感器网络在桥梁结构健康监测中面临一些挑战。

首先是传感器节点的能源问题，桥梁结构通常处于恶劣的环境中，传感器节点的电池寿命较短，需要经常更换电池或者设计节能的传感器节点。

高速公路5G覆盖方式二零二零年八月三日目录1、5G简介 (3)1.15G定义 (3)1.25G性能指标 (3)1.35G频段的划分 (4)2、5G的空间损耗分析 (4)2.1自由空间传播模型 (4)2.2奥村-哈特（O KUMURA-H ATA）模型 (4)2.3COST-231H ATA模型 (5)2.45G的空间传播模型 (5)3、高速公路各场景的5G覆盖 (6)3.1高速山路场景的覆盖 (6)3.2高速平原场景的覆盖 (7)3.3高速隧道场景的覆盖 (7)3.4高速大桥场景的覆盖 (8)3.5高速服务区场景的覆盖 (9)3.6高速收费站场景的覆盖 (9)4、总结 (9)1、5G简介1.1 5G定义5G即第五代移动通信技术，是最新一代蜂窝移动通信技术，是4G（LTE-A、WiMax）、3G（UMTS、LTE）和2G（GSM）系统后的延伸。

5G的性能目标是高数据速率、减少延迟、节省能源、降低成本、提高系统容量和大规模设备连接。

1.2 5G性能指标5G性能指标包括七个方面，包括用户体验速率、峰值速率、流量密度、网络能量效率、链接密度数、时延、移动性、频谱效率。

图1.1 5G的性能指标1.3 5G频段的划分（1）2.6GHz频段（2）3.5GHz频段（3）4.9GHz频段2、5G的空间损耗分析2.1 自由空间传播模型自由空间传播模型（Free space propagation Model）是无线电波传播的最简单的模型，无线电波的损耗只和传播距离和电波频率有关系；在给定信号的频率的时候，只和距离有关系。

2.2奥村-哈特（Okumura-Hata）模型Okumura-Hata模型，是根据实测数据建立的模型，该模型提供的数据较齐全，应用较广泛，适用于VHF和UHF频段。

该模型的特点是：以准平坦地形大城市地区的场强中值路径损耗作为基准，对不同的传播环境和地形条件等因素用校正因子加以修正。

它适用的频率范围是150 MHz—1 000 MHz，适用于GSM900和CDMA。

论高速公路通信系统的应用原理随着现代交通的发展，高速公路成为人们出行的主要方式之一。

在高速公路上，交通信息的传输和处理变得至关重要。

高速公路通信系统是解决这个问题的一种方式。

高速公路通信系统的概述高速公路通信系统是指在高速公路上建立的信息交流网络系统。

通信系统的组成部分主要包括通信机房、基站设备、传输线路、终端设备等，通过这些设备构筑的物理或无线通道，实现信息的传输。

高速公路通信系统主要用于交通信息的实时传递，如车辆的当前位置、车速、行驶路线以及交通拥堵等信息。

同时，通信系统能够为紧急情况提供及时的应急响应。

高速公路通信系统的应用原理高速公路通信系统的应用原理主要涉及到信号传输和处理两个方面。

信号传输高速公路通信系统是一种大范围的信息传输系统。

信号的传输方式主要有以下三种：1. 传统的有线传输方式采用传统的有线传输方式，通常是通过光纤或铜线等物理通道进行传输。

这种传输方式有较高的传输稳定性，但是，在大范围覆盖区域下，成本和维护难度较高。

2. 无线基站传输方式通过路边基站建立的无线通讯网络，实现数据的快速传输。

使用无线基站传输方式，不需要铺设电缆等传输线路，建设成本较低，但是，由于信号易受到环境影响，传输稳定性较差。

3. 卫星传输方式卫星传输方式是通过地球上运行的卫星进行数据传输的方式。

这种传输方式覆盖范围较广，但建设成本和运营成本均很高。

信号处理高速公路通信系统的信号处理方法主要有以下几种：1. 基于硬件的处理方式这种方式主要采用专用硬件进行信号处理，如 DSP（数字信号处理器）。

由于信号的采集和处理都在硬件上完成，处理速度较快，但是，硬件的升级和更换较为困难，对于应用场景和未来发展的需求无法进行灵活变化。

2. 基于软件的处理方式基于软件的处理方式主要采用对信号进行数字化处理的编码和解码技术，如常用的 PCM 编码和解码。

由于其具有灵活性强的优点，应用场景广泛，适应不同的应用需求。

3. 混合方式混合方式是将基于硬件和软件的处理方式进行结合，在做到快速信号处理的同时，保证了灵活性。

基于WiFi-Mesh的视频监控系统在高速公路的应用
王俊;陈启美
【期刊名称】《中国交通信息化》
【年(卷),期】2011(000)007
【摘要】高速公路有线视频监控无法满足突发事件随机监控需求,为弥补路况有线视频监控的盲区,本文提出基于WLAN视频监控系统的设计方案,实现基于WiFi-Mesh的视频监控系统的覆盖与接入,系统可以保证在10公里以内视频传输速率达到1Mbps.
【总页数】2页(P74-75)
【作者】王俊;陈启美
【作者单位】江苏省高速公路经营管理中心;南京大学通信技术研究所
【正文语种】中文
【相关文献】
1.基于无线网络车载视频监控系统在高速公路管理中的应用 [J], 李会涛
2.基于IP技术的数字视频监控系统在高速公路上的应用 [J], 刘强
3.基于WiFi—Mesh的视频监控系统在高速公路的应用 [J], 王俊;陈启美
4.基于epon技术的高速公路视频监控系统应用研究 [J], 贾磊
5.基于无线网桥技术的山区高速公路工程视频监控系统建设与应用 [J], 陈雨龙[1];汪仁平[1]
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高速环境下的无线信号覆盖问题摘要：在高速铁路环境下, 无线信道的性能发生急剧的变化。

针对高速环境下电波传播的特点,阐述了高速铁路中无线信道的特点并对无线信道进行了建模, 分析了高速铁路中多普勒频移的特性及对误码率的影响, 讨论了隧道传播环境, 最后对无线传输的可靠性进行了分析。

关键词：高速铁路；无线信道；多普勒频移；隧道；可靠性The research of wireless coverage onhigh-speed environmentAbstract: Under the environment of high speed railway, the performance o f w ireless channel would change dramatically . As for the characteristics of the propagation of radio wave, this paper proposed a model o f w ireless channel in high speed railway，analyzed the characteristics and effects of Doppler shift on BER, discussed the propagation environment in tunnel, and finally analyzed the reliability of wireless data transmission.Key words: High speed railway ; Wireless channel ; Doppler shift Tunnel ; Reliability目录一引言 (1)1.1 选题意义及背景 (1)1.2本文研究内容 (2)二高速运动存在的问题 (4)2.1 高速移动下的多普勒频移 (5)2.2 信道的快速变化问题 (9)2.3 高速移动下的重选和切换 (9)三高速环境下无线覆盖解决方案整体思路 (11)3.1 多普勒频移解决方案 (12)3.2 基于 Matlab 软件仿真多普勒频移对信号的影响 (15)3.3时变信道解决方案 (19)3.4 重选和切换解决方案 (20)3.5 专网解决方案 (21)四网络规划和优化的解决方案和建议 (21)4.1 无线传输可靠性分析 (21)4.2 调整GSM基站原有网络覆盖 (22)4.3 无线参数调整 (22)4.4 增加新的网络功能 (24)4.5 结束语 (25)五总结与展望 (26)致谢.................................. 错误！未定义书签。

4G无线网高速公路覆盖方案研究作者：姜莉莉来源：《中国新通信》 2018年第16期姜莉莉中国移动通信集团设计院有限公司内蒙古分公司【摘要】本文分析了高速移动对 TD-LTE 系统的影响。

针对高速公路不同场景的特点，提出了 TD-LTE 高速公路覆盖方案建议并列举了具体案例。

【关键词】 TD-LTE 高速公路规划覆盖方案一、引言随着移动互联网在中国的飞速发展，移动数据流量呈现爆炸式的增长，三大运营商纷纷加大对移动宽带网络发展的投入，并逐渐把经营模式从传统的语音经营转换到流量经营上。

中国移动经过扩大规模试验网、4G 一、二、三期工程的网络建设，TD-LTE 网络已基本实现全国各省的乡镇镇区以上区域的连续覆盖和部分农村热点的有效覆盖。

随着 4G网络四期工程的不断推进，4G 网络覆盖区域逐步扩大，高速公路、高铁、景区等特殊场景的精确覆盖越来越重要，以进一步扩大 TD-LTE 广覆盖和连续覆盖区域。

二、高速移动场景信号影响分析2.1 多普勒频移影响在高速场景下用户终端高速移动，无线网络会产生多普勒效应，这种多普勒效应引起的选择性衰弱和频率偏移将导致基站和移动终端的相干解调性能降低，直接影响移动终端的接入成功率、切换成功率，对通信质量将会造成较大的影响，也会对无线系统的容量和覆盖产生影响，如图 1 所示。

其中：v 为终端运动速度，c 为无线电波传播速度，θ为终端运动方向与信号直射方向之间的夹角，fc 为载波中心频率。

[2]从上述公式可以得出，多普勒频移的大小与车辆运动速度成正比；车辆运动速度越快频偏越大；多普勒频移的大小和载波频点相关频点越高频偏越大。

当行驶在高速公路上的汽车车速为 120km/h 时，1.9GHz 信号的多普勒频移最高可达211Hz。

由于终端需要对下行信号中心频率进行跟踪，上行信号到达基站时与基站参考频率的最大频偏将是 2 倍多普勒频移，达到422Hz。

LTE 导频位置与时隙边缘符号中心位置的时间差为 214us，在最大多普勒频移情况下，引入的相位差接近45°，如果不进行频率校准和补偿，随着车速的增加，频率偏移现象会更加明显。