1609.0 example - Electronic fee collection

C.2 Electronic fee collection

C.2.1 Introduction

这个例子描述了electronic fee collection (EFC)，尤其是收取通行费的时候，使用的都是WAVE标准里描述的技术。
在一个通行费收取路口，一个RSU作为一个收费单元操作，载有OBU的车辆作为支付单元操作。基本要求是车辆以高速行驶通过收费路口时收费交易能够可靠安全的完成。从收费者的角度来说，交易需要在一个临时的小空间内传播的数据帧内完成，该帧与拥有物理车辆的逻辑支付者明确相关，能够检测违规操作保证收入，并能强制执行。从另一方面说，如果5辆车经过这个收费场地，但是只有4辆车进行了电子支付，那么系统能够识别出哪辆车是没有缴费的违规者。这个要求可能通过对每辆车进行拍照，把照片与交易关联起来来实现。这样操作的时候，需要规定每辆车进行电子支付的时间和车道。

C.2.2 Example 1: localization via RF coverage

下图示意了第一个例子。车辆携带电池供电的WAVE OBU支付标签，从右往左进入收费路口。一个三天线的RSU支持这个操作。第一个RSU WAVE无线频道调至CCH，发送一系列唤醒帧和WSA来通知收费服务的存在，并传递服务的参数，包括所使用的SCH。另两个RSU WAVE无线频道调至SCH，执行信息交换来完成收费。这些SCH射频通过天线发送和接收信息，天线配置与特定的车辆/标签的位置相关。

C.2.3 OBU wake-up

如果OBU是一个电池供电的支付单元，那么他们被设计为两次收费交易之间允许休眠，用来延长电池寿命，然后及时被唤醒来完成各个收费交易。
CCH上持续的以6Mbps速率重复发送的802.11定义的Qos空帧用来做唤醒trigger。一个时间窗口（2ms)内收到3个这样的空帧，信号强度超过阈值（-44dBm±3dB），OBU就会被唤醒。这种特殊的模式让唤醒机制更加健壮，可以对抗其他的强无线信号干扰，同时又能在服务区域前合理距离内唤醒OBU，让OBU在最大的高速行驶速度下依然能够完成交易。下图示意了一个CCH上的唤醒机制。

C.2.4 Example 2: localization via GPS reports

在第二个例子中，收费系统根据OBU发来的位置信息来判断他的车道。当车辆进入CCH的覆盖范围时，他们收到WSA，表示即将要有收费服务。作为RSU的信息交换的对象，每个OBU都提供了它的精确位置（比如来自GPS）。这个场景假设OBU是由车辆供电，不考虑唤醒机制。这个位置信息也不包含在C.2.5的描述中。车辆的位置信息将会通过WSMP按C.5图中描述传输。如果OBU是通过广播的形式，比如BSM来发送位置信息，那么RSU也会按这个方法获得位置信息。
这种OBU一般有2个天线，一个频道持续参与安全信道，另一个频道在CCH和SCH之间切换来参加别的服务，比如EFC。
在例子1中带标签的OBU的部署和例子2中的更全面的OBU的部署一样，RSU在收费路口，能够支持两种模式。更全面的OBU的通信范围相比例子1会更大，因为这种OBU是一直醒着的，不需要休眠来保证电池寿命。

C.2.5 Message exchange

图C.4和C.5，举例了一个发生在SCH上的信息交换。1609.11对每个收费者和支付者标识了三种要素，现在讨论的仅仅是要素“收费者”和“要素”支付者“的结合。
每个参与广播式服务应用的设备都遵循1609.3协议。OBU被配置成user，这会让它持续的监听感兴趣的应用服务的WSA，比如EFC。RSU被配置成provider，它的第一个WAVE频道用来在CCH上传输WSA，别的频道用来监控SCH上的EFC活动，比如等待支付者的到来。WSA拥有下表所示参数：

RSU的无线射频覆盖范围可以通过选择天线特征和配置每个信道的发送功率来得到最优化。
OBU的user service requset的参数与这些WSA的service info匹配，比如PSID也是0x01。OBU的支付者应用和RSU的收费者应用也都在他们本地的WAVE管理plane注册，作为接收EFC PSID相关的WSM。
(1) 当OBU进入CCH信道覆盖范围内时，它在CCH上识别出显示EFC服务存在的WSA。电池供电的OBU首先被唤醒信号唤醒。OBU接收处理WSA来执行相关的应用服务。
(2) OBU的WME切换信道到指定的SCH，并通知支付应用
(3) 支付者应用建造一个Vehicle Service Table (VST) 信息， 通过WSMP传递给收费者应用。VST标识了支付者设备和提供相关信息。

(4) 接下来在C.5图的第4步中，路边的收费者应用通过WSMP请求车辆的支付应用信息，比如支付者的前两次收费交易，也包括支付方式。支付者也通过WSMP回复数据的编码方式和加密方式。
收费者请求额外的车辆数据如EquipmentOBUID和VehicleLicencePlateNumber，可以用前面同一个请求，也可以在此时另发一个请求。
(5) 收费者应用决定合适的收费金额，把金额信息通过WSMP发送给支付者。支付者可能会把信息保存以待后用，然后结束交易。

(6) 收费者应用触发一个notification（比如一个声音），通过WSMP发送给OBU上的操作者
(7) 收费者应用提示支付者应用交易已完成。支付者应用让user结束参与这个应用服务，比如OBU停止在SCH上的操作，恢复到CCH的监控状态。
(8) 如果有需要，设备会回到休眠状态来保持电池电量。一个短时段timer会被启用，以防止设备又重新被这个它刚离开的收费设备唤醒。