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談通訊技術(shù)在交通體統(tǒng)中的運(yùn)用論文
1 引言
DSRC技術(shù)可以支持點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信,利用信息的雙向傳輸把道路和車(chē)輛有機(jī)的聯(lián)系在一起,它是一種能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)線短距離傳輸?shù)男屡d技術(shù)。通常的增強(qiáng)發(fā)射功率能達(dá)到100m,有效的通信范圍為30 m以內(nèi)。
2 DSRC通信技術(shù)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
DSRC協(xié)議體系針對(duì)專用短程通信設(shè)備的應(yīng)用需求,需要遵循OSI參考模型中的3層結(jié)構(gòu):應(yīng)用層、數(shù)據(jù)鏈路層和物理層。這3層協(xié)議組成了DSRC協(xié)議體系,由各層協(xié)議來(lái)保障各層之間的數(shù)據(jù)傳輸。其中,應(yīng)用層是為了給車(chē)載端和路邊的應(yīng)用進(jìn)程提供服務(wù);數(shù)據(jù)鏈路層是為了對(duì)通信鏈路的穩(wěn)定進(jìn)行維持,同時(shí)使用CRC-16使誤碼率降低,偽隨機(jī)序列加密保障數(shù)據(jù)的安全性;物理層協(xié)議是為了對(duì)DSRC的基本性能進(jìn)行定義:傳輸速度為1Mbps,頻段是5.8GHz,通信距離為10~30m�？紤]到多車(chē)同時(shí)通信的情況,同時(shí)也為了提高設(shè)備的利用率,DSRC使用了分隙ALOHA技術(shù)以減少路邊設(shè)備和新車(chē)建立通信鏈路所需要的競(jìng)爭(zhēng)次數(shù),使用了分時(shí)復(fù)用技術(shù)以保障多車(chē)和路邊設(shè)備可以同時(shí)建立通信鏈路。路邊設(shè)備可以對(duì)全雙工通信方式進(jìn)行支持,由若干個(gè)等長(zhǎng)的時(shí)隙組成了每一個(gè)數(shù)據(jù)幀,根據(jù)性質(zhì)能分為激活時(shí)隙ACTS、消息時(shí)隙MDS、控制時(shí)隙FCMC。其中FCMC中的信息指定車(chē)輛可以準(zhǔn)確的接收時(shí)隙及發(fā)射數(shù)據(jù)塊。MDS中包含著數(shù)據(jù)塊,新的車(chē)輛通過(guò)ACTS也能夠加入到路邊設(shè)備的通信行列。
3 DSRC通信技術(shù)的原理
道路交通運(yùn)輸信息通信—特定短距離通信是DSRC協(xié)議的全稱, DSRC協(xié)議的主要特征包括三部分:非同步分時(shí)多重存取、半雙工通信方式和主從式結(jié)構(gòu)。DSRC的通訊系統(tǒng)主要包括3個(gè)部分:專用短程通信協(xié)議、Road SideUnit (路側(cè)單元,簡(jiǎn)稱RSU)以及On BoardUnit (車(chē)載單元,簡(jiǎn)稱OBU )。DSRC有被動(dòng)式和主動(dòng)式2種信息傳輸形式:
(1)被動(dòng)式。被動(dòng)式也被稱作反向散射系統(tǒng)或異頻收發(fā)系統(tǒng),它是指RSU把電磁信號(hào)發(fā)射后,待電磁波將OBU激活使其進(jìn)入通信狀態(tài),同時(shí)通過(guò)一種切換頻率以反向的形式發(fā)送給RSU的系統(tǒng),被動(dòng)式的OBU可以是無(wú)電源的,也可以是有電源的。
(2)主動(dòng)式。此系統(tǒng)中的OBU和RSU都含有振蕩器,都能夠?qū)﹄姶挪ㄟM(jìn)行發(fā)射。待RSU將詢問(wèn)信號(hào)發(fā)射給OBU后,再由OBU通過(guò)自身電池的能量把數(shù)據(jù)發(fā)射給RSU。DSRC主動(dòng)式技術(shù)中的OBU一定得配置電池被動(dòng)式;RSU將電磁信號(hào)發(fā)射后,激活OBU使其進(jìn)入通信狀態(tài),同時(shí)通過(guò)一種切換頻率以反向的形式發(fā)送給RSU。
4 DSRC通信技術(shù)在ITS中的應(yīng)用
在交通管理系統(tǒng)中,DSRC是關(guān)鍵技術(shù),它以低時(shí)延、高速率、大容量的特點(diǎn)對(duì)ITS系統(tǒng)中的通信平臺(tái)進(jìn)行了搭建,具有廣泛的發(fā)展意義和應(yīng)用前景。在ITS系統(tǒng)中DSRC技術(shù)的應(yīng)用主要提供以下服務(wù):加密數(shù)據(jù)服務(wù):為了保障暢通傳輸、信息安全,以DSRC技術(shù)為基礎(chǔ)對(duì)安全、收費(fèi)等需要保密的信息做高強(qiáng)度的加密處理;實(shí)時(shí)檢測(cè)服務(wù):道路上時(shí)刻運(yùn)行著各類如公安、軍警、盜竊和違章等特殊的車(chē)輛,這些所有的車(chē)輛均需要妥當(dāng)處理,嚴(yán)密監(jiān)控,實(shí)時(shí)檢測(cè),使人民的生命財(cái)產(chǎn)安全得到最大程度的保障;交換數(shù)據(jù)服務(wù): DSRC技術(shù)能夠和聯(lián)網(wǎng)的管理計(jì)算機(jī)、結(jié)算中心、收費(fèi)站計(jì)算機(jī)以及車(chē)道工控機(jī)進(jìn)行高效率的信息互通,也能夠完成電子收費(fèi)、車(chē)輛身份信息等數(shù)據(jù)的傳輸;提供信息服務(wù):DSRC技術(shù)可以提供具體、及時(shí)的交通信息,滿足如處理緊急車(chē)輛、車(chē)輛調(diào)度、安全駕駛、車(chē)輛導(dǎo)航等多種服務(wù)需求。
5 結(jié)束語(yǔ)
DSRC可以提供具有高可靠性的、雙向的能夠滿足任意電子收費(fèi)系統(tǒng)(ETC)和智能交通(ITS)應(yīng)用的高速數(shù)據(jù)傳輸,它具有高適應(yīng)性,能夠適應(yīng)所有的氣候條件,同時(shí)還具有高效性,能夠聚焦于道路上多個(gè)車(chē)輛的通訊及非常小的通訊區(qū)域,此外,它還具有抗干擾能力強(qiáng)(物理、電磁、氣候)等特性,因此它在ITS領(lǐng)域中的應(yīng)用范圍特別廣泛。
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