基于5.8GHz DSRC的路徑識別無線通信方法、標(biāo)識天線及標(biāo)識終端的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于5.8GHz DSRC的路徑識別無線通信方法、標(biāo)識天線及標(biāo)識終端。所述方法用于標(biāo)識天線與標(biāo)識終端之間通信，包括：在標(biāo)識天線側(cè)：廣播BST幀，其中包括路徑信息；接收來自標(biāo)識終端的VST幀，記錄VST幀中包含的終端ID，并用最近接收到的終端ID更新鏈路釋放域中的原終端ID。在標(biāo)識終端側(cè)：接收BST幀，獲取喚醒信號并喚醒標(biāo)識終端進入接收模式；向標(biāo)識天線發(fā)送VST幀，其中包括標(biāo)識終端的終端ID；嘗試匹配BST幀的鏈路釋放域中包含的終端ID與標(biāo)識終端自身的終端ID，當(dāng)匹配成功退出接收模式并進入休眠模式；將路徑信息存儲至標(biāo)識終端的存儲單元中。實施本發(fā)明具有路徑標(biāo)識效率高、功耗低且路徑標(biāo)識時間短的優(yōu)勢。
【專利說明】
基于5.8GHz DSRC的路徑識別無線通信方法、標(biāo)識天線及標(biāo)識終端
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及智能交通領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種基于5.8GHz DSRC的路徑識別無線通信方法、標(biāo)識天線及標(biāo)識終端O
【背景技術(shù)】
[0002]隨著ETC全國聯(lián)網(wǎng)的省份不斷增加，5.SGHz智能交通專用頻段無線通信技術(shù)開始出現(xiàn)爆發(fā)式的增長，交通部也期望5.SGHz能夠承載更多的智能交通業(yè)務(wù)。高速多義性路徑識別系統(tǒng)作為高速智能化的重要組成部分，目前主要采用433MHz頻段ISM通信技術(shù)，但考慮到該頻段并非智能交通的專用頻段，而且其他系統(tǒng)相互干擾嚴(yán)重，市場上急需一種基于5.8GHz DSRC通信技術(shù)的解決方案。
[0003]傳統(tǒng)的433MHz多義性路徑識別系統(tǒng)，由于使用頻段空間衰減小并采用全向天線，其基站系統(tǒng)覆蓋范圍能到達到Ikm以上半徑。5.SGHz智能交通專用頻段由于天線方向性強且頻段空間衰減較大，正?；疽话阒荒茏龅絾蜗?0m的區(qū)域覆蓋，若繼續(xù)沿用傳統(tǒng)路徑標(biāo)識的通信協(xié)議，其系統(tǒng)容量只能做到現(xiàn)有系統(tǒng)的1/20。
[0004]因此，業(yè)內(nèi)需要開發(fā)一種針對5.8GHz通信特性的點對多點同步通信協(xié)議，在保證標(biāo)識成功率最大化的同時最小化系統(tǒng)的工作功耗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對由于5.SGHz基站通信范圍小、而采用傳統(tǒng)路徑標(biāo)識的通信協(xié)議無法解決高速多義性路徑識別系統(tǒng)的系統(tǒng)容量小標(biāo)識成功率低的問題，提供一種基于5.8GHz DSRC的路徑識別無線通信方法、標(biāo)識天線及標(biāo)識終端。
[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:提供一種基于5.8GHz DSRC的路徑識別無線通信方法，用于標(biāo)識天線與標(biāo)識終端之間通信，所述方法包括:
[0007]在標(biāo)識天線側(cè):
[0008]以預(yù)定時間間隔Tl連續(xù)廣播BST幀，所述BST幀至少包含喚醒域、鏈路控制域、路徑信息和鏈路釋放域；所述鏈路釋放域包含至少一個終端ID ;
[0009]接收來自標(biāo)識終端的VST幀，所述VST幀至少包含終端ID，記錄所述VST幀中包含的終端ID，并用最近接收到的終端ID更新鏈路釋放域中的原終端ID。
[0010]在本發(fā)明所述的基于5.8GHz DSRC的路徑識別無線通信方法中，所述鏈路控制域包含同步信息；所述同步信息包括所述預(yù)定時間間隔Tl，用于同步標(biāo)識終端，以使標(biāo)識終端同步后進入定時接收狀態(tài)。
[0011]在本發(fā)明所述的基于5.8GHz DSRC的路徑識別無線通信方法中，所述鏈路釋放域包含安全認證信息；所述安全認證信息是根據(jù)標(biāo)識終端的終端ID、路徑標(biāo)識時間、標(biāo)識天線的天線ID中的一個或多個信息通過預(yù)定的加密算法計算獲得。
[0012]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:提供一種基于5.8GHz DSRC的路徑識別無線通信方法，用于標(biāo)識天線與標(biāo)識終端之間通信，所述方法包括:
[0013]在標(biāo)識終端側(cè):
[0014]接收來自標(biāo)識天線的BST幀，所述BST幀至少包括喚醒域、鏈路控制域、路徑信息和鏈路釋放域；所述鏈路釋放域包含至少一個終端ID，
[0015]根據(jù)所述喚醒域獲取喚醒信號并喚醒所述標(biāo)識終端進入接收模式；
[0016]根據(jù)所述鏈路控制域中包含的同步信息進入定時接收狀態(tài)；
[0017]向所述標(biāo)識天線發(fā)送VST幀，所述VST幀至少包括所述標(biāo)識終端自身的終端ID ;
[0018]嘗試匹配鏈路釋放域中包含的終端ID與所述標(biāo)識終端自身的終端ID，若匹配成功則退出接收模式并進入休眠模式；及
[0019]將所述路徑信息存儲至所述標(biāo)識終端的存儲單元中。
[0020]在本發(fā)明所述的基于5.8GHz DSRC的路徑識別無線通信方法中，
[0021]所述標(biāo)識終端的工作時序如下:
[0022]在接收到第一 BST幀時喚醒所述標(biāo)識終端進入接收模式；
[0023]接收第二 BST幀并獲取其中的路徑信息；
[0024]在標(biāo)識天線發(fā)送第三BST幀之前發(fā)送所述VST幀；
[0025]或者，
[0026]在接收到第一 BST幀時喚醒所述標(biāo)識終端進入接收模式，同時對所述第一 BST幀中的路徑信息進行解碼；
[0027]在標(biāo)識天線發(fā)送第二 BST幀之前發(fā)送所述VST幀。
[0028]在本發(fā)明所述的基于5.8GHz DSRC的路徑識別無線通信方法中，
[0029]當(dāng)發(fā)送所述VST幀后，若對隨后接收的BST幀的鏈路釋放域中的終端ID匹配失敗，則隨機延時或隨機選擇時間窗重發(fā)所述VST幀直至接收不到所述標(biāo)識天線發(fā)送的BST幀信號或者對接收的BST幀的鏈路釋放域中的終端ID匹配成功。
[0030]在本發(fā)明所述的基于5.8GHz DSRC的路徑識別無線通信方法中，所述鏈路釋放域包含安全認證信息，所述方法包括:
[0031]將所述安全認證信息存儲至標(biāo)識終端的存儲單元中，用于在出口時供出口系統(tǒng)讀取以進行安全信息校驗及確定路徑信息的合法性。
[0032]在本發(fā)明所述的基于5.8GHz DSRC的路徑識別無線通信方法中，所述安全認證信息是根據(jù)標(biāo)識終端的終端ID、路徑標(biāo)識時間、標(biāo)識天線的天線ID中的一個或多個信息通過預(yù)定的加密算法計算獲得。
[0033]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:構(gòu)造一種標(biāo)識天線，用于基于
5.8GHz DSRC進行路徑識別，所述標(biāo)識天線包括:
[0034]BST幀廣播模塊，用于以預(yù)定時間間隔Tl連續(xù)廣播BST幀，所述BST幀至少包含喚醒域、鏈路控制域、路徑信息和鏈路釋放域；所述鏈路釋放域包含至少一個終端ID，
[0035]VST幀接收模塊，用于接收來自標(biāo)識終端的VST幀，所述VST幀至少包含終端ID，記錄所述VST幀中包含的終端ID，并用最近接收到的終端ID更新鏈路釋放域中的原終端ID0
[0036]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:構(gòu)造一種標(biāo)識終端，用于基于5.8GHz DSRC進行路徑識別，所述標(biāo)識終端包括:
[0037]BST幀接收模塊，用于接收來自標(biāo)識天線的BST幀，所述BST幀至少包括喚醒域、鏈路控制域、路徑信息和鏈路釋放域；所述鏈路釋放域包含至少一個終端ID，
[0038]喚醒模塊，用于根據(jù)所述喚醒域獲取喚醒信號并喚醒所述標(biāo)識終端進入接收模式；
[0039]VST幀發(fā)送模塊，用于根據(jù)所述鏈路控制域中包含的同步信息向所述標(biāo)識天線發(fā)送VST幀，所述VST幀至少包括所述標(biāo)識終端自身的終端ID ；
[0040]終端ID匹配模塊，用于根據(jù)所述鏈路釋放域嘗試匹配其中包含的終端ID，且當(dāng)鏈路釋放域中包含的終端ID與所述標(biāo)識終端自身的終端ID相匹配時退出接收模式并進入休眠模式；及
[0041]存儲模塊，用于將所述路徑信息存儲至所述標(biāo)識終端的存儲單元中。
[0042]實施本發(fā)明，具有以下有益效果:由于標(biāo)識天線發(fā)送的每一 BST幀都包含喚醒、路徑下發(fā)及鏈路釋放三種信息，可以并發(fā)同步處理多條通信鏈路，確保多個標(biāo)識終端情況下的雙向成功率，協(xié)議效率高。
[0043]采用同步通信方式，標(biāo)識天線采用定時發(fā)送的方式，標(biāo)識終端喚醒同步后可以進入定時接收，相對長接收模式更省電，協(xié)議功耗低，可以保證電池具備數(shù)年的使用壽命。
[0044]再有，對于處理能力強的標(biāo)識終端，只需要2幀BST周期即可完成路徑標(biāo)識，處理能力弱的只需要3幀BST周期即可完成標(biāo)識，路徑標(biāo)識時間短。
【附圖說明】
[0045]下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中:
[0046]圖1是本發(fā)明基于5.8GHz DSRC的路徑識別無線通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0047]圖2是本發(fā)明基于5.8GHz DSRC的路徑識別無線通信方法中上下行時隙示意圖；
[0048]圖3是本發(fā)明基于5.8GHz DSRC的路徑識別無線通信方法中BST幀結(jié)構(gòu)示意圖；
[0049]圖4是本發(fā)明基于5.8GHz DSRC的路徑識別無線通信方法中VST幀結(jié)構(gòu)示意圖；
[0050]圖5是本發(fā)明基于5.8GHz DSRC的路徑識別無線通信方法中標(biāo)識天線側(cè)執(zhí)行的步驟的流程圖；
[0051]圖6是本發(fā)明基于5.8GHz DSRC的路徑識別無線通信方法中標(biāo)識終端側(cè)執(zhí)行的步驟的流程圖；
[0052]圖7A是本發(fā)明基于5.8GHz DSRC的路徑識別無線通信方法第一實施例中典型路徑標(biāo)識時序圖；
[0053]圖7B是與圖7A相對應(yīng)的典型路徑標(biāo)識流程圖；
[0054]圖8A是本發(fā)明基于5.8GHz DSRC的路徑識別無線通信方法第二實施例中典型路徑標(biāo)識時序圖；
[0055]圖8B是與圖8A相對應(yīng)的典型路徑標(biāo)識流程圖；
[0056]圖9是本發(fā)明基于5.8GHz DSRC的路徑識別無線通信方法中兩個標(biāo)識終端并發(fā)路徑標(biāo)識的時序圖；
[0057]圖10是本發(fā)明基于5.8GHz DSRC的路徑識別無線通信方法中兩個標(biāo)識終端并發(fā)路徑標(biāo)識沖突重發(fā)機制的時序圖。
【具體實施方式】
[0058]本申請的技術(shù)方案是在授權(quán)公告號CN102104400B，名稱為“二義性路徑識別系統(tǒng)中車載單元與路側(cè)基站通信的方法”的中國發(fā)明專利的基礎(chǔ)上做出的進一步改進，本申請參考并結(jié)合該專利的全部內(nèi)容。
[0059]圖1是本發(fā)明基于5.8GHz DSRC的路徑識別無線通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本發(fā)明基于5.8GHz DSRC的路徑識別無線通信系統(tǒng)的基本單元包括數(shù)據(jù)中心10、標(biāo)識天線20、以及車載單元30a和多頻復(fù)合卡30b (統(tǒng)稱為標(biāo)識終端)。數(shù)據(jù)中心10主要完成后臺數(shù)據(jù)采集及備份以及對標(biāo)識天線20進行參數(shù)配置。標(biāo)識天線20向下廣播含路徑信息及鏈路維護信息的數(shù)據(jù)幀。標(biāo)識終端(包括車載單元30a和多頻復(fù)合卡30b)用于記錄車輛路徑。車載單元30a是基于ETC系統(tǒng)的路徑記錄終端，多頻復(fù)合卡30b是基于MTC系統(tǒng)的路徑記錄終端。
[0060]圖2是本發(fā)明基于5.8GHz DSRC的路徑識別無線通信方法中上下行時隙示意圖。如圖2所示，標(biāo)識天線20以預(yù)定時間間隔Tl連續(xù)地廣播發(fā)送BST數(shù)據(jù)幀(簡稱BST幀)，BST數(shù)據(jù)幀長度為T2。例如，在本發(fā)明的各個實施例中，Tl為1ms?10ms可配置，T2為2ms?5ms，具體由BST幀的數(shù)據(jù)量及碼速率決定。
[0061]標(biāo)識終端(車載單元30a或多頻復(fù)合卡30b)進入到標(biāo)識天線(亦稱為標(biāo)識基站)20通信范圍后，通過BST幀內(nèi)的喚醒域喚醒并進入工作狀態(tài)，并通過接收BST幀完成時隙同步。同步后，標(biāo)記終端在T3?T4時間內(nèi)上傳上報信息的VST幀。VST幀長度為T5。其中T2 < T3 < T4 < Tl。例如，T4-T3可為5ms到100ms。在本發(fā)明的各實施例中，標(biāo)識終端在T3?T4時間內(nèi)可以兩種方式上傳VST幀，一種是把T3?T4劃分為多個時間窗，每個時間窗長度大于T5。車輛終端隨機選擇一個時間窗發(fā)送VST。另一種是，車輛終端在T3?T4時間內(nèi)做隨機延時發(fā)送VST幀，延時的時間與VST幀長度T5沒有相關(guān)性。
[0062]圖3是本發(fā)明基于5.8GHz DSRC的路徑識別無線通信方法中BST幀結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，在本發(fā)明的實施例中，BST幀包括:喚醒域、幀起始標(biāo)識、鏈路控制域、路徑信息、鏈路釋放域、校驗和幀結(jié)束標(biāo)識。
[0063]喚醒域:填充ASK調(diào)制喚醒信號，一般采用14kHz調(diào)制方波，長度為Ims?2ms。
[0064]幀起始標(biāo)識:I個字節(jié)，一般填充7E。
[0065]鏈路控制域:多個字節(jié)，一般為天線ID、當(dāng)前時間、發(fā)送BST幀的預(yù)定時間間隔Tl、應(yīng)用說明等信息。其中，在本發(fā)明的各實施例中，該預(yù)定時間間隔Tl可作為同步信息，用于實現(xiàn)時隙同步，以便在標(biāo)識終端與標(biāo)識天線之間實現(xiàn)同步。采用同步通信方式，標(biāo)識天線按照預(yù)定的時間間隔Tl采用定時發(fā)送的方式，標(biāo)識終端喚醒同步后可以進入定時接收狀態(tài)，使得僅在標(biāo)識天線發(fā)送BST幀時才進行接收操作，即同步接收，相對長接收模式更省電。
[0066]路徑信息:2字節(jié)，當(dāng)前通過標(biāo)識站的路徑。
[0067]鏈路釋放域:(4+m)*n個字節(jié)，可以對η條鏈路進行釋放，其中4個字節(jié)為要釋放的標(biāo)識終端的終端ID，m字節(jié)安全認證信息，m為2?8字節(jié)可定義。鏈路數(shù)量η可根據(jù)高速公路的車道數(shù)量確定，例如，4車道的高速公路，可選η = 4。
[0068]校驗:2字節(jié)的CRC校驗。
[0069]幀結(jié)束標(biāo)識:I個字節(jié)，一般填充7Ε。
[0070]本發(fā)明實施例中采用的BST幀結(jié)構(gòu)是在現(xiàn)有國標(biāo)基礎(chǔ)上，增加路徑信息和鏈路釋放域信息。其中，鏈路釋放域中的安全認證信息是根據(jù)標(biāo)識終端ID、路徑標(biāo)識時間、天線ID等中的一個或多個信息通過特定的加密算法計算獲得。例如，在一些實施例中，標(biāo)識天線在接收到標(biāo)識終端的上傳的VST數(shù)據(jù)后，當(dāng)對鏈路進行釋放時可選地增加2?8字節(jié)的安全認證信息。在增加了安全認證信息的實施例中，標(biāo)識終端在記錄路徑信息的同時要記錄安全認證信息，當(dāng)卡片到出口時，出口系統(tǒng)會對安全認證信息進行校驗，以確定路徑信息的合法性。
[0071]圖4是本發(fā)明基于5.8GHz DSRC的路徑識別無線通信方法中VST幀結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示，VST幀包括:幀起始標(biāo)識、鏈路控制域、終端ID、其他信息、校驗、幀結(jié)束標(biāo)識。
[0072]幀起始標(biāo)識:I個字節(jié)，一般填充7E。
[0073]鏈路控制域:多個字節(jié)，鏈路相關(guān)信息。
[0074]終端ID:4個字節(jié)，終端唯一 ID標(biāo)識。
[0075]其他信息:多個字節(jié)，兼容ETC國標(biāo)幀結(jié)構(gòu)。
[0076]校驗:2個字節(jié)的CRC校驗。
[0077]幀結(jié)束標(biāo)識:I個字節(jié)，一般填充7E。
[0078]本發(fā)明實施例中采用的VST幀結(jié)構(gòu)與ETC國標(biāo)相兼容。
[0079]圖5是本發(fā)明基于5.8GHz DSRC的路徑識別無線通信方法中標(biāo)識天線側(cè)執(zhí)行的步驟的流程圖。
[0080]如圖5所示，在步驟Al，標(biāo)識天線以預(yù)定時間間隔Tl連續(xù)廣播BST幀。如前結(jié)合圖3的說明，該BST幀至少包含喚醒域、鏈路控制域、路徑信息和鏈路釋放域，其中鏈路釋放域包含至少一個終端ID。
[0081 ] 在步驟A2，標(biāo)識天線接收來自標(biāo)識終端的VST幀。如前結(jié)合圖4的說明，該VST幀至少包含發(fā)送該VST幀的標(biāo)識終端自身的終端ID。
[0082]在步驟A3，標(biāo)識天線記錄該VST幀中包含的終端ID。之后或同時，需將該終端ID上傳至數(shù)據(jù)中心。
[0083]在步驟A4，標(biāo)識天線用最近接收到的終端ID更新鏈路釋放域中的原終端ID。在本發(fā)明的各實施例中，標(biāo)識天線采用先進先出方式更新鏈路釋放域中的原終端ID。
[0084]圖6是本發(fā)明基于5.8GHz DSRC的路徑識別無線通信方法中標(biāo)識終端側(cè)執(zhí)行的步驟的流程圖。
[0085]如圖6所示，在步驟BI，標(biāo)識終端進入標(biāo)識天線的通信范圍，接收來自標(biāo)識天線的BST幀。如前所述，該BST幀至少包括喚醒域、鏈路控制域、路徑信息和鏈路釋放域，其中鏈路釋放域包含至少一個終端ID。
[0086]在步驟B2，標(biāo)識終端根據(jù)BST幀喚醒域獲取其中的喚醒信號并喚醒標(biāo)識終端進入接收模式。
[0087]在步驟B3，標(biāo)識終端向標(biāo)識天線發(fā)送VST幀。如前所述，該VST幀至少包括標(biāo)識終端自身的終端ID。
[0088]在步驟B4，標(biāo)識終端嘗試匹配鏈路釋放域中包含的終端ID與標(biāo)識終端自身的終端ID0
[0089]在步驟B5，判斷匹配是否成功。若匹配成功則進入步驟B6，若匹配失敗則進入步驟 B31。
[0090]在步驟B6，標(biāo)識終端將BST幀中包含的路徑信息存儲至標(biāo)識終端的存儲單元中，以便在出口時供出口系統(tǒng)讀取以進行計費操作。
[0091 ] 在步驟B7，標(biāo)識終端將BST幀鏈路釋放域中包含的安全認證信息存儲至標(biāo)識終端的存儲單元中，以便在出口時供出口系統(tǒng)讀取以進行安全信息校驗及確定路徑信息的合法性。
[0092]在步驟B8，標(biāo)識終端退出接收模式并進入休眠模式，等待下一次被喚醒。
[0093]在步驟B31，標(biāo)識終端隨機延時重發(fā)VST幀。
[0094]在步驟B11，標(biāo)識終端接收來自該標(biāo)識天線的下一個BST幀。之后，流程返回步驟B4，再次嘗試匹配，直至標(biāo)識終端離開該標(biāo)識天線的通信范圍接收不到該標(biāo)識天線發(fā)送的BST幀信號、或者對接收的BST幀的鏈路釋放域中的終端ID匹配成功后退出接收模式，該流程結(jié)束。
[0095]在本發(fā)明的一些實施例中，標(biāo)識終端被喚醒進入接收模式后，根據(jù)BST幀鏈路控制域中包含的同步信息(例如標(biāo)識天線發(fā)送BST幀的預(yù)定時間間隔Tl)與標(biāo)識天線同步，進入定時接收狀態(tài)，使得僅在標(biāo)識天線發(fā)送BST幀時才進行接收操作，即同步接收。這樣，在接收第一個BST幀時喚醒，在接收第二個BST幀及之后的BST幀時，即可同步接收，相對長接收模式功耗更小。
[0096]需要說明的是，圖6所示的流程圖中，一些步驟的執(zhí)行順序可以改變，例如，步驟B6和B7可以與步驟B2之后的任一步驟同時進行，或在其之后進行。
[0097]另外，在一些實施例中，BST幀可以不包含安全認證信息，這種情況下，步驟B7可以省略(圖6中用虛線框表示)。
[0098]還需要說明的是，在一次路徑標(biāo)識操作中，步驟BI (接收來自標(biāo)識天線的BST幀)需要執(zhí)行至少兩次。
[0099]有兩種終端，快速響應(yīng)終端(如0BU)，慢速響應(yīng)終端(如復(fù)合通信卡)?？焖夙憫?yīng)終端可以通過第一幀BST前面的喚醒數(shù)據(jù)域喚醒，馬上切換到接收模式，接收同一幀BST里面的路徑信息數(shù)據(jù)，然后再回VST，最后通過第二幀BST釋放。這種情況第二幀BST是在步驟B3和B4之間接收的，即步驟B3之后接收第二 BST幀，再在步驟B4中進行匹配。
[0100]慢速響應(yīng)終端通過第一幀BST前面的喚醒數(shù)據(jù)域喚醒，然后要進行一些硬件配置處理，才能切換到接收模式，這時只能接收第二幀BST里的路徑信息，然后再回VST，最后通過第三幀BST釋放。這種情況第二幀BST是在步驟B2和B3之間接收的，即步驟B2之后接收第二 BST幀，獲取路徑信息，然后再在進行步驟B3和B4。
[0101]在本發(fā)明的一些實施例中，在步驟BI中接收到第一個BST幀之后，在步驟B2之后且在步驟B3之前，還需要接收第二個BST幀，才能夠獲取到路徑信息及鏈路控制域、鏈路釋放域等中的信息。這種情況下，標(biāo)識終端的工作時序如下:在接收到第一BST幀時喚醒標(biāo)識終端進入接收模式；接收第二 BST幀并獲取其中的路徑信息；在標(biāo)識天線發(fā)送第三BST幀之前發(fā)送VST幀。并且，接收到第三BST幀后，再對鏈路釋放域中的終端ID進行匹配操作。有關(guān)這種情況，可參考圖7A和圖7B所示的實施例。
[0102]其中，圖7A是本發(fā)明基于5.8GHz DSRC的路徑識別無線通信方法第一實施例中典型路徑標(biāo)識時序圖；圖7B是與圖7A相對應(yīng)的典型路徑標(biāo)識流程圖。如圖7A和圖7B所示，對于處理能力有限的標(biāo)識終端，進入標(biāo)識天線通信范圍并接收到第一幀BST信號進行喚醒，然后配置相關(guān)電路進入接收狀態(tài)，通過接收第二幀BST獲得路徑信息。然后在第三幀BST前回復(fù)VST應(yīng)答。標(biāo)識天線(即基站)在收到VST后，通過第三幀BST釋放通信鏈路。
[0103]在其他實施例中，當(dāng)標(biāo)識終端的處理能力很強的情況下，無需接收第二個BST幀，可直接從第一個BST幀中獲取路徑信息及鏈路控制域、鏈路釋放域等中的信息。這種情況下，標(biāo)識終端的工作時序如下:在接收到第一 BST幀時喚醒所述標(biāo)識終端進入接收模式，同時對所述第一 BST幀中的路徑信息進行解碼；在標(biāo)識天線發(fā)送第二 BST幀之前發(fā)送所述VST幀。并且，接收到第二 BST幀后，即對鏈路釋放域中的終端ID進行匹配操作。有關(guān)這種情況，可參考圖8A和圖SB所示的實施例。
[0104]其中，圖8A是本發(fā)明基于5.8GHz DSRC的路徑識別無線通信方法第二實施例中典型路徑標(biāo)識時序圖；圖8B是與圖8A相對應(yīng)的典型路徑標(biāo)識流程。如圖8A和圖8B所不，對于運算能力較強的標(biāo)識終端，可以在第一幀BST喚醒后完成該幀BST內(nèi)路徑信息解碼并在第二幀BST前回復(fù)VST應(yīng)答，標(biāo)識天線收到VST應(yīng)答后在第二幀BST對鏈路進行釋放。
[0105]在實際應(yīng)用過程中，有可能出現(xiàn)多個標(biāo)識終端并發(fā)路徑標(biāo)識的情況，例如當(dāng)車流量較大時。
[0106]當(dāng)多個標(biāo)識終端同步喚醒接收到BST幀后，由于標(biāo)識終端采用了隨機選擇時間窗或隨機延時方式回復(fù)VST幀，標(biāo)識天線可以收到多個標(biāo)識終端的VST信號，并在下一幀BST內(nèi)對多個標(biāo)識終端鏈路進行釋放。如圖9所示為兩個標(biāo)識終端并發(fā)路徑標(biāo)識的時序圖。
[0107]本發(fā)明基于5.8GHz DSRC的路徑識別無線通信方法還引入了沖突重發(fā)機制。其中，若多個標(biāo)識終端隨機延時仍存在沖突，標(biāo)識終端發(fā)送完VST幀后，若下一幀接收的BST幀內(nèi)未對鏈路進行釋放(即BST幀的鏈路釋放域未包含與標(biāo)識終端相匹配的終端ID)，標(biāo)識終端將再次隨機延時或隨機選擇時間窗重發(fā)VST幀，直到接收不到BST信號、或者標(biāo)識天線通過BST對鏈路進行釋放(即鏈路釋放域包含有與標(biāo)識終端相匹配的終端ID)。如圖10所示，為兩個標(biāo)識終端并發(fā)路徑標(biāo)識發(fā)生沖突，重發(fā)VST幀的時序圖。
[0108]本發(fā)明涉及一種基于5.8GHz DSRC無線通信技術(shù)的點對多點同步通信協(xié)議。首先通過時隙同步，可以確保標(biāo)識終端工作功耗最小化。通過特殊的幀結(jié)構(gòu)設(shè)計，實現(xiàn)點對多點的通信，最大化系統(tǒng)容量，弱化由于標(biāo)識天線(基站)通信范圍小而對系統(tǒng)容量的影響。
[0109]傳統(tǒng)的ETC標(biāo)準(zhǔn)是點對點的通信協(xié)議，本發(fā)明采用的協(xié)議是點對多點并發(fā)處理協(xié)議同時增加了安全認證機制。本發(fā)明通過在BST內(nèi)增加多個釋放ID實現(xiàn)多鏈路并發(fā)處理的點對多點通信，極大地提高了通信系統(tǒng)的容量，并有效縮減路徑標(biāo)識時間。同時通過同步通信方式，有效降低協(xié)議功耗，確保了終端實現(xiàn)電池供電的可行性。解決了 5.SGHz通信區(qū)域小而導(dǎo)致的通信時間短，路徑標(biāo)識成功率低的難題，還解決了行業(yè)中針對5.SGHz微波信號高衰減，且車輛快速同行時路徑標(biāo)識時間短而導(dǎo)致路徑標(biāo)識成功率不高的問題。
[0110]以上實施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)此實施，并不能限制本發(fā)明的保護范圍。凡跟本發(fā)明權(quán)利要求范圍所做的均等變化與修飾，均應(yīng)屬于本發(fā)明權(quán)利要求的涵蓋范圍。
【主權(quán)項】
1.一種基于5.8GHz DSRC的路徑識別無線通信方法，用于標(biāo)識天線與標(biāo)識終端之間通信，其特征在于，所述方法包括: 在標(biāo)識天線側(cè): 以預(yù)定時間間隔Tl連續(xù)廣播BST幀，所述BST幀至少包含喚醒域、鏈路控制域、路徑信息和鏈路釋放域；所述鏈路釋放域包含至少一個終端ID ; 接收來自標(biāo)識終端的VST幀，所述VST幀至少包含終端ID，記錄所述VST幀中包含的終端ID，并用最近接收到的終端ID更新鏈路釋放域中的原終端ID。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于5.8GHz DSRC的路徑識別無線通信方法，其特征在于，所述鏈路控制域包含同步信息；所述同步信息包括所述預(yù)定時間間隔Tl，用于同步標(biāo)識終端，以使標(biāo)識終端同步后進入定時接收狀態(tài)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于5.8GHz DSRC的路徑識別無線通信方法，其特征在于，所述鏈路釋放域包含安全認證信息；所述安全認證信息是根據(jù)標(biāo)識終端的終端ID、路徑標(biāo)識時間、標(biāo)識天線的天線ID中的一個或多個信息通過預(yù)定的加密算法計算獲得。4.一種基于5.8GHz DSRC的路徑識別無線通信方法，用于標(biāo)識天線與標(biāo)識終端之間通信，其特征在于，所述方法包括: 在標(biāo)識終端側(cè): 接收來自標(biāo)識天線的BST幀，所述BST幀至少包括喚醒域、鏈路控制域、路徑信息和鏈路釋放域；所述鏈路釋放域包含至少一個終端ID， 根據(jù)所述喚醒域獲取喚醒信號并喚醒所述標(biāo)識終端進入接收模式； 根據(jù)所述鏈路控制域中包含的同步信息進入定時接收狀態(tài)； 向所述標(biāo)識天線發(fā)送VST幀，所述VST幀至少包括所述標(biāo)識終端自身的終端ID ；嘗試匹配鏈路釋放域中包含的終端ID與所述標(biāo)識終端自身的終端ID，若匹配成功則退出接收模式并進入休眠模式；及 將所述路徑信息存儲至所述標(biāo)識終端的存儲單元中。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于5.8GHz DSRC的路徑識別無線通信方法，其特征在于， 所述標(biāo)識終端的工作時序如下: 在接收到第一 BST幀時喚醒所述標(biāo)識終端進入接收模式； 接收第二 BST幀并獲取其中的路徑信息； 在標(biāo)識天線發(fā)送第三BST幀之前發(fā)送所述VST幀； 或者， 在接收到第一 BST幀時喚醒所述標(biāo)識終端進入接收模式，同時對所述第一 BST幀中的路徑信息進行解碼； 在標(biāo)識天線發(fā)送第二 BST幀之前發(fā)送所述VST幀。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于5.8GHz DSRC的路徑識別無線通信方法，其特征在于， 當(dāng)發(fā)送所述VST幀后，若對隨后接收的BST幀的鏈路釋放域中的終端ID匹配失敗，則隨機延時或隨機選擇時間窗重發(fā)所述VST幀直至接收不到所述標(biāo)識天線發(fā)送的BST幀信號或者對接收的BST幀的鏈路釋放域中的終端ID匹配成功。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于5.8GHz DSRC的路徑識別無線通信方法，其特征在于，所述鏈路釋放域包含安全認證信息，所述方法包括: 將所述安全認證信息存儲至標(biāo)識終端的存儲單元中，用于在出口時供出口系統(tǒng)讀取以進行安全信息校驗及確定路徑信息的合法性。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于5.8GHz DSRC路徑識別無線通信方法，其特征在于，所述安全認證信息是根據(jù)標(biāo)識終端的終端ID、路徑標(biāo)識時間、標(biāo)識天線的天線ID中的一個或多個信息通過預(yù)定的加密算法計算獲得。9.一種標(biāo)識天線，用于基于5.8GHz DSRC進行路徑識別，其特征在于，所述標(biāo)識天線包括: BST幀廣播模塊，用于以預(yù)定時間間隔Tl連續(xù)廣播BST幀，所述BST幀至少包含喚醒域、鏈路控制域、路徑信息和鏈路釋放域；所述鏈路釋放域包含至少一個終端ID， VST幀接收模塊，用于接收來自標(biāo)識終端的VST幀，所述VST幀至少包含終端ID，記錄所述VST幀中包含的終端ID，并用最近接收到的終端ID更新鏈路釋放域中的原終端ID。10.一種標(biāo)識終端，用于基于5.8GHz DSRC進行路徑識別，其特征在于，所述標(biāo)識終端包括: BST幀接收模塊，用于接收來自標(biāo)識天線的BST幀，所述BST幀至少包括喚醒域、鏈路控制域、路徑信息和鏈路釋放域；所述鏈路釋放域包含至少一個終端ID， 喚醒模塊，用于根據(jù)所述喚醒域獲取喚醒信號并喚醒所述標(biāo)識終端進入接收模式； VST幀發(fā)送模塊，用于根據(jù)所述鏈路控制域中包含的同步信息向所述標(biāo)識天線發(fā)送VST幀，所述VST幀至少包括所述標(biāo)識終端自身的終端ID ; 終端ID匹配模塊，用于根據(jù)所述鏈路釋放域嘗試匹配其中包含的終端ID，且當(dāng)鏈路釋放域中包含的終端ID與所述標(biāo)識終端自身的終端ID相匹配時退出接收模式并進入休眠模式；及 存儲模塊，用于將所述路徑信息存儲至所述標(biāo)識終端的存儲單元中。
【文檔編號】H04B7/26GK105991181SQ201510083866
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年2月15日
【發(fā)明人】龐紹銘, 鐘平根, 李興銳, 盧恩, 董時富
【申請人】深圳市金溢科技股份有限公司