專(zhuān)用短程通信（DSRC）技術(shù)在ITS中的應用

1．前言

智能運輸系統（Intelligent Transport System， 簡(jiǎn)稱(chēng)ITS）是將先進(jìn)的信息技術(shù)，通信技術(shù)，傳感器技術(shù)等有效地運用于交通運輸管理體系，建立起一種實(shí)時(shí)、準確、高效的綜合運輸和管理系統[1]。

專(zhuān)用短程通信（Dedicated Short Range Communication，簡(jiǎn)稱(chēng)DSRC[2]）技術(shù)是ITS的基礎之一。DSRC能提供高速的數據傳輸，并且能保證通信鏈路的低延時(shí)，保證系統的可靠性，是專(zhuān)門(mén)用于車(chē)輛通信的技術(shù)。DSRC技術(shù)是一種無(wú)線(xiàn)通信系統，它負責在車(chē)-路以及車(chē)-車(chē)之間建立信息雙向傳輸。由于DSRC的重要性，業(yè)界成立了很多聯(lián)盟，如Network on Wheels、Vehicle Safety Communication Consortium(VSCC)、DSRC Industry Consortium和CAR 2 Communication Consortium等來(lái)推進(jìn)DSRC的技術(shù)研究與市場(chǎng)化進(jìn)程。

世界上各大汽車(chē)企業(yè)都已開(kāi)始研究DSRC技術(shù)。 如Daimler Chrysler已經(jīng)開(kāi)發(fā)出DSRC的原型系統。豐田汽車(chē)的子公司豐田IT開(kāi)發(fā)中心近日發(fā)表了同時(shí)使用5.8GHz頻帶DSRC和700MHz頻帶UHF的路車(chē)間通信技術(shù)，并已通過(guò)實(shí)驗。通用，本田等公司也開(kāi)始了DSRC的研究工作。沖電氣工業(yè)（OKI）已經(jīng)試制出全球首例采用DSRC技術(shù)的“安全手機”。該手機利用DSRC技術(shù)向周邊車(chē)輛告知持機人的位置，同時(shí)接受車(chē)輛的位置信息，以此來(lái)消除交通中的安全隱患。大力發(fā)展我國的DSRC技術(shù)，有利于將來(lái)在車(chē)載通信領(lǐng)域與國際汽車(chē)巨頭一爭高低。

2．DSRC的標準化進(jìn)程

目前，國際上幾大標準化組織都開(kāi)展了制定DSRC標準的工作。以美國ASTM/IEEE, 日本的ISO/TC204和CEN/TC278標準體系為代表。

早在1992年，美國ASTM就開(kāi)始發(fā)展DSRC技術(shù)，主要針對ETC技術(shù)，采用915MHz頻段。2002年ASTM通過(guò)E2213-02作為DSRC標準，采用5.9GHz，2003年通過(guò)改進(jìn)版本E2213-03。該版本以IEEE802.11標準為基礎[3]，提出一系列的改進(jìn)來(lái)適應車(chē)載環(huán)境的通信需求。從2004年開(kāi)始美國的DSRC標準化工作轉入IEEE802.11p與1609工作組進(jìn)行，該系列兼容ASTM標準，該標準的最終版本是在IEEE 802.11上做部分修正，主要目的是讓它可以應用于高速移動(dòng)的環(huán)境。目前IEEE 1609系列標準已經(jīng)通過(guò)試用版本，主要是DSRC的上層標準。而針對下層關(guān)鍵技術(shù)的IEEE802.11p還未發(fā)布正式版本。

日本的DSRC標準由TC204委員會(huì )承擔，已經(jīng)完成標準的制定工作。而TC204通過(guò)決議支持最終的IEEE 802.11p版本。

歐洲早在1994年就由CEN/TC278開(kāi)始了DSRC標準的起草。于1997年“5.8GHz DSRC物理層和數據鏈路層”標準獲得通過(guò)。但是歐洲的標準與美國采用的制式，頻段和調制方式等都不同。

由于各國的標準不同，未來(lái)DSRC的標準走向還有待觀(guān)察，有關(guān)人士預測未來(lái)可能在底層允許多種標準的存在，而采用統一的應用層協(xié)議。

3．DSRC技術(shù)的應用

在采用DSRC技術(shù)的系統中，車(chē)子上裝備有OBU，相當于移動(dòng)終端。并且OBU有比較強的數據處理能力，可以滿(mǎn)足DSRC的特定需要。在路邊部署了被稱(chēng)為路邊單元的RSU，與OBU相比除了具有基本通信功能外還擁有一定的管理功能并且接入后備網(wǎng)絡(luò )。車(chē)載DSRC系統包括車(chē)-路（V2R）通信和車(chē)-車(chē)（V2V）通信兩種形式[4]：車(chē)-路通信是車(chē)輛與路邊基礎設施的通信，屬于移動(dòng)節點(diǎn)與固定節點(diǎn)的通信，采用基于一跳的Ad Hoc網(wǎng)絡(luò )模型；車(chē)-車(chē)通信是車(chē)輛間通信，采用基于多跳的Ad Hoc網(wǎng)絡(luò )模型[5]。兩種通信方式被應用于不同領(lǐng)域。