ETC應用中OBU系統(tǒng)架構的設計及DSRC協(xié)議L2的實現(xiàn).pdf

1、智能交通系統(tǒng)(ITS)將計算機、通信、傳感、以及電子技術融入到傳統(tǒng)的交通管理技術中。通過這些高新技術的有機結合，能為傳統(tǒng)的人工交通管理中存在的各類問題(例如高速公路入口的瓶頸問題等)帶來完美的解決方案。由于人們的日常生活、工作、學習都離不開交通，因此，交通的有效管理能夠使我們的日常生活更為高效。 智能交通系統(tǒng)需要有一套可行的通信技術解決方案，它是整個智能交通系統(tǒng)技術的一項核心內容、是智能交通系統(tǒng)的一個重要組成部分。專用短程通信協(xié)

2、議(DSRC)是目前國際上在智能交通技術領域較為主流的一種通信協(xié)議。該協(xié)議從其設計初衷以及本質而言，是針對交通系統(tǒng)的專用通信協(xié)議。DSRC協(xié)議中定義了兩個實體：車載設備(OBU)以及路邊設備(RSU)。協(xié)議中定義的所有通信都是基于這兩個實體之間的。目前，DSRC協(xié)議的一個主要應用是電子費用收集(ETC)。該應用主要是針對高速公路的不停車自動收費的場景。目前許多歐洲國家、美國、日本等都已經(jīng)在某些區(qū)域實施了電子費用收集系統(tǒng)。我國目前也正加緊

3、這方面的研究和測試工作，同時也在研究和制定適應我國國情的DSRC協(xié)議標準。 對基于DSRC協(xié)議的ETC應用環(huán)境，本文提出了一套完整的OBU系統(tǒng)架構設計方案。這套系統(tǒng)架構基于無操作系統(tǒng)(OS)的嵌入式系統(tǒng)設計，提供了完整的底層系統(tǒng)組件以及一些必要的、類似OS功能的系統(tǒng)組件。這些組件和整套系統(tǒng)架構在設計時都考慮到了DSRC的一些實時性要求限制，其中部分組件為實現(xiàn)實際可用的OBU系統(tǒng)進行了專門的設計和優(yōu)化。 本文在所提出的OB

4、U系統(tǒng)架構以及底層模塊的基礎上，利用這些底層模塊和整體架構，實現(xiàn)了DSRC協(xié)議的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議模塊。DSRC的數(shù)據(jù)鏈路層主要包括MAC和LLC兩個子層。這兩個子層解決了DSRC協(xié)議中媒體訪問控制以及基本的傳輸問題。本文所完成的DSRC數(shù)據(jù)鏈路層的實現(xiàn)，支持DSRC規(guī)范中所有的數(shù)據(jù)鏈路層特性和功能。目前底層硬件使用的STR71x HDLC控制器在抗干擾和時鐘鎖相方面存在一定的限制，不能適應DSRC應用的開發(fā)和使用，但本文完成的數(shù)據(jù)鏈路層的