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1、简介
专用短程通信（Dedicated Short Range Communication，简称DSRC）是一种新兴的短距离无线通信技术，它具有传输速率高、延迟短等特点，支持点对点、点对多点的通信。相对于传统的广域移动通信系统而言，它可以实现小范围内数据、音频和视频信号的实时、准确和可靠的双向传输，从而将车辆与车辆之间、车辆与道路之间有机地联系在一起，因此成为智能运输系统（Intelligent Transportation System， 简称ITS）中重要的无线通信平台，为ITS提供高效的无线通信服务。DSRC目前的典型应用包括电子不停车收费系统（Electronic Toll Collection，简称ETC）和车辆的公共安全。
2、技术概述
2.1结构体系
如图1所示，DSRC通信系统主要由车载单元(OBU)和路侧单元(RSU)两部分组成。
车载单元（OBU）是安装或放置于车辆上的嵌入式处理单元，在整体结构中相当于移动终端。车载单元采用两片式电子标签，由车载电子标签和双界面CPU卡两部分组成。电子标签和双界面CPU卡同时存储包括车主、车型、车辆物理参数等固定信息，双界面CPU卡还存储有支付账户、余额、交易记录、出入口编号等信息。
路侧单元（RSU）是安装在道路的指定地点，如车道旁边、车道上方等固定的通信设备。它保持着与不同OBU实时高效的通信，实现信息的交互，其有效的覆盖区域为3～30m。RSU的主要参数包括频率、发射功率以及通信接口等。
2.2通信协议
DSRC的通信协议是参照开放系统互联参考模型OSI通信协议的第一、二、七层架构，分别包括物理层(PHY)、数据链路层(LLC)和应用层(Application)。具体地：
物理层是底层协议，主要提供帧传输控制服务和信道的激活/失效服务，收发定时及同步功能，并指示物理层状态。DSRC物理层采用的是OFDM（正交频分复用）技术，这是由于OFDM技术具有光谱效率高、抑制多径衰落、以及接收机设计简单等优点。
数据链路层负责信息的可靠传输，提供差错和流量控制，使之对上层提供一条无差错的链路。它规定了通信帧的结构和封装形式，提供实现相应功能的程序和程序单元。数据链路层的主要模块是媒介控制子层(MAC)。在信号流的处理上，MAC层负责传输的可靠性和实现相应的控制操作。
应用层是在数据链路层提供服务的基础上提供特定的应用服务，诸如实现通信初始化和释放程序、广播服务支持、远程应用相关操作等。
2.3技术优势
DSRC技术应用于车车通信的环境，其优势可以从和其他无线通信技术的比较中得出，如表1所示。
由表1可以看出专用短程通信技术在性能上优于WiFi、蜂窝网络等无线通信技术；与WiMax技术相比，在性能相当接近，但是在实现的复杂度和成本上，DSRC远远比WiMax具有优势。
3、标准化
在DSRC的标准化方面，目前国际上已形成以CEN/TC278，ASTM/IEEE，和ISO/TC204为核心的DSRC标准化体系。其中，
ISO/TC 204国际标准化组织，主要研究应用层L7的协议和资源管理，制定中长距离通信标准。
欧洲CEN/TC 278 DSRC标准的主要特点是：5.8GHz被动式微波通信，中等通信速率(500Kb/s上行，250Kb/s下行)，调制方式为ASK和BPSK。
美国的ASTM和IEEE标准，频率均为5.9GHz。在ASTM标准的基础上，发展了IEEE802.11p协议组，包括1609~1609.4标准。IEEE802.11p标准在车载环境下，达到3~27Mb/s的传输速率，大大改善了高速移动环境下的传输效果。
鉴于目前国际DSRC标准发展趋势和应用现状，1998年5月，中国ISO/TC204技术委员会向交通部无线电管理委员会提出将5.8GHz频段分配给智能交通运输系统的短程通信(包括ETC收费系统)。
4、关键应用
4.1车路通信
车-路通信主要面向非安全性应用，以ETC系统为代表。车辆经过特定的ETC车道，通过车载OBU与路边RSU的通信，不需停车和收费人员采取任何操作的情况下，能自动完成收费过程。除此之外，基于车-路通信的DSRC应用还可以用在电子地图的下载和交通调度等。路边的RSU接入后备网络与当地的交通信息网或因特网相连，通过OBU与RSU的通信来获得电子地图和路况信息等，从而可以选择最优路线，能够缓解交通拥堵等。应用场景如图2所示。
4.2车车通信
车-车通信方式主要用于车辆的公共安全方面。将DSRC技术应用于交通安全领域，能够提高交通的安全系数，作用是减少交通事故，降低直接和非直接的经济损失，以及减少地面交通网络的拥塞。如图3中所示，当前面车辆检测到障碍物或车祸等情况时，它将向后发送碰撞警告信息，提醒后面的车辆潜在的危险。
5、展望
专用短程无线通信技术以其传输快速、实时、稳定、可靠的传输特点在智能运输系统中得到了广泛应用。从技术演进以及应用推广来看，将DSRC技术的车车通信和新型车辆导航系统、紧急制动传感系统结合在一起，是未来车辆驾驶安全的重要方面。通过DSRC技术，路边的通信设备可以发送安全信息给车内安全信息系统，也可以车辆之间相互传递路况信息，实现车辆的自动巡航等先进技术。DSRC技术应用在车队管理上，通过无线传输技术，实现高速公路上的车队管理和无人驾驶技术。
根据美国ABI市场咨询公司日前预测，车载通信每年的市场规模高达10亿美元。目前，世界各国关于DSRC标准制定和产品研发工作正在蓬勃发展，我国应在借鉴前人研究成果的基础上，结合国内技术基础、频段分配、应用需求等特点，大力地发展DSRC技术并制定出符合我国国情的DSRC标准，只有这样才能更有利于我国在车载通信领域以及智能运输领域取得长期、可持续的发展。
(作者单位：中国移动通信公司研究院)
专用短程通信（Dedicated Short Range Communication，简称DSRC）是一种新兴的短距离无线通信技术，它具有传输速率高、延迟短等特点，支持点对点、点对多点的通信。相对于传统的广域移动通信系统而言，它可以实现小范围内数据、音频和视频信号的实时、准确和可靠的双向传输，从而将车辆与车辆之间、车辆与道路之间有机地联系在一起，因此成为智能运输系统（Intelligent Transportation System， 简称ITS）中重要的无线通信平台，为ITS提供高效的无线通信服务。DSRC目前的典型应用包括电子不停车收费系统（Electronic Toll Collection，简称ETC）和车辆的公共安全。
2、技术概述
2.1结构体系
如图1所示，DSRC通信系统主要由车载单元(OBU)和路侧单元(RSU)两部分组成。
车载单元（OBU）是安装或放置于车辆上的嵌入式处理单元，在整体结构中相当于移动终端。车载单元采用两片式电子标签，由车载电子标签和双界面CPU卡两部分组成。电子标签和双界面CPU卡同时存储包括车主、车型、车辆物理参数等固定信息，双界面CPU卡还存储有支付账户、余额、交易记录、出入口编号等信息。
路侧单元（RSU）是安装在道路的指定地点，如车道旁边、车道上方等固定的通信设备。它保持着与不同OBU实时高效的通信，实现信息的交互，其有效的覆盖区域为3～30m。RSU的主要参数包括频率、发射功率以及通信接口等。
2.2通信协议
DSRC的通信协议是参照开放系统互联参考模型OSI通信协议的第一、二、七层架构，分别包括物理层(PHY)、数据链路层(LLC)和应用层(Application)。具体地：
物理层是底层协议，主要提供帧传输控制服务和信道的激活/失效服务，收发定时及同步功能，并指示物理层状态。DSRC物理层采用的是OFDM（正交频分复用）技术，这是由于OFDM技术具有光谱效率高、抑制多径衰落、以及接收机设计简单等优点。
数据链路层负责信息的可靠传输，提供差错和流量控制，使之对上层提供一条无差错的链路。它规定了通信帧的结构和封装形式，提供实现相应功能的程序和程序单元。数据链路层的主要模块是媒介控制子层(MAC)。在信号流的处理上，MAC层负责传输的可靠性和实现相应的控制操作。
应用层是在数据链路层提供服务的基础上提供特定的应用服务，诸如实现通信初始化和释放程序、广播服务支持、远程应用相关操作等。
2.3技术优势
DSRC技术应用于车车通信的环境，其优势可以从和其他无线通信技术的比较中得出，如表1所示。
由表1可以看出专用短程通信技术在性能上优于WiFi、蜂窝网络等无线通信技术；与WiMax技术相比，在性能相当接近，但是在实现的复杂度和成本上，DSRC远远比WiMax具有优势。
3、标准化
在DSRC的标准化方面，目前国际上已形成以CEN/TC278，ASTM/IEEE，和ISO/TC204为核心的DSRC标准化体系。其中，
ISO/TC 204国际标准化组织，主要研究应用层L7的协议和资源管理，制定中长距离通信标准。
欧洲CEN/TC 278 DSRC标准的主要特点是：5.8GHz被动式微波通信，中等通信速率(500Kb/s上行，250Kb/s下行)，调制方式为ASK和BPSK。
美国的ASTM和IEEE标准，频率均为5.9GHz。在ASTM标准的基础上，发展了IEEE802.11p协议组，包括1609~1609.4标准。IEEE802.11p标准在车载环境下，达到3~27Mb/s的传输速率，大大改善了高速移动环境下的传输效果。
鉴于目前国际DSRC标准发展趋势和应用现状，1998年5月，中国ISO/TC204技术委员会向交通部无线电管理委员会提出将5.8GHz频段分配给智能交通运输系统的短程通信(包括ETC收费系统)。
4、关键应用
4.1车路通信
车-路通信主要面向非安全性应用，以ETC系统为代表。车辆经过特定的ETC车道，通过车载OBU与路边RSU的通信，不需停车和收费人员采取任何操作的情况下，能自动完成收费过程。除此之外，基于车-路通信的DSRC应用还可以用在电子地图的下载和交通调度等。路边的RSU接入后备网络与当地的交通信息网或因特网相连，通过OBU与RSU的通信来获得电子地图和路况信息等，从而可以选择最优路线，能够缓解交通拥堵等。应用场景如图2所示。
4.2车车通信
车-车通信方式主要用于车辆的公共安全方面。将DSRC技术应用于交通安全领域，能够提高交通的安全系数，作用是减少交通事故，降低直接和非直接的经济损失，以及减少地面交通网络的拥塞。如图3中所示，当前面车辆检测到障碍物或车祸等情况时，它将向后发送碰撞警告信息，提醒后面的车辆潜在的危险。
5、展望
专用短程无线通信技术以其传输快速、实时、稳定、可靠的传输特点在智能运输系统中得到了广泛应用。从技术演进以及应用推广来看，将DSRC技术的车车通信和新型车辆导航系统、紧急制动传感系统结合在一起，是未来车辆驾驶安全的重要方面。通过DSRC技术，路边的通信设备可以发送安全信息给车内安全信息系统，也可以车辆之间相互传递路况信息，实现车辆的自动巡航等先进技术。DSRC技术应用在车队管理上，通过无线传输技术，实现高速公路上的车队管理和无人驾驶技术。
根据美国ABI市场咨询公司日前预测，车载通信每年的市场规模高达10亿美元。目前，世界各国关于DSRC标准制定和产品研发工作正在蓬勃发展，我国应在借鉴前人研究成果的基础上，结合国内技术基础、频段分配、应用需求等特点，大力地发展DSRC技术并制定出符合我国国情的DSRC标准，只有这样才能更有利于我国在车载通信领域以及智能运输领域取得长期、可持续的发展。
(作者单位：中国移动通信公司研究院)