DSRC(Dedicated Short Range Communications; 专用短程通信技术)
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DSRC是指一种无线通信技术,负责在车路以及车车之间建立信息的双向传输,支持公共安全和私有操作。DSRC能够提供高速的数据传输,并且能保证通信链路的低延时和系统的可靠性,是专门用于车辆通信的技术。DSRC是国际上专门开发适用于车辆通信的技术,1992年由美国材料与试验协会(ASTM)最早提出。
DSRC迄今为止还没有形成统一国际标准,国际上DSRC标准主要有欧、美、日三大阵营:欧洲ENV系列、美国900 MHz和日本ARIBSTD-T75标准。1992年,ASTM主要针对ETC业务的开发而最先提出DSRC技术的概念,其采用915 MHz频段。2002和2003年ASTM分别通过了DSRC标准E2213-02及其改进版本E2213-03,工作频率为5.9 GHz。表1给出了分别工作在915 MHz与5.9 GHz不同频段的DSRC的性能比较。DSRC工作在5.9 GHz时,通信范围扩展到1 000 m,数据传输速率也提高到6~27 Mbit/s。
1、通信距离一般在数十米(10m~30m);
2、工作频段:ISM5.8GHz、915MHz、2.45GHz;
3、通信速率:500kbps/250kbps,能承载大宽带的车载应用信息;
4、完善的加密通信机制:支持3DES、RSA算法;高安全性数据传输机制,支持双向认证及加/解密;
5、应用领域宽广:不停车收费、出入控制、车队管理、车辆识别、信息服务等;
DSRC可以实现在特定小区域内(通常为数十米)对高速运动下的移动目标的识别和双向通信,例如车辆的“车-路”、“车-车”双向通信,实时传输图像、语音和数据信息,将车辆和道路有机连接。
DSRC设备的研发是智能交通系统(ITS)研究中的一个重要课题,广泛地应用在不停车收费、出入控制、车队管理、信息服务等领域,并在区域分割功能即小区域内车辆识别、驾驶员识别、路网与车辆之间信息交互等方面具备得天独厚的优势。
DSRC技术在智能交通系统中的应用,不断改善和提高人们的交通出行效率:
建立车-路之间的连接:根据路况情况实时提供优化的驾驶路线,缓解交通压力。
建立车-车之间的连接:提示车与车之间的安全距离,提前预警通行前方的事故,提高交通安全的系数。
迄今为止,DSRC技术比较成熟的两个应用是AVI和ETC。
在AVI应用中的DSRC设备属于射频电子标签(RFID),其主要应用在生产线货物标识、海关车辆通关、集装箱自动识别等场合。这些情况下,仅要求AVI设备具有简单的RFID功能。
在ETC应用中,早期的系统多采用记帐方式的后付款模式,也仅仅要求ETC设备具有简单的读写功能即可,但随着技术的应用和发展,ETC设备逐渐采用更加灵活、安全和低运营风险的付费方式(例如金融电子钱包),并逐渐制定出一套为之服务的DSRC标准。
国际上几大标准化组织都开展了制定DSRC标准的工作。以美国ASTM/IEEE, 日本的ISO/TC204和欧洲CEN/TC278标准体系为代表。
早在1992年,美国ASTM就开始发展DSRC技术,主要针对ETC技术,采用915MHz频段。2002年ASTM通过E2213-02作为DSRC标准,采用5.9GHz,2003年通过改进版本E2213-03。该版本以IEEE802.11标准为基础,提出一系列的改进来适应车载环境的通信需求。从2004年开始美国的DSRC标准化工作转入IEEE802.11p与1609工作组进行,该系列兼容ASTM标准,该标准的最终版本是在IEEE 802.11上做部分修正,主要目的是让它可以应用于高速移动的环境。
日本的DSRC标准由TC204委员会承担,已经完成标准的制定工作。而TC204通过决议支持最终的IEEE 802.11p版本。
欧洲早在1994年就由CEN/TC278开始了DSRC标准的起草。于1997年“5.8GHz DSRC物理层和数据链路层”标准获得通过。但是欧洲的标准与美国采用的制式,频段和调制方式等都不同。
由于各国的标准不同,未来DSRC的标准走向还有待观察,有关人士预测未来可能在底层允许多种标准的存在,而采用统一的应用层协议。