《交通信息技术及应用 》教学课件—03 交通信息传输技术
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第三章 交通信息传输技术
3.1 交通信息的传输媒介
1.交通信息的传输需求
(1)交通检测站及匝道控制机
(2)其他检测器
(3)可变信息情报板(VMS)
(4)视频设备
2.交通信息传输媒介
（1）双绞线 （2）同轴电缆
（3）光纤通信
（4）区域无线广播网络
（5）地面微波链路
（6）卫星系统
（7）蜂窝无线网络
10 0
(6)蜂窝无线网络（移动网络）
公众的蜂窝无线网络是另一种广泛应用的无线传输媒介，但交通部门专用的蜂窝 无线网络一般只用于一些小规模和短期的交通应用。
(7)卫星通信系统
卫星通信系统属于公众的无线通信系统。就现在的卫星设备及其提供的服务来说， 在相对小区域(如交通控制系统)内使用卫星通信系统还不能取得令人满意的成本 效益,但是可以考虑卫星通信系统在较大区域内的应用。
图4-16 对称阵子电磁辐射原理图
电波传播特性
无线电波是一种能量传播形式。在传播过程中电场和磁场在空间是互相垂直的， 同时这两者又都垂直传播方向。
图4-17 电波传输
网络 技术
WiFi
标准 IEEE 802.11
速率 54Mbps/s
WiMax
移动数字通信网（4wk.baidu.com）
蓝牙 （4.0版本）
IEEE 802.16 TD-LTE- FDD-LTE
第一节 有线网络技术
双绞线 同轴电缆 光纤
塑料封套
绝缘层
网状屏蔽层
中心铜线
以太网 10/100Base-T 接口
引脚号 引脚名称 说明
引脚号
1
TX+
Tranceive Data+(发送数 据+)
1
2
TX-
Tranceive Data-(发送数 据-)
2
3
RX+
Receive Data+(接收数据 +)
10 2 10 4
10 6 10 8
1010 1012
1014 可见光 1016
1018 1020 1022 1024
Radio
Microwave
Infrared
UV
X-Ray
Gamma ray
电磁频谱在通信中使用范围
10 4
106
10 8
1010
1012
双绞线
卫星
同轴电缆
AM无线
FM无线
陆地微波
1014
第三节 模拟机数字信号传输
模拟信号传输方式 数字信号传输方式
交通信息传输类型
ITS的信息传输设备按工作方式可分为两种类型：模拟传输和数字传输。
传输的信息可分为三类： ①数据——来自系统检测站、匝道控制机和可变信息版，这部分信息传输时的数 据包较小，所需的带宽较窄； ②声音——可通过有线和无线的方式传播； ③视频图像——来自CCTV摄像机的动态图像，可用于交通事件确认和交通监制， 传输时需要较宽的带宽。
模拟信号传输方式
弊端： 保密性能差 抗干扰能力弱
数字信息传输传输方式
图3-3 数字信息传输系统组成框图
3
4
n/c
Not connected(未使用) 4
5
n/c
Not connected(未使用) 5
6
RX-
Receive )
Data-(接收数据-
6
7
n/c
Not connected(未使用) 7
以太网 100Base-T4 接口
引脚名称 说明
TX_D1+ Tranceive Data+(发送数据+)
第二节 无线网络技术
无线传输网络概述
无线信息传输
无线信息传输就是经过射频调制后的射频信号传输。
1.电磁辐射
无线信息传输将载有信息的射频信号通过天线向空间发射，亦即天线把发射机输 出的高频电流能量变换成电磁波能量，并向自由空间辐射。电磁波在自由空间里 是以类似光速的运动状态存在，形成无线电波，这个把天线电流的能量变为电磁 波能量的过程叫做无线电波的辐射。
(4)区域无线广播网络 区域无线广播网络是指向一个区域而不是某一个特定的地点发送信号 的自备的无线系统，它可以在交通信号控制机及其他交通控制设备上 使用，可向高速公路维修车辆提供语音通信。
(5)地面微波链路
地面微波链路是自备的无线通信媒介。微波主要用作点对点通信的主干媒介，传 输音频信息和数据及有限的CCTV视频信息。
下行
下行
70Mbps/s
100Mbps 150Mbps
上行
上行
24Mbps
20Mbps 40Mbps
无线传感网 (ZigBee)
DSRC（我国）
IEEE 802.15.4 IEEE 802.11p
下行
250Kbps
500Kbps
上行
250Kbps
802.11是无线网络连接的标准，就是我们通常所说的WIFI。 1. 802.11b是指11M的速率标准; 2. 802.11g是指54M的速率标准; 3. 802.11n是指150M的速率标准。他们向下兼容
(2)同轴电缆
同轴电缆是非常坚韧的屏蔽铜线，其中心导体比双绞线更粗，而且被外屏蔽层包 着，以降低信号衰减对外辐射，提高传输性能。
优点：可传输的信号带宽范围比双绞线大，传输距离比双绞线远，误码率相对也 更低。
缺点：其生产、施工的成本都比双绞线高。
(3)光纤 光纤传输的是调制后的光信号。光纤有极高的信息传输带宽。在20世 纪80年代后期，CCTV图像的传输要求交通系统的传输媒介有较高的传 输带宽，所以在各个系统的开始采用光纤传输媒介。
TX_D1- Tranceive Data-(发送数据-)
RX_D2+ BI_D3+ BI_D3RX_D2BI_D4+
Receive Data+(接收数据+) Bi-directional Data+(双向数据+) Bi-directional Data-(双向数据-) Receive Data-(接收数据-) Bi-directional Data+(双向数据+)
8
n/c
Not connected(未使用) 8
BI_D4-
Bi-directional Data-(双向数据-)
电动 门锁
CAN
照明 CAN
空调 CAN
低速网段
变速 控制
CAN
主动 悬挂
CAN
CAN 仪表盘 CAN
高速网段
CAN
电动 座椅
CAN
电动 窗
CAN
安全 气囊
CAN
CAN
电机
控制
ABS
CAN总线布线网络图
1016
光纤
TV
(1)屏蔽双绞线
分立的绝缘导体通常以特定的间隔扭绞90°，因而称为扭绞线对(双绞 线)。
优点：减少了电磁辐射干扰，信号损失减少，信号能传输更远的距离。
缺点：相对来说成本比非屏蔽的双绞线高，施工成本加大，因为附加 的屏蔽层体积和重量使施工难度加大，另外屏蔽层的电接地需要较多 的时间和精力。
3.1 交通信息的传输媒介
1.交通信息的传输需求
(1)交通检测站及匝道控制机
(2)其他检测器
(3)可变信息情报板(VMS)
(4)视频设备
2.交通信息传输媒介
（1）双绞线 （2）同轴电缆
（3）光纤通信
（4）区域无线广播网络
（5）地面微波链路
（6）卫星系统
（7）蜂窝无线网络
10 0
(6)蜂窝无线网络（移动网络）
公众的蜂窝无线网络是另一种广泛应用的无线传输媒介，但交通部门专用的蜂窝 无线网络一般只用于一些小规模和短期的交通应用。
(7)卫星通信系统
卫星通信系统属于公众的无线通信系统。就现在的卫星设备及其提供的服务来说， 在相对小区域(如交通控制系统)内使用卫星通信系统还不能取得令人满意的成本 效益,但是可以考虑卫星通信系统在较大区域内的应用。
图4-16 对称阵子电磁辐射原理图
电波传播特性
无线电波是一种能量传播形式。在传播过程中电场和磁场在空间是互相垂直的， 同时这两者又都垂直传播方向。
图4-17 电波传输
网络 技术
WiFi
标准 IEEE 802.11
速率 54Mbps/s
WiMax
移动数字通信网（4wk.baidu.com）
蓝牙 （4.0版本）
IEEE 802.16 TD-LTE- FDD-LTE
第一节 有线网络技术
双绞线 同轴电缆 光纤
塑料封套
绝缘层
网状屏蔽层
中心铜线
以太网 10/100Base-T 接口
引脚号 引脚名称 说明
引脚号
1
TX+
Tranceive Data+(发送数 据+)
1
2
TX-
Tranceive Data-(发送数 据-)
2
3
RX+
Receive Data+(接收数据 +)
10 2 10 4
10 6 10 8
1010 1012
1014 可见光 1016
1018 1020 1022 1024
Radio
Microwave
Infrared
UV
X-Ray
Gamma ray
电磁频谱在通信中使用范围
10 4
106
10 8
1010
1012
双绞线
卫星
同轴电缆
AM无线
FM无线
陆地微波
1014
第三节 模拟机数字信号传输
模拟信号传输方式 数字信号传输方式
交通信息传输类型
ITS的信息传输设备按工作方式可分为两种类型：模拟传输和数字传输。
传输的信息可分为三类： ①数据——来自系统检测站、匝道控制机和可变信息版，这部分信息传输时的数 据包较小，所需的带宽较窄； ②声音——可通过有线和无线的方式传播； ③视频图像——来自CCTV摄像机的动态图像，可用于交通事件确认和交通监制， 传输时需要较宽的带宽。
模拟信号传输方式
弊端： 保密性能差 抗干扰能力弱
数字信息传输传输方式
图3-3 数字信息传输系统组成框图
3
4
n/c
Not connected(未使用) 4
5
n/c
Not connected(未使用) 5
6
RX-
Receive )
Data-(接收数据-
6
7
n/c
Not connected(未使用) 7
以太网 100Base-T4 接口
引脚名称 说明
TX_D1+ Tranceive Data+(发送数据+)
第二节 无线网络技术
无线传输网络概述
无线信息传输
无线信息传输就是经过射频调制后的射频信号传输。
1.电磁辐射
无线信息传输将载有信息的射频信号通过天线向空间发射，亦即天线把发射机输 出的高频电流能量变换成电磁波能量，并向自由空间辐射。电磁波在自由空间里 是以类似光速的运动状态存在，形成无线电波，这个把天线电流的能量变为电磁 波能量的过程叫做无线电波的辐射。
(4)区域无线广播网络 区域无线广播网络是指向一个区域而不是某一个特定的地点发送信号 的自备的无线系统，它可以在交通信号控制机及其他交通控制设备上 使用，可向高速公路维修车辆提供语音通信。
(5)地面微波链路
地面微波链路是自备的无线通信媒介。微波主要用作点对点通信的主干媒介，传 输音频信息和数据及有限的CCTV视频信息。
下行
下行
70Mbps/s
100Mbps 150Mbps
上行
上行
24Mbps
20Mbps 40Mbps
无线传感网 (ZigBee)
DSRC（我国）
IEEE 802.15.4 IEEE 802.11p
下行
250Kbps
500Kbps
上行
250Kbps
802.11是无线网络连接的标准，就是我们通常所说的WIFI。 1. 802.11b是指11M的速率标准; 2. 802.11g是指54M的速率标准; 3. 802.11n是指150M的速率标准。他们向下兼容
(2)同轴电缆
同轴电缆是非常坚韧的屏蔽铜线，其中心导体比双绞线更粗，而且被外屏蔽层包 着，以降低信号衰减对外辐射，提高传输性能。
优点：可传输的信号带宽范围比双绞线大，传输距离比双绞线远，误码率相对也 更低。
缺点：其生产、施工的成本都比双绞线高。
(3)光纤 光纤传输的是调制后的光信号。光纤有极高的信息传输带宽。在20世 纪80年代后期，CCTV图像的传输要求交通系统的传输媒介有较高的传 输带宽，所以在各个系统的开始采用光纤传输媒介。
TX_D1- Tranceive Data-(发送数据-)
RX_D2+ BI_D3+ BI_D3RX_D2BI_D4+
Receive Data+(接收数据+) Bi-directional Data+(双向数据+) Bi-directional Data-(双向数据-) Receive Data-(接收数据-) Bi-directional Data+(双向数据+)
8
n/c
Not connected(未使用) 8
BI_D4-
Bi-directional Data-(双向数据-)
电动 门锁
CAN
照明 CAN
空调 CAN
低速网段
变速 控制
CAN
主动 悬挂
CAN
CAN 仪表盘 CAN
高速网段
CAN
电动 座椅
CAN
电动 窗
CAN
安全 气囊
CAN
CAN
电机
控制
ABS
CAN总线布线网络图
1016
光纤
TV
(1)屏蔽双绞线
分立的绝缘导体通常以特定的间隔扭绞90°，因而称为扭绞线对(双绞 线)。
优点：减少了电磁辐射干扰，信号损失减少，信号能传输更远的距离。
缺点：相对来说成本比非屏蔽的双绞线高，施工成本加大，因为附加 的屏蔽层体积和重量使施工难度加大，另外屏蔽层的电接地需要较多 的时间和精力。