合作式智能运输系统 专用短程通信 - 总体技术要求

GB/T 31025<合作式智能运输系统 专用短程通信> 分为4个部分：

1. 总体技术要求
2. 媒体访问控制层和物理层规范
3. 网络层和应用层规范
4. 设备应用层

 

Part1 总体技术要求

1.范围

     本部分规定了合作式智能运输系统对象通信关系及专用短程通信参考架构、专用短程通信支持的主要智能运输系统业务以及专用短程通信技术的要求、专用短程通信设备要求、安全要求及时间管理等。

     本部分适用于合作式智能运输系统中专用短程通信子系统应用的设计、开发、运行和维护，是指定合作式智能运输系统中专用短程通信应用的技术实现标准、质量评测标准及工程标准的依据。

 

2.术语和定义

合作式智能运输系统 cooperative ITS	通过人、车、路信息交互实现车辆和基础设施之间、车辆与车辆、车辆与人之间的智能协同与配合的以中智能运输体系。
专用短程通信 dedicate short range communication	专门用于道路环境的车辆与车辆、车辆与基础设施、设施与基础设施间，通信距离有限的无线通信方式，是智能运输系统领域中的基础通信方式之一。
车载单元 on board unit	安装在车辆上的具备信息采集、处理、存储、输入和输出接口，具有专用短程通信模块的功能实体。
路测单元 road side unit	安装在道路两侧或门架上，通过专用短程无线通信技术接收来自OBU的信息和向OBU发送信息的功能实体。
物理层 physical layer	建立、保持和释放专用短程通信网络数据传输通路的物理连接的层，位于协议栈的最底层。
媒体访问控制层 media access control layer	提供短程通信网络节点寻址及接入共享通信媒体的控制方式的层，位于物理层之上。
网络层 network layer	实现网络拓扑控制、数据路由，以及设备的数据传送和应用的通信服务手段的层，位于媒体访问控制层之上。
应用层 application layer	向用户提供各类应用及服务手段的层，位于网络层之上。
紧急安全事件  safety emergency	在道路上非周期性、突然发生的，会影响交通安全或公共安全事件，它具有突发性、破坏性和不可预见的特点。

 

3.缩略语

DSRC	专用短程通信（dedicate short range communication）
ITS	智能运输系统（intelligent transportation systems）
MAC	媒体访问控制层（media access control layer)
OBU	车载单元（on board unit）
RSU	路侧单元（road side unit）

 

4.对象通信关系及专用短信通信参考架构

4.1合作式智能运输系统构成

    合作式智能运输系统由车载子系统、路侧子系统、中心子系统和出行者子系统构成，如图。

车载子系统	包括OBU，也可包括车载网关和路由器等
路侧子系统	包括RSU，也可以包括路侧网关、路由器、边缘路由器等
中心子系统	包括中心解密、中心交换、服务组件节点、服务路由器和中心接入点等，具备网络管理、业务支撑等能力
出行者子系统	由出行者所携带的各类信息终端及其他信息处理设备构成

 

4.2系统架构参考

 

5.主要支持的业务

1. 汽车的辅助驾驶（预警）
2. 交通运输安全（事故，紧急事件等）
3. 交通管理
4. 导航及交通信息服务
5. 电子收费
6. 运输管理
7. 其他（软件更新等）

 

6.专用短程通信技术要求

6.1总体功能要求

无线通信能力	1.车路通信的路边单元最大覆盖半径大于1km 2.车车通信单跳距离可达300m 3.支持OBU的最大运动速度不小于120km/h
网络通信功能	1.广播功能 2.多点广播功能 3.地域群播功能 4.消息优先级的管理功能 5.通道/连接管理功能 6.车载单元的移动性管理功能

 

6.2MAC层与物理层技术要求

1. 车载单元与车载单元通信接口要求：为满足汽车辅助驾驶中紧急安全事件消息的传递，MAC层的通信时延应小于40ms
2. MAC层支持的并发业务数应大于3
3. 路侧单元支持的并发终端用户容量应大于128

 

6.3网络层技术要求

1. 网络层可适配不同的物理层
2. 向后兼容性
3. 向前可拓展性
4. 强移动性支持（最大速度不小于120km/h）
5. 时延要求（紧急安全时间义务的端到端传输时延应小于50ms）
6. 可支持多种接入技术要求
7. 支持传输技术多样性（光纤，双绞线）
8. 服务质量（QoS）保证

 

6.4应用层技术要求

1. 业务接口统一，指定标准格式
2. 业务支撑管理
3. 安全性

 

7.专用短程通信设备技术要求

1. 支持通用人机界面
2. 支持数据报告
3. 支持在底层寻址方式的选择
4. 提供地理位置信息（经度、纬度及海拔信息）和实际时间
5. 支持位置的引用和数据时间戳
6. 支持下载和激活新的应用软件，更新升级已经安装的软件
7. 支持在后台建立会话，处理意外绘画造成的损失
8. 保持切换期间的会话
9. 支持车载或路侧单元管理，如车辆或路侧单元文件配置
10. 支持不同来源的数据的融合
11. 当ITS应用和其他设备需要时，车载或路侧单元能提供单元的静态和动态信息
12. 支持合作式智能运输系统应用之间数据交换的通用信息管理
13. 检测到某种时间后触发事件消息；一旦检测到事件，事件消息能通过广播发送出去，可通过规则定义的信号覆盖 面，并通过一个特殊的事件停止重复或取消事件消息发送
14. 周期性地、按照给定频率广播合作消息

 

8.安全要求

总体安全	合作式智能运输专用断层通信系统应采用必要的信息安全技术，以保证系统的数据安全和用户隐私不被泄露。
数据安全	合作式智能运输专用短程通信系统的数据安全主要包括数据存储安全和数据传输安全。 系统应采用必要的访问控制、机密控制和完整性验证等措施，确保数据再存储和传输过程中不会被窃取、伪造、篡改或破坏。
隐私保护	合作式智能运输专用短程通信系统应在遵守国家相关法律和制度的前提下，保护系统中各方的隐私。

 

9.时间管理

时间管理支持设备的作用：

1. 维护用于时间戳数据元素的全局时间参考。
2. 将从全球导航卫星系统的接收器提取格林尼治标准时间，用于同步本地实时时间，并在消息格式化过程结束时加入时间戳数据。
3. 具有维护准确的全局时钟的能力。
4. 具备计算传输时最大延迟时间的能力。
5. 具备碰到请求服务时，传递当前全局事件和最大延迟时间的能力。

 

附录

    随着各种技术的演进，合作式智能运输系统中所使用的具体技术也将不断发生变化，但系统的逻辑功能和系统结构应保持稳定。