對(duì)高速公路中數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的分析

高速公路中數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)終端設(shè)備DTE、數(shù)據(jù)電路終接設(shè)備DCE和信道三大部分組成。這三部分在數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中“各司其職”、“協(xié)同作戰(zhàn)”，為維護(hù)高速公路的正常管理與交通安全發(fā)揮著重要作用。

1高速公路中數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的重要組成部分

（一）數(shù)據(jù)終端設(shè)備DTE與數(shù)據(jù)電路終接設(shè)備DCE

在數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)終端設(shè)備DTE與數(shù)據(jù)電路終接設(shè)備DCE分別位于其兩端，在雙向通信中，通常采用攝像機(jī)、計(jì)算機(jī)以及讀卡器等終端設(shè)備，具備信息采集和數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ堋?/p>

（二）信道

信道一般分為模擬信道和數(shù)字信道兩種：

1.在利用模擬信道進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中，需要在調(diào)制解調(diào)器的作用下，在信息的發(fā)送端將原始數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，同時(shí)在信息的接收端將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。這種情況下，調(diào)至解調(diào)器被稱為DTE。

2.在利用數(shù)字信道進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)候，無需借助調(diào)制解調(diào)器的幫助，但是在數(shù)據(jù)終端與數(shù)字信道連接的時(shí)候，需要在接口設(shè)備的作用下，才能完成信號(hào)碼型與電平的轉(zhuǎn)換，并實(shí)現(xiàn)收發(fā)時(shí)鐘的形成與供給、線路連接與控制等功能。在這種情況下，接口設(shè)備就被稱為DCE。

人通電話需要遵循以下操作程序：1.呼叫方進(jìn)行撥號(hào)；2.交換臺(tái)連接線路；3.通話雙方明確身份并進(jìn)行通話。數(shù)據(jù)通信無需人工參與，全部智能完成。然而，需要注意的是，在傳輸過程中，需要按照傳輸控制規(guī)程來進(jìn)行，否則就沒有辦法實(shí)現(xiàn)有效的數(shù)據(jù)通信。而傳輸控制規(guī)程則主要解決以下問題：建立通信線路、實(shí)現(xiàn)收發(fā)雙方同步、選擇工作方式、檢測(cè)及糾正傳輸中存在的錯(cuò)誤等。

2高速公路數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的主要通信方式

（一）數(shù)據(jù)代碼與數(shù)據(jù)信號(hào)

一般來說，高速公路數(shù)據(jù)終端設(shè)備所發(fā)出的數(shù)據(jù)信息都是符號(hào)、阿拉伯?dāng)?shù)字與英語字母的組合。在數(shù)據(jù)傳輸過程中，必須采用二進(jìn)制碼元將這些符號(hào)、數(shù)字與字母通過一定規(guī)則表現(xiàn)出來，形成傳輸代碼。在信息化的高速公路數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中，都是采用國際5號(hào)碼。我國在國際5號(hào)碼的基礎(chǔ)上制定了作為符合我國標(biāo)準(zhǔn)的“七位編碼字符集”，在信息交換處理中通用。“七位編碼字符集”中不僅包含字母和數(shù)字，也包括圖形和控制字符的代碼。在代碼傳送過程中，在最后一位代碼的后面還有一個(gè)監(jiān)督碼元，因此一共是八位。這就是高速公路信息傳輸?shù)姆绞健?/p>

（二）傳輸差錯(cuò)控制技術(shù)

在高速公路數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中，字符代碼在傳送的時(shí)候可能會(huì)在噪聲干擾下出現(xiàn)概率性錯(cuò)碼，而造成接收端接收到錯(cuò)誤的信息。為了應(yīng)對(duì)這種情況，在通信過程中需要應(yīng)用差錯(cuò)控制技術(shù)。在信息發(fā)送端編碼過程中，在數(shù)據(jù)碼元上添加一些與其存在一定邏輯關(guān)系的冗余碼，并將它們一起發(fā)送到接收端，能夠有效防止信息差錯(cuò)的發(fā)生。接收端在接收到信息以后，對(duì)數(shù)據(jù)與冗余碼之間的關(guān)系進(jìn)行檢驗(yàn)，并將檢驗(yàn)結(jié)果用協(xié)商好的判定信號(hào)傳送回發(fā)送端。如果發(fā)現(xiàn)信息存在差錯(cuò)，要將差錯(cuò)信號(hào)幀的編碼告訴發(fā)送端，發(fā)送端針對(duì)存在差錯(cuò)的信號(hào)幀進(jìn)行重新發(fā)送。循環(huán)往復(fù)幾次之后，就可以達(dá)到保障接收端接收到準(zhǔn)確無誤的信息的效果。而這種方式，為我們稱為反饋重發(fā)糾錯(cuò)方式。

究其細(xì)節(jié)，反饋重發(fā)糾錯(cuò)方式又可以分為以下兩種：

1.發(fā)送等待的方式。這種方式目前在我國應(yīng)用比較廣泛。采用發(fā)送等待的方式顧名思義，就是發(fā)送端在發(fā)送完一組信息碼后，要做短暫停頓，等待接收端的反饋信息。如果反饋信息表明不存在差錯(cuò)，則繼續(xù)發(fā)送；如果反饋信息表明存在差錯(cuò)，則需要針對(duì)差錯(cuò)所在的碼元組進(jìn)行重新發(fā)送。這種方式信息傳送的效率較高，糾錯(cuò)功能也較好。

2.連續(xù)工作的方式。連續(xù)工作采用ARQ糾錯(cuò)方式，在通信系統(tǒng)中必須存在相應(yīng)的編碼、譯碼硬件以及反饋信道，同時(shí)，需要在嚴(yán)格的傳輸差錯(cuò)控制規(guī)程的限制下，通過較為復(fù)雜的控制電路才能實(shí)現(xiàn)信息糾錯(cuò)。

（三）循環(huán)冗長(zhǎng)余校驗(yàn)碼CRC

在現(xiàn)代化高速公路通信系統(tǒng)中，信息的傳輸量非常大，通常采用比特流傳送信息，數(shù)據(jù)不再需要被拆分成單個(gè)字符，那么傳統(tǒng)的奇偶校驗(yàn)碼也就無法發(fā)揮作用，循環(huán)冗長(zhǎng)余校驗(yàn)方式應(yīng)運(yùn)而生。利用循環(huán)冗長(zhǎng)余校驗(yàn)方式的傳輸比特流，被稱為循環(huán)冗余碼（n位），它是由信息碼（n位）+校驗(yàn)碼（r位）組成的。其中，信息碼的位數(shù)由信息傳輸?shù)木唧w需要而定；校驗(yàn)碼的位數(shù)則由傳輸規(guī)程而定。目前，在我國高速公路數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中，校驗(yàn)碼通常是16或32位，校驗(yàn)碼的檢錯(cuò)能力與附加校驗(yàn)碼的位數(shù)有直接關(guān)系。

循環(huán)冗余碼的糾錯(cuò)工作流程是：將事先編號(hào)的碼組發(fā)送到收信終端，收信終端利用生成多項(xiàng)來“除以”碼組，如果能整除，無余數(shù)，那么可以判定碼組沒有差錯(cuò)；如果不能整除，那么可以根據(jù)余數(shù)的形式來分析是哪些碼元存在錯(cuò)誤，并要求發(fā)送端針對(duì)這些碼元重新發(fā)送。采用循環(huán)冗長(zhǎng)余校驗(yàn)的方式進(jìn)行糾錯(cuò)的過程中，需要在通信系統(tǒng)的發(fā)送端和接收端都安置循環(huán)碼編碼器和譯碼器，并設(shè)置糾錯(cuò)電路。隨著技術(shù)的發(fā)展，目前很多高速公路通信系統(tǒng)都利用專用芯片來完成這一功能。

3結(jié)束語

綜上所述，高速公路數(shù)據(jù)信息通信系統(tǒng)，是高速公路建設(shè)與運(yùn)營中的重要組成部分，是維護(hù)交通安全與公路秩序的基本保障。因此，我們一定要明確數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的工作原理與組織結(jié)構(gòu)，并在對(duì)現(xiàn)有技術(shù)深入研究的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步與設(shè)備更新，為廣大出行者提供更加方便快捷、安全穩(wěn)定的交通服務(wù)。