发挥联通网络技术优势加速数字交通建设

发布时间：2020-02-11 04:05:29 阅读：次来源：胶垫厂家

“交通新时空”GPS车辆监控管理系统是通过卫星定位、移动通信、地理信息系统等实时信息处理技术，对营运车辆进行监控和管理的系统。“交通新时空”项目集中体现了中国联通CDMA网络在数字交通领域具有明显的优势，表现在技术先进、全网覆盖、安全性强、传输速率高、掉线率低、向3G平滑过渡等方面。中国联通CDMA网络的明显优势，将为加速数字交通的建设，推进交通信息化建设做出应有贡献。

由中国联通、广西道路运输管理局、北京国通信息系统有限公司联合研制的“交通新时空”GPS监控管理系统是通过卫星定位(GPS)、移动通信(CDMA)、地理信息系统(GIS-T)等实时信息处理技术，对营运车辆进行监控和管理的系统。2005年9月，以中国工程院倪光南院士为主任的鉴定委员会对本项目做出了评审鉴定，鉴定意见认为：“该项目在公路运输车辆监控领域达到国际先进水平”。

1 交通运输信息化现状及前景

近年来，为加强运输生产安全，在政府主管部门的推动下，GPS车辆监控技术正在进入运输行业。传统的运输业面临着一场新技术带来的冲击。在运输领域采用GPS车辆监控管理技术从基础层面上改变了运输信息的采集方式。以往，受技术手段的制约，运输生产的信息采集只来自于起点和终点，是定点的采集方式;引入GPS车辆监控管理系统之后，实现了对运输过程全程的信息采集;对运输业务信息的处理也从静态处理，变成了实时动态处理。基础信息来源的变化，对整个运输业务管理体系都将产生影响，运输生产组织、调度、安全管理方式方法，管理制度，甚至统计指标体系等都会随之发生变化。

类似的情况发生在电话、电报进入运输业的时候。电话、电报等定点通信技术的采用使运输信息从同时到达方式变成了预先到达方式，近代运输体系就是逐步建立在这个信息基础上的。而GPS定位技术、移动通信技术等实时信息技术的引入，把定点、静态的信息处理方式变成了全过程的、实时动态的方式，是运输业的又一次技术革命。GPS实时信息技术的引进，必将构建出和谐、安全的社会运输体系，必将造就出超大规模的、具备市场竞争力的现代化运输企业。

2 试点系统结构及功能

2005年9月，以中国工程院倪光南院士为主任，国家发改委、交通部、科技部、信息产业部、公安部等专家组成的鉴定委员会对本项目做出了评审鉴定，鉴定意见认为：“该项目在公路运输车辆监控领域达到国际先进水平”。

图1 超大集团“交通新时空”系统拓扑图

系统采用以集团中心平台系统为核心，下设监控管理分中心的分层系统架构，将企业级的管理功能与日常监控功能明确区分开。企业管理人员可以通过系统管理接口设定车辆行驶的各类违章参数，并可通过系统输出各类统计报表;同时监控人员可通过设置在分管中心的监控坐席实时监控到下属车辆的位置、营运状态等数据，并可对突发情况进行及时记录与处理。

本项目中车载终端通过联通CDMA网络与集团监控中心实现无线连接，CDMA网络的卓越性能保证了车辆与中心系统之间实时、稳定的数据传输，为项目的成功提供了最根本的数据传输保障。

基于上述优质的数据服务，该系统能为交通运输企业提供如下服务。

(1)车辆实时位置服务;

(2)实时视频监控服务;

(3)交互式视听服务;

(4)实时调度管理服务;

(5)实时报警及安全防护服务;

(6)运营车队管理服务;

(7)运营报告统计服务;

(8)道路运输信息服务;

(9)综合社区信息服务等多种实时交通运营管理服务。

切实提高了运输企业管理能力、降低了管理成本、提高了企业经济效益，受到企业高度评价。

3 项目实施情况

本项目的实施推广对交通行业科学技术进步发挥了重大作用。它实现了交通运输行业基础信息管理方式的改变，将静态的、分散的、非实时的业务信息变成动态的、全程的实时信息，带动了运输行业运行管理上的技术革命。它有效防止超速、超时、疲劳驾驶等不良的驾驶行为，实时监控报警，远程控制，提高事故响应速度，辅助事故分析，实现交通运输安全生产。采用GPS车辆监控管理系统的运输企业，能有效地控制生产成本并提高生产效率，加强了企业管控和扩张能力，有利于交通运输业结构调整和集约化经营。

2006年全区运输企业由于事故减少、生产效率提高等形成的新增产值超过2.2亿元，直接经济效益显著。一些企业在获得实际经济效益基础上，主动将GPS实时交通技术推进到本企业的全部营运车辆上。并因此提高了企业管控能力，实现了企业扩张。

2006年，广西发生一次造成死亡1人以上的运输事故起数、造成死亡人数和受伤人数，与2005年相比，分别下降了12.41%、14.61%和50.00%，没有发生一次死亡7人以上的道路安全事故，同时，通过监督车辆按规定线路营运，准时正点完成运输任务等，为社会公众提供更加安全、便利、舒适的交通服务，促进社会和谐和经济增长，社会效益显著。

本项目科学地实现了GPS实时交通技术的大规模集成应用，起到示范作用。

4 中国联通网络技术优势

交通新时空项目集中体现了中国联通CDMA网络在数字交通领域具有明显的优势。主要表现在以下几个方面。

4.1 技术先进

cdma 2000 1x网络的无线接口采用的是先进的CDMA技术，除此之外还采用了线性预测话音激励语音编码技术，软切换技术，Rake接收技术，功率控制技术等世界上最新先进的技术。

4.2 网络安全性高

CDMA系统采用伪随机码来区分不同的用户, 伪随机码长达42位的编码,这样最高可以达到4.4万亿个码为通信保密提供了强大的安全性。同时CDMA系统在前向寻呼信道上也做了相应的加扰处理，使得用户的信令安全也得到了极大保证。

CDMA采用了直接序列扩频技术，经过扩频后有用信号的频谱被极大地拓宽，其结果是用户的有用信号在单位赫兹频带上的功率大大降低，使用户的信号淹没在噪声之中，就像在一个嘈杂的房间里很难听到某人轻微的叹息一样，窃听者很难从噪声中发现有信号存在。

CDMA通过每秒800次的快速功率控制适应快速变化的无线环境，不断调整着终端发射的信号强度，始终保证着有较好的通信质量，由于信号强度总是在快速变化中，从而给窃听者跟踪和锁定信号带来更大的难度，无法同步到有用信号使其窃听到的只能是噪声。

CDMA的软切换技术同时维护着与网络间的多条空中链路，每条链路都有不同的Walsh码，随着用户的移动这些链路发生动态的增删和改变，这使得窃听者不得不在同一时刻跟踪和锁定多条链路的变化从而同步上有用信号，当然这在实现上是很困难的。

如果利用用户的ESN、SSD、随机数RAND等参数通过CAVE算法得到私有长码掩码，并且为用户每次呼叫都生成不同的私有长码掩码，那么其所具有的保密性更加强，即使窃听者获取用户的ESN号码也无法进行窃听。

4.3 网速快、速率稳定、性能高

cdma 2000 1x峰值速率153.6kbit/s，平均速率80 kbit/s以上，不掉线，连接稳定，尤其在高速移动情况下表现卓越。

为了保证网络的性能，中国联通在如下两方面做了大量的工作。

(1)利用中国联通覆盖全国的光缆网络，实现了移动数据网络端到端的光缆互联，随着用户数量和业务流量增多，无线数据网络的互联带宽可以随时、随地、随需扩容升级;

(2)cdma 2000 1x是多载波系统，当某一小区的业务量增多时，可以增加载波来满足业务发展需求。cdma 2000 1x系统的载波数可以是1、3、6、9、12等，随着业务量的增加，增加载波数(不用增加和调整基站位置)，就可以满足业务发展需求。交通行业要求每秒钟传输一次图像，每次图像大小为20k，每秒钟要做一次定位，每次定位传输的数据大小0.2k，加上链路上的管理信息流，则最低传输的速度是21kbit/s，因此，从实际测量值来看，只有cdma 2000 1x能满足要求。

4.4 接通率高

CDMA源于军用抗干扰系统，其中处理增益的参数远远高于其它系统;再加上CDMA的信号占用整个频段，几乎是普通窄带调制效率的7倍。

4.5 掉线率低

基站是手机通话的保障，当用户移动到基站覆盖范围的边缘时，基站就应该自动“切换”来保障，否则就会掉话。CDMA系统切换时的基站覆盖是“单独覆盖-双覆盖-单独覆盖”，而且是自动切换到相邻较为空闲的基站上，也就是说，在确认手机已移动到另一基站单独覆盖地区时，才与原先的基站断开，这样就保障了手机不会掉话。

4.6 话音业务与数据业务关系

cdma 2000 1x网络采用多载频，即话音和数据业务采用不同的载频，话音网络忙不影响数据业务的使用，同时数据业务忙也不影响话音业务。

4.7 3G成功平滑升级

cdma 2000 1x在向3G过渡时有成功的运营商：日本KDDI、韩国SK、美国的Verision和Sprint等，目前cdma 2000用户群为7100万户。

图2中国地区移动网络演进示意图

图2是中国联通网络演进图。目前，中国联通cdma 2000 1x网络是在IS95-B网络基础的升级，不仅可以提供14.4kbit/s的话音业务，还可以提供理论上153.6的数据业务，数据业务的下行速度平均可以达到144kbit/s。

从技术角度将，向3G网络演进，中国联通可以做到平滑升级，中国联通的3G网络完全向后兼容，充分保护现有用户的利益。从投资角度讲，升级3G，使用CDMA可节约的投资近10倍。升级3G，中国联通是cdma 2000 EV-DO，下行为2.4M。

中国联通CDMA网络的明显优势，将为加速数字交通的建设，推进交通信息化建设做出应有贡献。

吕俊俐：现任中国联通集团客户部总经理。