第五章交通訊息傳輸網(wǎng)絡(luò)5.1傳輸網(wǎng)絡(luò)中的信息交換技術(shù)5.2數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)5.3光數(shù)字傳輸網(wǎng)絡(luò)5.4無線挪動數(shù)字通訊網(wǎng)絡(luò)5.5無線傳感器網(wǎng)絡(luò)第五章交通訊息傳輸網(wǎng)絡(luò)從業(yè)務(wù)角度劃分，通訊網(wǎng)可分為三大類：1〕電信網(wǎng)：公眾網(wǎng)、公用分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)、數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)、寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)。2〕計算機網(wǎng)：局域網(wǎng)、城域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、因特網(wǎng)。3〕有線電視網(wǎng)，較少用于交通訊息傳輸。5.1傳輸網(wǎng)絡(luò)中的信息交換技術(shù)信息交換技術(shù)分類：電路交換、分組交換、ATM交換1〕電路交換經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點在兩個站之間建立一條公用的通訊線路。電路交換網(wǎng)的通訊分三個階段：〔1〕電路建立〔2〕信息傳輸〔3〕電路撤除電路交換網(wǎng)的優(yōu)點：〔1〕信息傳輸時延小；〔2〕信號在銜接通路中透明傳輸，傳輸效率高。電路交換網(wǎng)的缺陷：〔1〕利用率低〔2〕通訊雙方必需相互兼容〔3〕有呼損5.1傳輸網(wǎng)絡(luò)中的信息交換技術(shù)信息交換技術(shù)分類：電路交換、分組交換、ATM交換2〕分組交換它是將用戶傳送的數(shù)據(jù)劃分成一定的長度，每個部分叫做一個分組。在每個分組的前面加上一個分組頭，用以指明該分組發(fā)往何地址，然后由交換機根據(jù)每個分組的地址標(biāo)志，將他們轉(zhuǎn)發(fā)至目的地，這一過程稱為分組交換。具有幾個特點：〔1〕線路利用率高〔2〕不同種類的終端可以相互通訊〔3〕信息傳輸可靠性高〔4〕分組多路通訊〔5〕計費與傳輸間隔無關(guān)

5.1傳輸網(wǎng)絡(luò)中的信息交換技術(shù)信息交換技術(shù)分類：電路交換、分組交換、ATM交換3〕分組交換分組到達目的終端的兩種方式：數(shù)據(jù)報和虛電路〔1〕數(shù)據(jù)報將每一分組當(dāng)作報文對待，每個數(shù)據(jù)分組中有目的地址信息，節(jié)點分組交換機分別為每個分組尋覓路進，進展傳輸，最后在終端內(nèi)進展重新排序和裝配。〔2〕虛電路在通訊前，經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)建立邏輯上的銜接，每個分組必需攜帶一個邏輯信道號。當(dāng)分組到達節(jié)點時，節(jié)點根據(jù)其攜帶的邏輯信道號查找虛電路表，以確定該分組應(yīng)發(fā)往的下一個節(jié)點及其下一段信道上所占用的邏輯信道號，再將該分組發(fā)往下一個節(jié)點。5.1傳輸網(wǎng)絡(luò)中的信息交換技術(shù)信息交換技術(shù)分類：電路交換、分組交換、ATM交換3〕ATM交換ATM是一種面向銜接的技術(shù)，是一種為支持寬帶綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)而專門開發(fā)的新技術(shù)。ATM技術(shù)的主要特點是：

〔1〕信息均采用信元為單位進展傳送，ATM可以支持多媒體通訊。

〔2〕ATM以統(tǒng)計時分多路復(fù)用方式動態(tài)的分配網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)傳輸延遲小，順應(yīng)實時通訊的要求。

〔3〕

ATM沒有鏈路對鏈路的糾錯與流量控制,協(xié)議簡單，數(shù)據(jù)交換率高。

〔4〕ATM的數(shù)據(jù)傳輸率在155Mbps-2.4Gbps。

5.2數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵：信息傳輸?shù)耐ㄓ崊f(xié)議。1〕OIS參考模型包括7個層次：物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會話層、表示層、運用層。5.2數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)1〕OIS參考模型〔1〕物理層〔Physicallayer〕最低層、網(wǎng)絡(luò)通訊的數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)，由銜接不同結(jié)點的電纜與設(shè)備共同構(gòu)成。主要功能：提供物理銜接、處置數(shù)據(jù)傳輸并監(jiān)控數(shù)據(jù)出錯率、實現(xiàn)透明傳輸。〔2〕數(shù)據(jù)鏈路層〔Datalinklayer〕主要功能：在通訊的實體間建立數(shù)據(jù)鏈路銜接，傳輸以“幀〞為單位的數(shù)據(jù)包，并采用過失控制與流量控制方法，使有過失的物理線路變成無過失的數(shù)據(jù)鏈路。5.2數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)1〕OIS參考模型〔3〕網(wǎng)絡(luò)層(Networklayer)主要功能是：為數(shù)據(jù)在結(jié)點之間傳輸創(chuàng)建邏輯鏈路，經(jīng)過路由選擇算法為分組經(jīng)過通訊子網(wǎng)選擇最適當(dāng)?shù)耐緩剑约皩崿F(xiàn)擁塞控制、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)等功能。〔4〕傳輸層(Transportlayer)主要功能是向用戶提供可靠的端到端(End-to-End)效力，處置數(shù)據(jù)包錯誤、數(shù)據(jù)包次序，以及其他一些關(guān)鍵傳輸問題。傳輸層向高層屏蔽了下層數(shù)據(jù)通訊的細節(jié)，因此，它是計算機通訊體系構(gòu)造中關(guān)鍵的一層。5.2數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)1〕OIS參考模型〔5〕會話層(Sessionlayer)

主要功能是：擔(dān)任維擴兩個結(jié)點之間的傳輸鏈接，以便確保點到點傳輸不中斷，以及管理數(shù)據(jù)交換等功能。〔6〕表示層(Presentationlayer)主要功能是：用于處置在兩個通訊系統(tǒng)中交換信息的表示方式，主要包括數(shù)據(jù)格式變換、數(shù)據(jù)加密與解密、數(shù)據(jù)緊縮與恢復(fù)等功能。〔7〕運用層(Applicationlayer)參考模型的最高層。主要功能是：為運用軟件提供了很多效力，例如文件效力器、數(shù)據(jù)庫效力、電子郵件與其他網(wǎng)絡(luò)軟件效力。5.2數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)2〕TCP/IP協(xié)議由網(wǎng)絡(luò)層的IP協(xié)議和傳輸層的TCP協(xié)議組成的。4個層次：〔1〕運用層〔2〕傳輸層〔3〕互連網(wǎng)絡(luò)層〔4〕網(wǎng)絡(luò)接口層5.2數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)2〕TCP/IP協(xié)議TCP/IP協(xié)議特點：〔1〕開放的協(xié)議規(guī)范，可以免費運用，并且獨立于特定的計算機硬件與操作系統(tǒng)；〔2〕獨立于特定的網(wǎng)絡(luò)硬件，可以運轉(zhuǎn)在局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)，更適用于互聯(lián)網(wǎng)中；〔3〕一致的網(wǎng)絡(luò)地址分配方案，使得整個TCP/IP設(shè)備在網(wǎng)中都具有獨一的地址；〔4〕規(guī)范化的高層協(xié)議，可以提供多種可靠的用戶效力。

5.2數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)3〕網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)將運用不同鏈路層協(xié)議的單個網(wǎng)絡(luò)連結(jié),成一個整體,使之可以相互通訊的一種技術(shù)和方法。

網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備〔1〕中繼器最簡單設(shè)備，任務(wù)在物理層，適用于完全一樣的兩類網(wǎng)絡(luò)的互連。主要功能是經(jīng)過對數(shù)據(jù)信號的重新發(fā)送或者轉(zhuǎn)發(fā)，來擴展網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)拈g隔。主要優(yōu)點是：安裝簡便，運用方便，價錢廉價。

5.2數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)3〕網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)

網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備〔2〕網(wǎng)橋網(wǎng)橋任務(wù)在數(shù)據(jù)鏈路層，將兩個局域網(wǎng)連起來。網(wǎng)橋的優(yōu)點：A〕運用網(wǎng)橋進展互連抑制了物理限制，B〕網(wǎng)橋納入存儲和轉(zhuǎn)發(fā)功能可使其順應(yīng)于銜接運用不同MAC協(xié)議的兩個LAN。

C〕網(wǎng)橋的中繼功能僅僅依賴于MAC幀的地址，因此對高層協(xié)議完全透明。

D〕網(wǎng)橋?qū)⒁粋€較大的LAN分成段，有利于改善可靠性、可用性和平安性。5.2數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)3〕網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)

網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備〔3〕路由器路由器：銜接因特網(wǎng)中各局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)的設(shè)備。任務(wù)在網(wǎng)絡(luò)層。其任務(wù)原理：其作用：一、連通不同的網(wǎng)絡(luò)，二、選擇信息傳送的線路。5.2數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)3〕網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)

網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備〔3〕網(wǎng)關(guān)亦稱協(xié)議轉(zhuǎn)換器。它在傳輸層上以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互連，是最復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備，僅用于兩個高層協(xié)議不同的網(wǎng)絡(luò)互連。5.2數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)4〕數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)在交通系統(tǒng)中的運用〔1〕交通控制中心內(nèi)部局域網(wǎng)5.2數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)4〕數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)在交通系統(tǒng)中的運用〔2〕網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在高速公路收費系統(tǒng)中的運用5.3光數(shù)字傳輸網(wǎng)絡(luò)光傳輸網(wǎng)絡(luò)的傳輸方式：1〕準(zhǔn)同步數(shù)字體系〔PDH〕2〕同步數(shù)字體系〔SDH〕3〕異步轉(zhuǎn)移方式〔ATM〕5.4無線挪動數(shù)字通訊網(wǎng)絡(luò)1〕挪動數(shù)字蜂窩網(wǎng)絡(luò)三大部分組成：交換網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)〔NSS〕、無線基站子系統(tǒng)〔BSS〕、挪動臺〔MS〕。〔1〕交換網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)〔NSS〕完成交換功能和客戶數(shù)據(jù)與挪動性管理、平安性管理所需的數(shù)據(jù)庫功能。NSS系統(tǒng)包括挪動業(yè)務(wù)交換中心〔MSC〕、來訪位置存放器〔VLR〕、歸屬位置存放器〔HLR〕、鑒權(quán)中心〔ATU〕、挪動設(shè)備識別存放器〔EIR〕。〔2〕無線基站子系統(tǒng)〔BSS〕完成無線發(fā)送和接納、無線資源管理。經(jīng)過基站控制器BSC與MSC銜接。5.4無線挪動數(shù)字通訊網(wǎng)絡(luò)2〕挪動數(shù)字集群通訊在鐵路上的運用GSM-R〔GSMforRailways〕系統(tǒng)是專門為鐵路通訊設(shè)計的綜合公用數(shù)字挪動通訊系統(tǒng)。GSM-R通訊系統(tǒng)實現(xiàn)了如下功能：

〔1〕

調(diào)度通訊功能

〔2〕車次號傳輸與列車停穩(wěn)信息的傳送功能

〔3〕

調(diào)度命令傳送功能

〔4〕

列車尾部安裝信息傳送功能

〔5〕

調(diào)車機車信號和監(jiān)控信息系統(tǒng)傳輸功能

〔6〕

列車控制數(shù)據(jù)傳輸功能

〔7〕

區(qū)間挪動公務(wù)通訊

〔8〕應(yīng)急指揮通訊話音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)5.5無線傳感器網(wǎng)絡(luò)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)由部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)大量的廉價微型傳感器節(jié)點組成，經(jīng)過無線通訊方式構(gòu)成的一個多跳的自組織的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點：〔1〕無線傳感器構(gòu)造簡單、本錢低廉。〔2〕無線傳感器采用無線電波傳送信息，不受時間和天氣影響。〔3〕無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一個自組織網(wǎng)絡(luò)，因此可以利用它來構(gòu)建一個自組織的、開放的系統(tǒng)。5.5無線傳感器網(wǎng)絡(luò)1〕無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的組成〔1〕無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)造5.5無線傳感器網(wǎng)絡(luò)1〕無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的組成〔2〕無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點1、硬件資源有限2、電源容量有限3、無中心4、自組織5、多跳路由6、動態(tài)拓撲7、節(jié)點數(shù)量眾多，分布密集。5.5無線傳感器網(wǎng)絡(luò)1〕無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的組成〔3〕無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的通訊協(xié)議包括物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層。〔4〕節(jié)點定位問題位置信息是傳感器節(jié)點采集數(shù)據(jù)中不可短少的部分，沒有位置信息的檢測音訊通常毫無意義。確定事件發(fā)生的位置或采集數(shù)據(jù)的節(jié)點位置是傳感器網(wǎng)絡(luò)最根本的功能之一。目前主要的定位方法是利用少量知位置節(jié)點，來獲取其他節(jié)點的位置信息。5.5無線傳感器網(wǎng)絡(luò)2〕用于ITS的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建5.5無線傳感器網(wǎng)絡(luò)3〕采用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)進展交通訊息采集5.5無線傳感器網(wǎng)絡(luò)4〕無線傳