CN102088705A - 一种避免etc系统中邻道干扰的实现方法及装置 - Google Patents

一种避免etc系统中邻道干扰的实现方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种避免ETC系统中邻道干扰的实现方法及装置，该方法包括：车载单元OBU接收路侧单元RSU发送来的信标服务表BST信号，记录该BST中所述RSU的信道号字段标识，与RSU之间建立通信链路，其中，相邻车道的RSU设置不同的信道号字段标识；当OBU在所述RSU天线所覆盖的区域内再次接收到BST信号时，OBU校验该BST中的信道号字段标识，若该信道号字段标识与记录的信道号字段标识一致，则确定所述再次接收到的BST信号为所述RSU发送来的，并响应再次接收到的BST完成与所述RSU的缴费操作。应用本发明提供的方法和装置，当路侧单元RSU与车载单元OBU进行交易时，将通讯的双方设置在同一个固定频点上，有效的降低了邻道干扰的概率。

Description

一种避免ETC系统中邻道干扰的实现方法及装置
技术领域
本发明涉及专用短程通信(Dedicated Short Range Communication，DSRC)技术领域，尤其涉及一种避免ETC系统中邻道干扰的实现方法及装置。
背景技术
电子不停车收费系统(Electronic Toll of Collection，ETC)是一种利用专业短程微波通讯技术，通过路侧单元(Road-Side Unit RSU)与车载单元(On-Board Unit，OBU)的信息交换，在司机不停车和收费人员进行任何缴费操作的情况下，自动完成车辆通行费扣除的全自动收费方式。ETC技术具有免停车快速通过、通行能力和服务水平高、免除现金交易、简化收费管理、降低环境污染等优点。
路侧单元RSU是指位于车道上的读写器和天线，它与车道控制机连接，通过DSRC(Dedicated ShortRange Communication，专用短程通信)通讯协议的数据交换方式和微波无线传递方式，实现与车载单元之间的信息交换。车载单元OBU是一种具有微波通信功能和信息存储功能的移动设备识别装置。
在ETC系统中，“邻道干扰”问题影响着ETC系统的大规模应用，如附图1所示，为两个逆向相邻车道，在实际应用中是比较常见的车道部署方式。所谓的邻道干扰就是车道上的路侧单元RSU除了清点本车道正在行驶的车辆上的车载设备OBU外，还会清点到相邻车道上正在行驶的车辆上的OBU，使得邻道上的OBU与此RSU进行交易。如果邻道上的OBU刚刚完成入口交易又因为此台RSU而完成出口交易，则此OBU以最大里程碑被扣费；如果邻道上的OBU没有完成入口交易就与此RSU进行交易，由于没有入口信息而使得交易失败，导致在该车道堵车。
在实际系统中，由于RSU天线工程安装不合规范，有偏差；RSU天线设计不合理；OBU设计不合理和一致性不好；实际车道环境复杂，收到信号折射/反射的影响，都将会引起邻道干扰问题。
在解决邻道干扰问题上，虽然可以通过规范RSU天线的工程安装，优化完善RSU天线设计，提高OBU的一致性等方法，但这些方法的解决周期都比较长，成本高，在RSU天线负责的车道环境中由于信号的反射、折射还是会存在邻道干扰问题。
发明内容
本发明提供一种避免ETC系统中邻道干扰的实现方法及装置，用于避免现有CET系统中的邻道干扰问题。
一种避免ETC系统中邻道干扰的实现方法，当车载单元OBU进入一路侧单元RSU天线所覆盖的区域时，包括：
车载单元OBU接收路侧单元RSU发送来的信标服务表BST信号，记录该BST中所述RSU的信道号字段标识，与RSU之间建立通信链路，其中，相邻车道的RSU设置不同的信道号字段标识；
当OBU在所述RSU天线所覆盖的区域内再次接收到BST信号时，OBU校验该BST中的信道号字段标识，若该信道号字段标识与记录的信道号字段标识一致，则确定所述再次接收到的BST信号为所述RSU发送来的，并响应再次接收到的BST完成与所述RSU的缴费操作。
若接收到的BST的信道号字段标识与记录的信道号字段标识不一致，则确定接收到的BST信号为邻道RSU的干扰。
所述响应再次接收到的BST完成与所述RSU的缴费操作之后，清空记录的信道号字段标识所述信道号字段标识对应所述RSU的频点信息。
一种避免ETC系统中邻道干扰的装置，当车载单元OBU进入路侧单元RSU天线覆盖区域该车载单元OBU转入工作状态，包括：
存储模块，用于接收路侧单元RSU发送来的信标服务表BST信号，与该RSU之间建立通信链路，记录BST中该RSU的信道号字段标识，其中，相邻车道的RSU设置不同的信道号字段标识；
校验模块，用于接收路侧单元RSU发送来的信标服务表BST信号，与该RSU之间建立通信链路，记录BST中该RSU的信道号字段标识，其中，相邻车道的RSU设置不同的信道号字段标识。
所述校验模块还用于若接收到的BST的信道号字段标识与上一次记录信道号字段标识不一致，则确定接收到的BST信号为邻道RSU的干扰，丢弃接收到的BST。
所述校验模块还用于在完成与所述RSU的缴费操作之后，向所述存储模块发送清空记录信道号字段标识的信令；
则所述存储模块还用于根据所述清空记录信道号字段标识的信令，清空记录的信道号字段标识。
一种避免ETC系统中邻道干扰的系统，包括车载单元OBU和路侧单元RSU：
车载单元OBU，用于接收路侧单元RSU发送来的信标服务表BST信号，记录该BST中所述RSU的信道号字段标识，与RSU之间建立通信链路，相邻RSU设置不同的信道号字段标识；当在所述RSU天线所覆盖的区域内再次接收到BST信号时，校验接收到的BST的信道号字段标识，若确定该信道号字段标识与记录的信道号字段标识一致，则确定接收到的BST信号为所述RSU发送来的BST，并响应该BST完成与所述RSU的缴费操作；
路侧单元RSU，用于向车载单元发送信标服务表BST信号，并与所述车载单元建立通信链路。
所述车载单元还用于若确定接收到的BST中的信道号字段标识与记录的信道号字段标识不一致，则确定接收到的BST信号为邻道RSU的干扰。
所述还车载单元还用于在完成与所述RSU的缴费操作，清空记录的信道号字段标识。
在本发明实施例中路侧单元RSU与车载单元OBU的通讯过程中，通过对RSU频点的校验，保证通讯的双方始终在同一个固定频点上，从而有效地减少邻道干扰发生的概率。
附图说明
图1为现有CET系统中车道设置的示意图；
图2为本发明实施例一种避免ETC系统中邻道干扰的实现方法的流程图；
图3为本发明实施例实际应用中的流程图；
图4为本发明实施例一种避免ETC系统中邻道干扰的装置的结构图；
图5为本发明实施例一种避免ETC系统中邻道干扰的系统的结构图。
具体实施方式
本发明实施例提供一种避免ETC系统中邻道干扰的实现方法，当车载单元进入一路侧单元RSU天线所覆盖的区域时，该方法包括：车载单元OBU接收路侧单元RSU发送来的信标服务表BST信号，记录该BST中所述RSU的信道号字段标识，与RSU之间建立通信链路，其中，相邻车道的RSU设置不同的信道号字段标识；当OBU在所述RSU天线所覆盖的区域内再次接收到BST信号时，OBU校验该BST中的信道号字段标识，若该信道号字段标识与记录的信道号字段标识一致，则确定所述再次接收到的BST信号为所述RSU发送来的，并响应再次接收到的BST完成与所述RSU的缴费操作。
下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。
如图2所示，本发明提供一种避免ETC系统中邻道干扰的实现方法，包括：
步骤201，OBU接收路侧单元RSU发送来的信标服务表BST信号，记录该BST中所述RSU的信道号字段标识，并返回车辆服务表VST，与所述RSU之间建立通信链路；
ETC的DSRC协议规定，RSU周期性地广播初始化的BST(Beacon ServiceTable，信标服务表)信号，当车辆上配置的车载单元OBU进入RSU天线覆盖区域后被唤醒(由休眠状态转入工作状态)，接收RUS发送来的BST信号并解析BST信号中的各个字段。
其中，BST中的字段包括：RSU的Beacon ID(路侧单元标识)、时间、信道号及RSU应用清单。
按DSRC协议规定，OBU接收的BST中的BeaconID与最近一次收到的BeaconID不同或上一次收到的BeaconID与当前收到的BeaconID之间的时间超过255秒，OBU才允许与当前RSU进行交易，因此OBU需对接收到得BST信号进行BeaconID和时间的校验，校验通过后，向所述RSU返回初始化响应VST(vehicle service table，车辆服务表)，与RSU建立专用通信链路。整个交易过程是RSU发送命令，OBU返回对此命令的响应，响应后即转为等待接收命令的状态。
步骤202，设置OBU为交易状态，当OBU在所述RSU天线所覆盖的区域内再次接收到BST信号时，OBU校验接收到的BST信号中的信道号字段标识，若该信道号字段标识与记录的信道号字段标识一致，则确定再次接收到的BST信号是建立通信连接的RSU发送来的BST，则响应该BST完成与所述RSU的缴费操作。
所述响应该BST完成与所述RSU的缴费操作，是指OBU与所处车道设置的RSU完成一次缴费的相关操作，并不是指完成整个过路费的收取过程。
如果收到的BST的信道号字段标识与上一次记录信道号字段标识不一致，则确定接收到的BST信号为邻道RSU的干扰，直接丢弃接收到的BST信号。
随着车辆向前驶入(在某一收费站RSU天线所覆盖的区域内)，对于OBU，任何频点的信号都会接收，因此也就存在交易过程中收到了相邻车道RSU发送来的初始化命令BST的可能。当OBU正准备接收原始车道RSU发送的交易命令时(从休眠状态转入工作状态过后)，如果邻道RSU发送的BST信号功率强度大，OBU被动的接收邻道发送来的BST信号，OBU解析此BST信号的信道号字段标识，与之前记录的信道号字段标识进行比较，由于是两个不同的车道，信道号字段标识也不相同，因此OBU将丢弃此BST命令，不予响应，并继续进入等待接收RSU命令的状态。
如图3所示，在具体的应用中如果如图1所示的车道，当B车的车载单元OBU被B路侧单元RSU唤醒后，本发明实施例提供的方法具体包括步骤：
步骤301，OBU接收路侧单元RSU发送的BST信号，返回响应VST，使OBU与RSU之间建立通信链路，同时记录BST中此RSU的频点信息。
BST中的信道号字段标识RSU使用的是信道0(5.83GHz)还是信道1(5.84GHz)。如果当前车道的RSU采用信道0，那么邻道RSU将采用信道1，这是车道部署时采用的频道隔离技术。
在本实施例中，设置有B车载单元OBU的B车驶入收费站时，根据路测单元RSU天线的覆盖范围、功率、OBU的灵敏度等参数，B车载单元OBU被本B车道的RSU唤醒，接收BST信号，与此B车道对应的RSU建立专用链路完成交易。
步骤302，设置OBU为交易状态，由于OBU是被动响应的，OBU等待接收交易中的其他命令。
步骤303，若在交易状态中的OBU又接收到了RSU发送的BST信号时，OBU校验此BST的频点信息；
若与当前状态记录的频点不一致，则认为是邻道RSU的干扰，不予响应此BST；若频点信息一致，则为同一RSU发出的BST信号，则可以响应此BST，并在交易完成后将删除记录的频点信息。
如图4所示，根据上述方法本发明实施例还提供一种避免ETC系统中邻道干扰的装置，当待缴费车辆进入路侧单元RSU天线覆盖区域该车载单元OBU转入工作状态，该车载单元具体包括：
存储模块401，用于接收路侧单元RSU发送来的信标服务表BST信号，与该RSU之间建立通信链路，记录BST中该RSU的信道号字段标识，其中，相邻车道的RSU设置不同的信道号字段标识；
校验模块402，用于当在所述RSU天线所覆盖的区域内再次接收到BST信号时，校验该BST信号中的信道号字段标识，若该信道号字段标识与记录的信道号字段标识一致，则确定所述再次接收到的BST信号为所述RSU发送来的，并响应该BST完成与所述RSU的缴费操作。
所述校验模块402还用于若接收到的BST的信道号字段标识与上一次记录信道号字段标识不一致，则确定接收到的BST信号为邻道RSU的干扰，丢弃接收到的BST。
所述校验模块402还用于在完成与所述RSU的缴费操作之后，向所述存储模块发送清空记录信道号字段标识的信令；
则所述存储模块401还用于根据所述清空记录信道号字段标识的信令，清空记录的信道号字段标识。
如图5所示，根据上述方法本发明实施例还提供一种避免ETC系统中邻道干扰的系统，包括车载单元OBU和路侧单元RSU：
车载单元(OBU)501，用于接收路侧单元502发送来的信标服务表BST信号，记录该BST中所述RSU的信道号字段标识，与RSU之间建立通信链路，相邻RSU设置不同的信道号字段标识；当在所述RSU天线所覆盖的区域内再次接收到BST信号时，校验接收到的BST的信道号字段标识，若确定该信道号字段标识与记录的信道号字段标识一致，则确定接收到的BST信号为所述RSU发送来的BST，并响应该BST完成与所述RSU的缴费操作；
路侧单元(RSU)502，用于向车载单元501发送信标服务表BST信号，并接收车载单元501，与所述车载单元501建立通信链路。
所述车载单元501还用于若确定接收到的BST中的信道号字段标识与记录的信道号字段标识不一致，则确定接收到的BST信号为邻道RSU的干扰。
所述还车载单元501还用于在完成与所述RSU的缴费操作，清空记录的信道号字段标识。
通过上述方法，在路侧单元RSU与车载单元OBU的通讯过程中，保证通讯的双方始终在同一个固定频点上，对邻道干扰的抑制能力可达35dbm，有效的减少了邻道干扰发生的概率。
本发明所述的方法并不限于具体实施方式中所述的实施例，本领域技术人员根据本发明的技术方案得出其它的实施方式，同样属于本发明的技术创新范围。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种避免ETC系统中邻道干扰的实现方法，当车载单元OBU进入一路侧单元RSU天线所覆盖的区域时，其特征在于，包括：
车载单元OBU接收路侧单元RSU发送来的信标服务表BST信号，记录该BST中所述RSU的信道号字段标识，与RSU之间建立通信链路，其中，相邻车道的RSU设置不同的信道号字段标识；
当OBU在所述RSU天线所覆盖的区域内再次接收到BST信号时，OBU校验该BST中的信道号字段标识，若该信道号字段标识与记录的信道号字段标识一致，则确定所述再次接收到的BST信号为所述RSU发送来的，并响应再次接收到的BST完成与所述RSU的缴费操作。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，若接收到的BST的信道号字段标识与记录的信道号字段标识不一致，则确定接收到的BST信号为邻道RSU的干扰。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述响应再次接收到的BST完成与所述RSU的缴费操作之后，清空记录的信道号字段标识。
4.如权利要求1～3任一权项所述的方法，其特征在于，所述信道号字段标识对应每个车道设置的RSU的频点信息。
5.一种避免ETC系统中邻道干扰的装置，当车载单元OBU进入路侧单元RSU天线覆盖区域转入工作状态，其特征在于，该装置包括：
存储模块，用于接收路侧单元RSU发送来的信标服务表BST信号，与该RSU之间建立通信链路，记录BST中该RSU的信道号字段标识，其中，相邻车道的RSU设置不同的信道号字段标识；
校验模块，用于接收路侧单元RSU发送来的信标服务表BST信号，与该RSU之间建立通信链路，记录BST中该RSU的信道号字段标识，其中，相邻车道的RSU设置不同的信道号字段标识。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述校验模块还用于若接收到的BST的信道号字段标识与上一次记录信道号字段标识不一致，则确定接收到的BST信号为邻道RSU的干扰，丢弃接收到的BST。
7.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述校验模块还用于在完成与所述RSU的缴费操作之后，向所述存储模块发送清空记录信道号字段标识的信令；
则所述存储模块还用于根据所述清空记录信道号字段标识的信令，清空记录的信道号字段标识。
8.一种避免ETC系统中邻道干扰的系统，其特征在于，包括车载单元OBU和路侧单元RSU：
车载单元OBU，用于接收路侧单元RSU发送来的信标服务表BST信号，记录该BST中所述RSU的信道号字段标识，与RSU之间建立通信链路，相邻RSU设置不同的信道号字段标识；当在所述RSU天线所覆盖的区域内再次接收到BST信号时，校验接收到的BST的信道号字段标识，若确定该信道号字段标识与记录的信道号字段标识一致，则确定接收到的BST信号为所述RSU发送来的BST，并响应该BST完成与所述RSU的缴费操作；
路侧单元RSU，用于向车载单元发送信标服务表BST信号，并与所述车载单元建立通信链路。
9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述车载单元还用于若确定接收到的BST中的信道号字段标识与记录的信道号字段标识不一致，则确定接收到的BST信号为邻道RSU的干扰。
10.如权利要求8或9任一权项所述的系统，其特征在于，所述还车载单元还用于在完成与所述RSU的缴费操作，清空记录的信道号字段标识。
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