V2X先行者:DSRC
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车用环境无线存取(WAVE)、专用短程通讯(DSRC)是IEEE802.11p与IEEE1609系列标准所构成的技术,采用5.9GHz频段,并具备低传输延迟特性,以提供车用环境中短距离通讯服务。提供用车人的安全、便捷与舒适是WAVE、DSRC技术应用的最终目的。
美国5.9GHzDSRC的频段规划

DSRC是连结车辆与车辆(V2V)、车辆与路侧装臵(V2R)间的通用射频(RF)通讯技术,在车用环境中提供公共安全和中短距离通讯服务。各个国家分配的DSRC使用频段各不相同,美国联邦通讯委员会(FCC)于1999年决定将5.9GHz(5.850~5.925GHz)频段分配给汽车通讯使用。
美国5.9GHzDSRC的频段规划

美国5.9GHzDSRC的频段规划,以10MHz频宽为单位,将75MHz频宽划分成七个频道,并由低频至高频分别给予172、174、175、178、180、182与184频道编号。频道178为控制频道(CCH),剩余的六个频道为服务频道(SCH),其包含两个公共安全专用服务频道(频道172为车辆与车辆间公共安全专用服务频道,频道184为交叉路口公共安全专用服务频道)、两个中距离公共安全、私用共享服务频道(频道174与176),以及两个短距离公共安全/私用共享服务频道(频道180与182)。
美国材料试验学会(ASTM)于2002年批准采纳以5.9GHz为规格制定频段的DSRC标准E2213-02,2003年新版标准E2213-03成为北美地区DSRC标准。此外,ASTM亦将该标准推往电机电子工程师协会(IEEE)以促成IEEE802.11p标准的诞生。
WAVE/DSRC所表示的即是IEEE802.11p与IEEE1609系列标准所构成的DSRC技术,与其他DSRC技术相较,具有低传输延迟(0.0002秒)、高传输距离(1,000公尺)与高传输速度(27Mbit/s)等特性。在车辆行驶过程中,驾驶者需要对周围环境的变化做出快速判断,为了提高驾驶安全性,减少交通事故的发生,车辆间的通信时延显得尤为重要。
美国材料试验学会(ASTM)于2002年批准采纳以5.9GHz为规格制定频段的DSRC标准E2213-02,2003年新版标准E2213-03成为北美地区DSRC标准。此外,ASTM亦将该标准推往电机电子工程师协会(IEEE)以促成IEEE802.11p标准的诞生。
WAVE/DSRC所表示的即是IEEE802.11p与IEEE1609系列标准所构成的DSRC技术,与其他DSRC技术相较,具有低传输延迟(0.0002秒)、高传输距离(1,000公尺)与高传输速度(27Mbit/s)等特性。在车辆行驶过程中,驾驶者需要对周围环境的变化做出快速判断,为了提高驾驶安全性,减少交通事故的发生,车辆间的通信时延显得尤为重要。
DSRC标准对通信距离和时延的要求

车用环境对网络延迟的要求极高。上表列举出许多高优先权安全性应用与不停车收费(Free-FlowTolling)应用的通讯范围与延迟时间需求,大部分应用所要求的延迟时间低于0.1秒,而碰撞前感测(Pre-CrashSensing)应用则更进一步要求其低于0.02秒。相较于现有的蓝牙(Bluetooth)、无线局域网路(WLAN)、蜂巢式通讯系统(CellularSystem)、无线都会网路(WMAN)、卫星通讯(Satellite)等无线通讯技术,WAVE/DSRC的0.0002秒低传输延迟特性不但符合上述行车环境安全性应用的需求,更被视为车间通讯的最佳无线传输技术。
WAVE/DSRC系统的标准架构图

WAVE/DSRC技术底层采用IEEE802.11p标准,而上层则采用IEEE1609系列标准。对应至开放系统互连参考模型(OSIReferenceModel),IEEE802.11p标准制定实体(PHY)层与资料链结层中的媒介存取控制层(MAC)的通讯协定,而媒介存取控制层中的多频道运作(Multi-ChannelOperation)至应用层之通讯协定则由IEEE1609各个子标准所规范制定。
IEEE1609系列标准发布时间

IEEE1609.2标准规范WAVE/DSRC系统中所使用的安全讯息格式和处理程序,包括安全WAVE管理讯息机制与安全应用讯息机制,同时也描述支援核心安全所需的管理功能。WAVE/DSRC应用中的安全问题往往是最值得关注的,这些应用所提供的服务都必须具有抵御窃听、伪造、修改与重送攻击的能力。
IEEE1609系列标准发布时间

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