专用短程通信(DSRC)技术

专用短程通信(DSRC)技术

智能交通系统(简称ITS)．是运用先进的信息、通信，控制等高新技术，对传统运输系统进行改造而形成的一种信息化，智能化，社会化的新型交通运输系统。

专用短程通信(Dedicated ShortRange Communication,简称DSRC)是一种高效的无线通信技术，它可以实现小范围内图像、语音和数据的实时，准确和可靠的双向传输，将车辆和道路有机连接．因而成为ITS的重要通信平台。

1．DSRC技术的发展进程

DSRC是基于长距离RFID射频识别的微波无线传输技术。国际标准化组织智能运输系统委员会简称ISO／TC204负责DSRC国际标准的制定工作。DSRC迄今为止还没有形成统一的国际标堆， 国际上DSRC标准主要有欧、美、 日三大阵营：欧洲的ENV系列，美国的900MHz和日本的ARIBSTD-T75标准。鉴于DSRC的国际标准发展趋势和应用，1998年，我国交通部ITS中心向交通部无线电管理委员会提出将5．8GHz频段(5.795～5.815GHz：下行链路500Kbps,上行链路250Kbps)分配给DSRC技术领域。

我国在"十五"科技攻关项目中，把发展DSRC列为重大攻关项目。目前，“交通专用短程通信基于5．8GHz频段的微波物理层”、“交通专用短程通信的应用”、“交通专用短程通信数据链路层”三项DSRC国家标准已完成送审稿并进入全面审查阶段。

2．DSRC系统通信方式

DSRC有两种信息传输形式：主动式和被动式。

主动式：这种系统中RSU和OBU均有振荡器，都可以发射电磁波。当RSU向OBU发射询问信号后，OBU利用自身电池能量发射数据给RSU，主动式DSRC技术中OBU必须配置电池。

被动式：RSU发射电磁信号，OBU被激活后进入通信状态，并以一种切换频率反向发送给RSU，被动式DSRC技术中OBU电潦配置可有可无。

3．DSRC结构体系

DSRC系统主要由三部分组成：车载单元(On-Board Unit，简称OBU)，路侧单元(Road-side Unit，简称RSU)以及专用短程通信协议。

（1）车载单元

目前国际上使用的OBU种类很多，主要差异集中在通信方式和通信频段的不同。主要应用在电子自动收费系统，OBU从最初的单片式电子标签，发展到了目前的双片式IC卡加CPU单元，IC卡存储帐号、余额、交易记录和出入口编号等信息，CPU单元存储车主、车型等有关的车辆物理参数并为OBU和RSU之间的高速数据交换提供保障。

（2）路侧单元

RSU指安装在车道旁边或车道上方的通信及计算机设备，其功能是与OBU完成实时高速通信，实施车辆自动识别、特定目标拴检测及图像抓拍等，它通常由设备控制器、天线、抓拍系统、计算机系统及其他辅助设备等组成。

专用短程通信(DSRC)技术

（3）专用通信链路

下行链路：从RSU到OBU，采用ASK调制，NRZI编码方式．数据通信速率50OKbit/s。 上行链路：从OBU到RSU，RSU的天线不断向OBU发射5.8GHz连续波，其中一部分作为OBU的载波，将数据进行BPSK调制后叉反射回RSU。上行数据本身也是BPSK调制 ，载频为2～10MHz．

DSRC系统通信流程

以定点通信、被动式传输为例，DSRC系统通信施程大体可以分为建立连接、信息交换、释放连接三个阶段。

第一阶段：建立连接。RSU利用下行链路向OBU循环广播发送帧控制信息，确定结构、同步信息和数据链路控制等信息，有效通信区域内的OBU被激活后即请求建立连接。RSU进行有效性确认并发送响应信息给对应的OBU，否则不响应。OBU收到响应，立即确认并初始化连接RSU。RSU确认该OBU相关参数后即可成功连接。

第二阶段：信息交换。连接建立后，RSU分析应用列表调用可用服务的原语进行读/写操作，实现信息交换。在此阶段中，所有帧必须带有OBU的私有链路标识，并实施差错控制。可以设置定时器来传计数器，确定重传农次数上限。

第三阶段：连接释放。RSU与OBU完成所有应用后，删除和链路标识．发出专用通信链路释放指令，由连接释放计时器根据应用服务释放本次连接。

5．DSRC技术的应用与发展

DSRC以大容量、高速率、低时延的特点搭建了ITS系坑中的通信平台，是交通管理系统的关键拄术，具有广泛的应用前景和发展意义。

DSRC技术应用于ITS系统主要提供如下服势：

(1)信息提供服务：DSRC技术提供及时、具体的交通信息，满足多种服务需求，如车辆导航、安全驾驶、车辆调度、紧急车辆处理等。

(2)数据交换服务：DSRC技术不仅可以完成车辆身份信息、电子收费等数据传输，还可以与联网的车道工控机、收费站计算机、结算中心以及管理计算机高效率互通信息。

(3)实时检测服务：道路上时刻运行着各类特殊车辆，如违章、盗窃、军警和公安等，所有这些都需要实时检测、严密监控、妥当处理，最大程度地保障人民生命财产安全。

(4)数据加密服务：基于DSRC技术对需要保密的信息如收费、安全等进行高强度的加密处理，确保信息安全、畅通传输，由此．DSRC技术可以运用到ITS系统中的诸多子项目中，如交通管理、旅行者信息提供、公共运输管理，商用车辆运营、车辆控制与安全、电子收费等。