專用短程通信（DSRC）技術(shù)在ITS中的應(yīng)用

1．前言

智能運(yùn)輸系統(tǒng)（Intelligent Transport System， 簡(jiǎn)稱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(yùn)用于交通運(yùn)輸管理體系，建立起一種實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效的綜合運(yùn)輸和管理系統(tǒng)[1]。

專用短程通信（Dedicated Short Range Communication，簡(jiǎn)稱DSRC[2]）技術(shù)是ITS的基礎(chǔ)之一。DSRC能提供高速的數(shù)據(jù)傳輸，并且能保證通信鏈路的低延時(shí)，保證系統(tǒng)的可靠性，是專門用于車輛通信的技術(shù)。DSRC技術(shù)是一種無線通信系統(tǒng)，它負(fù)責(zé)在車-路以及車-車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。

世界上各大汽車企業(yè)都已開始研究DSRC技術(shù)。 如Daimler Chrysler已經(jīng)開發(fā)出DSRC的原型系統(tǒng)。豐田汽車的子公司豐田IT開發(fā)中心近日發(fā)表了同時(shí)使用5.8GHz頻帶DSRC和700MHz頻帶UHF的路車間通信技術(shù)，并已通過實(shí)驗(yàn)。通用，本田等公司也開始了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(jī)”。該手機(jī)利用DSRC技術(shù)向周邊車輛告知持機(jī)人的位置，同時(shí)接受車輛的位置信息，以此來消除交通中的安全隱患。大力發(fā)展我國的DSRC技術(shù)，有利于將來在車載通信領(lǐng)域與國際汽車巨頭一爭(zhēng)高低。

2．DSRC的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程

目前，國際上幾大標(biāo)準(zhǔn)化組織都開展了制定DSRC標(biāo)準(zhǔn)的工作。以美國ASTM/IEEE, 日本的ISO/TC204和CEN/TC278標(biāo)準(zhǔn)體系為代表。

早在1992年，美國ASTM就開始發(fā)展DSRC技術(shù)，主要針對(duì)ETC技術(shù)，采用915MHz頻段。2002年ASTM通過E2213-02作為DSRC標(biāo)準(zhǔn)，采用5.9GHz，2003年通過改進(jìn)版本E2213-03。該版本以IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)[3]，提出一系列的改進(jìn)來適應(yīng)車載環(huán)境的通信需求。從2004年開始美國的DSRC標(biāo)準(zhǔn)化工作轉(zhuǎn)入IEEE802.11p與1609工作組進(jìn)行，該系列兼容ASTM標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)用于高速移動(dòng)的環(huán)境。目前IEEE 1609系列標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)通過試用版本，主要是DSRC的上層標(biāo)準(zhǔn)。而針對(duì)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(biāo)準(zhǔn)由TC204委員會(huì)承擔(dān)，已經(jīng)完成標(biāo)準(zhǔn)的制定工作。而TC204通過決議支持最終的IEEE 802.11p版本。

歐洲早在1994年就由CEN/TC278開始了DSRC標(biāo)準(zhǔn)的起草。于1997年“5.8GHz DSRC物理層和數(shù)據(jù)鏈路層”標(biāo)準(zhǔn)獲得通過。但是歐洲的標(biāo)準(zhǔn)與美國采用的制式，頻段和調(diào)制方式等都不同。

由于各國的標(biāo)準(zhǔn)不同，未來DSRC的標(biāo)準(zhǔn)走向還有待觀察，有關(guān)人士預(yù)測(cè)未來可能在底層允許多種標(biāo)準(zhǔn)的存在，而采用統(tǒng)一的應(yīng)用層協(xié)議。

3．DSRC技術(shù)的應(yīng)用

在采用DSRC技術(shù)的系統(tǒng)中，車子上裝備有OBU，相當(dāng)于移動(dòng)終端。并且OBU有比較強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力，可以滿足DSRC的特定需要。在路邊部署了被稱為路邊單元的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)。車載DSRC系統(tǒng)包括車-路（V2R）通信和車-車（V2V）通信兩種形式[4]：車-路通信是車輛與路邊基礎(chǔ)設(shè)施的通信，屬于移動(dòng)節(jié)點(diǎn)與固定節(jié)點(diǎn)的通信，采用基于一跳的Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)模型；車-車通信是車輛間通信，采用基于多跳的Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)模型[5]。兩種通信方式被應(yīng)用于不同領(lǐng)域。