ETC應(yīng)用中OBU系統(tǒng)架構(gòu)的設(shè)計(jì)及DSRC協(xié)議L2的實(shí)現(xiàn).pdf

1、智能交通系統(tǒng)(ITS)將計(jì)算機(jī)、通信、傳感、以及電子技術(shù)融入到傳統(tǒng)的交通管理技術(shù)中。通過這些高新技術(shù)的有機(jī)結(jié)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(xué)習(xí)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(shù)解決方案，它是整個(gè)智能交通系統(tǒng)技術(shù)的一項(xiàng)核心內(nèi)容、是智能交通系統(tǒng)的一個(gè)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(shù)領(lǐng)域較為主流的一種通信協(xié)議。該協(xié)議從其設(shè)計(jì)初衷以及本質(zhì)而言，是針對(duì)交通系統(tǒng)的專用通信協(xié)議。DSRC協(xié)議中定義了兩個(gè)實(shí)體：車載設(shè)備(OBU)以及路邊設(shè)備(RSU)。協(xié)議中定義的所有通信都是基于這兩個(gè)實(shí)體之間的。目前，DSRC協(xié)議的一個(gè)主要應(yīng)用是電子費(fèi)用收集(ETC)。該應(yīng)用主要是針對(duì)高速公路的不停車自動(dòng)收費(fèi)的場(chǎng)景。目前許多歐洲國家、美國、日本等都已經(jīng)在某些區(qū)域?qū)嵤┝穗娮淤M(fèi)用收集系統(tǒng)。我國目前也正加緊

3、這方面的研究和測(cè)試工作，同時(shí)也在研究和制定適應(yīng)我國國情的DSRC協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。 對(duì)基于DSRC協(xié)議的ETC應(yīng)用環(huán)境，本文提出了一套完整的OBU系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)方案。這套系統(tǒng)架構(gòu)基于無操作系統(tǒng)(OS)的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)，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(gòu)在設(shè)計(jì)時(shí)都考慮到了DSRC的一些實(shí)時(shí)性要求限制，其中部分組件為實(shí)現(xiàn)實(shí)際可用的OBU系統(tǒng)進(jìn)行了專門的設(shè)計(jì)和優(yōu)化。 本文在所提出的OB

4、U系統(tǒng)架構(gòu)以及底層模塊的基礎(chǔ)上，利用這些底層模塊和整體架構(gòu)，實(shí)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(gè)子層。這兩個(gè)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(shí)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(shí)鐘鎖相方面存在一定的限制，不能適應(yīng)DSRC應(yīng)用的開發(fā)和使用，但本文完成的數(shù)據(jù)鏈路層的