电子收费 专用短程通信 第2部分:数据链路层
Electronic toll collection -- Dedicated short range communication -- Part 2: Data link layer
1 范围
GB/T 20851的本部分规定了电子收费专用短程通信数据链路层的主要参数、信息帧、专用通信链路建立与撤销、MAC子层、LLC子层的要求。
本部分适用于公路和城市道路电子收费系统,自动车辆识别、车辆出入管理等领域可参照使用。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 7421-2008 信息技术 系统间远程通信和信息交换 高级数据链路控制(HDLC)规程
GB/T 15629.2-2008 信息技术 系统间远程通信和信息交换 局域网和城域网 特定要求
第2部分:逻辑链路控制
GB/T 20839-2007 智能运输系统 通用术语
GB/T 20851.1-2019 电子收费 专用短程通信 第1部分:物理层
3 术语和定义
GB/T 20839-2007和GB/T 20851.1-2019界定的术语和定义适用于本文件。
4 符号和缩略语
4.1 符号
下列符号适用于本文件。
V(RB):接收成败状态变量。
V(RI):接收序列状态变量。
V(SI):发送序列状态变量。
4.2 缩略语
下列缩略语适用于本文件。
ACK:确认
ACn:有确认的命令/响应
BST:信标服务表
C/R:命令/响应
F:结束
FCS:帧校验序列
LID:链路标识
LLC:逻辑链路控制
LPDU:逻辑链路控制协议数据单元
LSDU:逻辑链路控制服务数据单元
LSB:最低有效位
M:修改功能位
MAC:媒体访问控制
MSB:最高有效位
OBU:车载单元
PDU:协议数据单元
P/F:询问/终止
RSU:路侧单元
UI:无编号信息
VST:车辆服务表
5 链路层主要参数
链路层主要参数见表1。
6 信息帧
6.1 信息帧格式
数据链路层信息交互应以帧形式进行,帧包含 MAC地址、MAC控制域、LPDU(可选)和帧校验几
部分。根据LPDU的类型又分为含命令LPDU的帧和含响应LPDU的帧,含命令LPDU的信息帧结
构见图1,含响应LPDU的信息帧结构见图2。
6.2 帧封装方式
6.2.1 帧封装格式
信息帧采用同步传输方式,帧封装格式见图4。
图4 第二层信息帧封装格式
6.2.2 帧起始标志和帧结束标志
前一帧的帧结束标志不能作为后一帧的帧起始标志。
如果接收端收到多个连续的帧起始标志,则以最后一个作为帧的起始。
6.2.3 前导码和后导码
前导码和后导码的规定见GB/T 20851.1-2019第6章和第7章。
6.2.4 透明传输
帧起始标志和帧结束标志间的信息,不含帧起始标志和帧结束标志,都应进行插0处理,规则如下:
a) 发送端连续发送五个“1”后插入一个“0”;
b) 接收端连续收到五个“1”时检查第六个比特:
---如果第六个比特为“0”,则删除该“0”;如果为“1”,则检查第七个比特;
---如果第七个比特为“0”,表示起始或者结束标志;如果为“1”,则接收端视该信息帧为无效
帧,并舍弃。
6.2.5 MAC地址
媒体访问地址分为广播 MAC地址和专用 MAC地址。广播 MAC地址用于RSU对所有OBU的
访问;专用 MAC地址用于对某特定OBU的访问。
广播MAC地址取值应为32位全“1”比特:0xFFFFFFFF;专用MAC地址取值应为32位非全“1”比特。
6.3 MAC控制域
6.3.1 下行链路的 MAC控制域
下行链路的 MAC控制域由RSU发送的帧使用。下行链路 MAC控制域的格式见表2。
6.4 LPDU格式
LPDU格式见9.3。
6.5 帧校验序列
帧结束标志前应有16比特的FCS。FCS的计算范围包括 MAC地址、MAC控制域和LPDU。
6.6 比特顺序
帧起始标志、帧结束标志、MAC地址、MAC控制域和LPDU应按先传送LSB的顺序进行。FCS
应从 MSB开始传送。
7 专用通信链路建立与撤销
7.1 专用通信链路建立
RSU与OBU之间的通信支持广播和点对点两种方式。
广播方式下,RSU与OBU之间不需要建立专用通信链路,以广播 MAC地址作为链路标识,所有
OBU都能接收RSU发出的信息。
点对点方式下,RSU与OBU之间需建立专用通信链路,该链路以专用 MAC地址作为唯一标识。
专用链路的建立过程如下:
a) RSU周期性广播Q为1的特定信息;
b) 通信区域内OBU收到该信息后,随机延时N1个时间单位Tu;
c) OBU发送包括其 MAC地址的信息到RSU;
d) RSU 确认收到合法帧后,登记对应的 OBU MAC地址,并以该 MAC地址与对应的 OBU
通信;
e) OBU收到带本OBUMAC地址的下行链路帧后,专用链路建立成功。
点对点专用通信链路建立过程按附录A的规定。
7.2 专用通信链路撤销
专用通信链路的撤销以及RSU对OBUMAC地址的注销,由RSU逻辑自行确定。
8 MAC子层
8.1 时间窗口管理
8.1.1 概述
时间窗口管理分为专用上行链路窗口分配和多个公共上行链路窗口分配,其区分通过路侧设备的
下行链路帧的 MAC地址。广播 MAC地址分配的是公共上行链路窗口,专用 MAC地址分配的是专用上行链路窗口,窗口管理概况见图5。
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