通信網絡在交通工程中的可行性
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作者：馮小雨李亞軍單位：河南省第二公路工程有限公司河南中州路橋建設有限公司
1.早期遠程傳輸網絡的方式和弊病
早期的遠程傳輸是基于固定電話網絡，比如采用ISDN、DDN專線或者微波發射等等方式，現在普遍采用ADSL，這些方式的缺陷是顯而易見的，這些方式都需要一個相對固定的場所才能使用，無法滿足需要不斷移動的場所使用。隨著移動通訊的發展，給遠程傳輸帶來了新的解決方案，大量基于GPRS和CDMA方式的遠程傳輸產品大量出現在市場上，而且目前仍然在廣泛使用，雖然這樣解決了在不斷移動的場所傳輸數據和視頻的難題，但是GPRS和CDMA方式的缺點也很明顯，最主要的是網絡帶寬不夠，傳輸速度慢，GPRS最大理論帶寬是171.2Kbit/s,實際應用帶寬為40Kbit/s以下，GPRS的速度有多達29種標準，簡單的解釋就是不同的上傳速度和下載速度的組合，目前常見的有CLASS8和CLASS10兩種，從原理上被稱為“4+1”和“4+2”，其中4指的是下載速度為4倍的通道時槽速度，理論速度為13.4×4=53.6kbp/s，1和2就是上傳的速度。很明顯，CLASS8的上傳速度為13.4kbp/s，而CLASS10的上傳速度為CLASS8的兩倍，速度達到了26.8kbp/s。現在GPRS升級后采用EDGE技術，理論帶寬是473.6Kbit/s，理論下載最大速度是57.5KBps左右。據測試實際下載速度大約是47k左右。CD-MA1X理論帶寬是230.4Kbit/s，理論下載速度是28KBps左右，據測試實際下載速度大約是23k左右。ADSL1M寬帶理論最大下載速度128KBps，實際下載速度大約是100k左右。可以看出GPRS和CDMA這樣的帶寬在實際使用時遠遠不夠，在傳輸大量數據時需要很長時間，要傳輸現場視頻，Cif格式(352*288)最少200k就可以，要傳輸穩定的25幀/s的圖像，需要512k的帶寬，要傳輸一路D1(704*576)格式的視頻，最少需要512k的帶寬，要傳輸穩定25幀/s的圖像就需要1.5M以上的帶寬，為了解決這些問題，廠商只能采用捆綁多路信道的方式，即使這樣也只能傳送cif格式的視頻，而且這又使得技術復雜程度增加很多，用戶的使用費用也大大增加。
2.3G無線網絡的技術特點
2009年初，隨著第三代移動通信(3G)牌照的發放，使得制約公路交通遠程數據和視頻傳輸發展的瓶頸性問題得到了解決，使遠程數據和視頻傳輸帶來了新的發展方向。根據當前三大3G標準在國內最新版本部署進展，WCDMA(最新版本HSUPA)的上行速率理論值為5.76Mbps、下行速率理論值為14.4Mbps，TD-SCDMA(最新版本TD-HSDPA)的上行速率理論值為384Kbps、下行速率理論值為2.8Mbps，CD-MA2000(最新版本EV-DORevA)的上行速率理論值為1.8Mbps、下行速率理論值為3.1Mbps。而根據網上收集的網友實測情況，目前CDMA2000基本上接近理論值，WCDMA則位于800Kbps～1.44Mbps之間，表現一般的TD-SCDMA也普遍超過了384Kbps。從上面的數據可以看出目前3大3G標準完全可以滿足數據傳輸和cif格式視頻的要求，CD-MA2000可以滿足傳輸D1格式視頻的要求。
3.3G無線網絡在公路交通工程施工中的實際應用
3G通信網絡可以實現移動辦公、移動執法、路政監查、無線視頻監控、車輛信息查詢、養路費繳納信息查詢、遠程視頻會議、視訊通話等功能。3G無線傳輸設備根據前端不同類型可以分為兩大類，一類是指監控前端是移動/無線的，比如3G通信網絡視頻服務器、3G通信網絡攝像機等設備，將采集的視頻信號進行編碼后通過3G通信網絡進行傳輸，不再受地理位置、現場環境、線路資源等限制;另一類是后端移動/無線，主要是指手機終端、PDA終端和數據采集器等通過3G通信網絡對監控點進行監看和管理，隨時隨地及時掌握現場情況。當然，兩類的設備也可以配搭應用。在公路交通工程施工中經常需要向上級單位傳輸遠程視頻，以前的網絡情況使得遠程視頻傳送很不理想，信號斷斷續續，現在可以使用前端是3G通信網絡視頻服務器和固定攝像機組合，在某些不方便穿線的地方也可以使用3G無線攝像機，將前端視頻信號通過3G通信網絡傳輸到后端的服務器并可以配備錄像設備進行錄像，管理人員通過普通電腦或智能手機登陸服務器就可以隨時隨地看到很清晰的現場情況，并且可以回放以前的錄像。在路政巡查中，使用車載攝像機可以一邊開車，一邊把視頻信號傳到監控服務器。配備紅外攝像機和燈光，在晚上也可以正常使用。在不斷移動的施工現場，可以通過3G通信網絡直接登錄互聯網和管理中心上傳和下載數據，免除了以往需要等待固定電話到位才可以上網的尷尬和使用GPRS、CDMA速度慢的煩惱。在有3G通信網絡覆蓋的地方，隨時隨地都可以召開遠程視頻會議。參加會議人員不再需要長途跋涉到現場，在辦公室就可以參加會議，節省了大量的人力和物力。在公路上發生突發事件，視頻畫面可隨時傳到監控中心，節省了趕赴現場時間，確保在第一時間做出判斷和決策。
4.結語
3G通信網絡目前盡管還存在著基站不足，信號覆蓋面積太小、費用偏高等缺點，但是隨著3G通信網絡的快速發展，運營商網絡的不斷完善，3G通信網絡完全可以滿足移動辦公、遠程數據傳輸、遠程視頻傳輸和遠程視頻會議的使用，在公路施工、公路巡查、野外救援、應急指揮、城市交通和高速公路等很多領域都可以得到廣泛的使用。
