短程通信(Dedicated Short Range Communication,簡稱DSRC)協議。DSRC是ITS的基礎,是一種無線通信系統,它通過資訊的雙向傳輸將車輛和道路有機地連接起來。系統主要包括三個部分:車載單元(On-Board Unit,簡稱OBU)、路旁單元(Road-Side Unit,簡稱RSU)以及專用短程通信協議。 1)車載單元(On-Board Unit,簡稱OBU)目前國際上使用的車載單元很多,主要是通信方式和頻率的差異。大多數國家車載單元主要應用在ETC(Electronic Toll Collection)系統中,因此多采用單片式電子標簽。日本考慮到DSRC系統將來的可擴展性,採用了雙片式電子標簽。車載單元一般由車載機和IC卡兩部分組成,其中IC卡中已經記錄了許多關於該車的資訊,比如車輛類型、顏色、車牌號碼等。現在常用的IC卡的儲存容量有56K、128K、256K三種。車載單元的結構以及工作原理如圖1所示:2)路旁單元(Road-Side Unit,簡稱RSU)路旁單元又稱為路邊單元、車道單元、車道設備,主要是指車道通信設備——路旁天線。其參數主要有:頻率、發射功率、通信介面等等。路旁天線能夠覆蓋的通信區域大約為3∼30米。3)DSRC協議DSRC協議可以說是DSRC的基礎,美國、歐洲、日本均建立了自己的DSRC標準,但是國際標準化組織目前尚未制定出完整的DSRC國際標準,但資料表明,基於5.8GHz的DSRC國際統一標准將成為必然。DSRC標準可以分為三個層次:物理層、數據鏈路層和應用層。物理層(Physical Layer):規定了機械、電器、功能和過程的參數,以激活、保持和釋放通信系統之間的物理連接。其中載波頻率是一個很關鍵的參數,它是造成世界上DSRC系統差別的主要原因。目前北美5.8GHz系統和900MHz系統,歐洲5.8GHz系統,日本5.8GHz系統。數據鏈路層(Data Link Layer):制定了媒介訪問和邏輯鏈路控制方法,定義了進入共用物理媒介、尋址和出錯控制的操作。應用層(Application Layer):提供了一些DSRC應用的基礎性工具。應用層中的過程可以直接使用這些工具,例如:通信初始化過程、數據傳輸和擦去操作等等。另外,應用層還提供了支援同時多請求的功能。 DSRC系統可以分為兩種形式:主動式(Active System)和被動式(Passive System)。主動式又稱為收發器(Transceiver)系統,在這種系統中OBU和RSU均有振蕩器,都可以用來發射電磁波,當RSU向OBU發射詢問信號後,OBU利用自身的電池能量發射數據給RSU,主動式OBU必須帶有電池。被動式又被稱為異頻收發系統(Transponder System)或反向散射系統(Backscatter System),是指RSU發射電磁信號,OBU被電磁波激活後進入通信狀態,並以一種切換頻率反向發送給RSU的系統,被動式OBU可以是有電源的,也可以是無電源的。請參閱主動式與被動式圖 根據目前的技術水準,主動式DSRC與被動式DSRC的性能比較如下表所示:
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主動式 |
被動式 |
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通信距離 |
約30米 |
約7米 |
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同時通信的車輛數 |
最多8輛 |
原則為1輛 |
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通信資訊量(當速度為60Km/h)時 |
539Kbit |
46Kbit |
下面列舉了幾種DSRC建議標準
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地區或組織 |
ISO |
CEN |
美國 |
日本 |
中國 |
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頻段 |
5.8GHz,915MHz或不規定 |
5.8GHz(5.795∼5.815 GHz) |
5.8GHz(5.850∼5.925 GHz),915MHz(902∼9285.925 MHz) |
5.8GHz |
5.8GHz |
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通信系統 |
主動式、被動式分別使用 |
被動式 |
主動式、被動式共用,主從通信方式 |
主動式 |
被動式 |
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傳輸速率 |
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向上:500Kbps 向下:250Kbps |
500Kbps |
1Mbps |
向上:500Kbps 向下:250Kbps |
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