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談通訊技術(shù)在交通體統(tǒng)中的運用論文
1 引言
DSRC技術(shù)可以支持點對多點、點對點的通信,利用信息的雙向傳輸把道路和車輛有機的聯(lián)系在一起,它是一種能夠?qū)崿F(xiàn)無線短距離傳輸?shù)男屡d技術(shù)。通常的增強發(fā)射功率能達到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)議來保障各層之間的數(shù)據(jù)傳輸。其中,應(yīng)用層是為了給車載端和路邊的應(yīng)用進程提供服務(wù);數(shù)據(jù)鏈路層是為了對通信鏈路的穩(wěn)定進行維持,同時使用CRC-16使誤碼率降低,偽隨機序列加密保障數(shù)據(jù)的安全性;物理層協(xié)議是為了對DSRC的基本性能進行定義:傳輸速度為1Mbps,頻段是5.8GHz,通信距離為10~30m�？紤]到多車同時通信的情況,同時也為了提高設(shè)備的利用率,DSRC使用了分隙ALOHA技術(shù)以減少路邊設(shè)備和新車建立通信鏈路所需要的競爭次數(shù),使用了分時復(fù)用技術(shù)以保障多車和路邊設(shè)備可以同時建立通信鏈路。路邊設(shè)備可以對全雙工通信方式進行支持,由若干個等長的時隙組成了每一個數(shù)據(jù)幀,根據(jù)性質(zhì)能分為激活時隙ACTS、消息時隙MDS、控制時隙FCMC。其中FCMC中的信息指定車輛可以準確的接收時隙及發(fā)射數(shù)據(jù)塊。MDS中包含著數(shù)據(jù)塊,新的車輛通過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個部分:專用短程通信協(xié)議、Road SideUnit (路側(cè)單元,簡稱RSU)以及On BoardUnit (車載單元,簡稱OBU )。DSRC有被動式和主動式2種信息傳輸形式:
(1)被動式。被動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把電磁信號發(fā)射后,待電磁波將OBU激活使其進入通信狀態(tài),同時通過一種切換頻率以反向的形式發(fā)送給RSU的系統(tǒng),被動式的OBU可以是無電源的,也可以是有電源的。
(2)主動式。此系統(tǒng)中的OBU和RSU都含有振蕩器,都能夠?qū)﹄姶挪ㄟM行發(fā)射。待RSU將詢問信號發(fā)射給OBU后,再由OBU通過自身電池的能量把數(shù)據(jù)發(fā)射給RSU。DSRC主動式技術(shù)中的OBU一定得配置電池被動式;RSU將電磁信號發(fā)射后,激活OBU使其進入通信狀態(tài),同時通過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),它以低時延、高速率、大容量的特點對ITS系統(tǒng)中的通信平臺進行了搭建,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)對安全、收費等需要保密的信息做高強度的加密處理;實時檢測服務(wù):道路上時刻運行著各類如公安、軍警、盜竊和違章等特殊的車輛,這些所有的車輛均需要妥當處理,嚴密監(jiān)控,實時檢測,使人民的生命財產(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)的管理計算機、結(jié)算中心、收費站計算機以及車道工控機進行高效率的信息互通,也能夠完成電子收費、車輛身份信息等數(shù)據(jù)的傳輸;提供信息服務(wù):DSRC技術(shù)可以提供具體、及時的交通信息,滿足如處理緊急車輛、車輛調(diào)度、安全駕駛、車輛導(dǎo)航等多種服務(wù)需求。
5 結(jié)束語
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,同時還具有高效性,能夠聚焦于道路上多個車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(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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