谈通讯技术在交通体统中的运用论文
1 引言
DSRC技术可以支持点对多点、点对点的通信,利用信息的双向传输把道路和车辆有机的联系在一起,它是一种能够实现无线短距离传输的新兴技术。通常的增强发射功率能达到100m,有效的通信范围为30 m以内。
2 DSRC通信技术的系统结构
DSRC协议体系针对专用短程通信设备的应用需求,需要遵循OSI参考模型中的3层结构:应用层、数据链路层和物理层。这3层协议组成了DSRC协议体系,由各层协议来保障各层之间的数据传输。其中,应用层是为了给车载端和路边的应用进程提供服务;数据链路层是为了对通信链路的稳定进行维持,同时使用CRC-16使误码率降低,伪随机序列加密保障数据的安全性;物理层协议是为了对DSRC的基本性能进行定义:传输速度为1Mbps,频段是5.8GHz,通信距离为10~30m。考虑到多车同时通信的情况,同时也为了提高设备的利用率,DSRC使用了分隙ALOHA技术以减少路边设备和新车建立通信链路所需要的竞争次数,使用了分时复用技术以保障多车和路边设备可以同时建立通信链路。路边设备可以对全双工通信方式进行支持,由若干个等长的时隙组成了每一个数据帧,根据性质能分为激活时隙ACTS、消息时隙MDS、控制时隙FCMC。其中FCMC中的信息指定车辆可以准确的接收时隙及发射数据块。MDS中包含着数据块,新的车辆通过ACTS也能够加入到路边设备的通信行列。
3 DSRC通信技术的原理
道路交通运输信息通信—特定短距离通信是DSRC协议的全称, DSRC协议的主要特征包括三部分:非同步分时多重存取、半双工通信方式和主从式结构。DSRC的通讯系统主要包括3个部分:专用短程通信协议、Road SideUnit (路侧单元,简称RSU)以及On BoardUnit (车载单元,简称OBU )。DSRC有被动式和主动式2种信息传输形式:
(1)被动式。被动式也被称作反向散射系统或异频收发系统,它是指RSU把电磁信号发射后,待电磁波将OBU激活使其进入通信状态,同时通过一种切换频率以反向的形式发送给RSU的系统,被动式的OBU可以是无电源的,也可以是有电源的。
(2)主动式。此系统中的OBU和RSU都含有振荡器,都能够对电磁波进行发射。待RSU将询问信号发射给OBU后,再由OBU通过自身电池的`能量把数据发射给RSU。DSRC主动式技术中的OBU一定得配置电池被动式;RSU将电磁信号发射后,激活OBU使其进入通信状态,同时通过一种切换频率以反向的形式发送给RSU。
4 DSRC通信技术在ITS中的应用
在交通管理系统中,DSRC是关键技术,它以低时延、高速率、大容量的特点对ITS系统中的通信平台进行了搭建,具有广泛的发展意义和应用前景。在ITS系统中DSRC技术的应用主要提供以下服务:加密数据服务:为了保障畅通传输、信息安全,以DSRC技术为基础对安全、收费等需要保密的信息做高强度的加密处理;实时检测服务:道路上时刻运行着各类如公安、军警、盗窃和违章等特殊的车辆,这些所有的车辆均需要妥当处理,严密监控,实时检测,使人民的生命财产安全得到最大程度的保障;交换数据服务: DSRC技术能够和联网的管理计算机、结算中心、收费站计算机以及车道工控机进行高效率的信息互通,也能够完成电子收费、车辆身份信息等数据的传输;提供信息服务:DSRC技术可以提供具体、及时的交通信息,满足如处理紧急车辆、车辆调度、安全驾驶、车辆导航等多种服务需求。
5 结束语
DSRC可以提供具有高可靠性的、双向的能够满足任意电子收费系统(ETC)和智能交通(ITS)应用的高速数据传输,它具有高适应性,能够适应所有的气候条件,同时还具有高效性,能够聚焦于道路上多个车辆的通讯及非常小的通讯区域,此外,它还具有抗干扰能力强(物理、电磁、气候)等特性,因此它在ITS领域中的应用范围特别广泛。
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