CN103729894B - 多义性路径识别单频点双向通信方法和装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多义性路径识别单频点双向通信方法，包括：预先将整个时域划分为相间隔的下行时间窗和上行时间窗；车载单元OBU在下行时间窗内接收路侧单元RSU发送的下行信号；在后续的上行时间窗内返回上行信号给所述RSU，所述上行信号与所述下行信号采用相同的频点。本发明实施例还提供相应的装置及系统。本发明技术方案在保持原有多义性路径识别系统的路径标识功能的同时，实现了双向通信，使得OBU数据信息可以上传至RSU。
Description
技术领域
本发明涉及智能交通技术领域，具体涉及一种多义性路径识别单频点双向通信方法和装置及系统。
背景技术
现有智能交通技术领域中，多义性路径识别系统中的车载单元（On board Unit，OBU）与路侧单元（Road Side Unit，RSU）一般采用单向通信。RSU一般以某个频点持续发射数据信息，由于该频点被RSU发射链路全时间占用，在RSU发射信号覆盖范围内，包括OBU在内其它设备无法使用该频点发射数据，RSU信号覆盖范围可达200米甚至2000米。OBU处于间歇工作模式，定时检测RSU信号，如果检测到RSU信号则接收，否则进入低功耗休眠状态。
在对现有技术的研究和实践过程中，本发明的发明人发现，OBU只接收RSU的广播信息而不做应答，RSU无法完成OBU数据信息的实时采集，这就限制了多义性路径识别系统的扩展应用。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供一种多义性路径识别单频点双向通信方法和装置及系统，以解决现有技术中OBU只能被动接收RSU信号而不能上传信号给RSU，以至于RSU无法完成OBU数据信息实时采集的技术问题。
本发明第一方面提供一种多义性路径识别单频点双向通信方法，包括：
预先将整个时域划分为相间隔的下行时间窗和上行时间窗；车载单元OBU在下行时间窗内接收路侧单元RSU发送的下行信号；在后续的上行时间窗内返回上行信号给所述RSU，所述上行信号与所述下行信号采用相同的频点。
本发明第二方面提供一种OBU，包括：
接收模块，用于在下行时间窗内接收RSU发送的下行信号；发送模块，用于在后续的上行时间窗内返回上行信号给所述RSU，所述上行信号与所述下行信号采用相同的频点；所述下行时间窗和上行时间窗在时域上相互间隔分布。
本发明第三方面提供一种RSU，包括：
发送模块，用于在下行时间窗内发送下行信号给OBU；接收模块，用于在后续的上行时间窗内接收所述OBU返回上行信号，所述上行信号与所述下行信号采用相同的频点；所述下行时间窗和上行时间窗在时域上相互间隔分布。
本发明第四方面提供一种多义性路径识别系统，包括：
如上所述的OBU和RSU。
本发明实施例采用将整个时域划分为相间隔的下行时间窗和上行时间窗，OBU在下行时间窗内接收RSU发送的下行信号，在后续的上行时间窗内返回上行信号给所述RSU的技术方案，在保持原有多义性路径识别系统的路径标识功能的同时，实现了双向通信，使得OBU数据信息可以上传至RSU。
附图说明
图1是本发明实施例一的多义性路径识别单频点双向通信方法的流程图；
图2是上行时间窗和下行时间窗的划分示意图；
图3是OBU与RSU之间的通信工作流程的示意图；
图4是本发明实施例二的多义性路径识别单频点双向通信方法的流程图；
图5是本发明实施例三提供的OBU的示意图；
图6是本发明实施例四提供的RSU的示意图；
图7是本发明实施例一的多义性路径识别单频点双向通信系统的示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供一种多义性路径识别单频点双向通信方法，可以实现OBU与RSU之间的双向通信。本发明实施例还提供相应的装置及系统。以下结合附图分别进行详细说明。
实施例一、
请参考图1，本发明实施例提供一种多义性路径识别单频点双向通信方法，该方法包括：
110、预先将整个时域划分为相间隔的下行时间窗和上行时间窗。
RSU与OBU之间的双向无线通信分为下行链路和上行链路，下行链路是指RSU发射数据，OBU接收数据；上行链路是指OBU发射数据，RSU接收数据。
如图2所示，本实施例中，预先将整个时域划分为相间隔的下行时间窗Ta和上行时间窗Tb。下行链路在下行时间窗内工作，上行链路则在上行时间窗内工作，从而，使下行链路、上行链路工作在相同的一个频点，但在工作时间上分开使用，达到单频点双向通信的目的。
120、OBU在下行时间窗内接收RSU发送的下行信号。
OBU初始状态为低功耗路上间歇工作模式，该模式下OBU定期监测RSU发送的下行信号，例如顺序发射的载波以及下行链路数据等信息。OBU检测到RSU发送的下行信号后，则被检测到的信号唤醒，进入接收工作模式。在接收工作模式下，OBU接收RSU发送的下行信号，具体包括数据帧序列号、路径信息、解除链路OBU ID队列等信息。
假定OBU接收下行信号的时间为第一时刻t1，OBU收到信号后需要根据收到的下行信号的数据帧序列号等信息确定该第一时刻t1所在下行时间窗，例如Ta1，并确定第一时刻与下行时间窗Ta1的相对位置。
130、在后续的上行时间窗内返回上行信号给所述RSU，所述上行信号与所述下行信号采用相同的频点。
OBU收到RSU发送的下行信号后，如果需要返回上行信号，则需要确定后续的上行时间窗并在上行时间窗内确定第二时刻，在所述第二时刻返回上行信号给所述RSU，所述上行信号采用与所述下行信号相同的频点，该频点具体可以为433MHz或915MHz或2.4GHz或5.8GHz等等。
其中，为了防止多个OBU同时发射上行信号造成相互干扰导致RSU不能正确接收，本实施例中预定义一个随机延时td，OBU根据所述第一时刻和预定义的随机延时以及所述第一时刻与下行时间窗的相对位置，确定所述第二时刻。通过预定义的随机延时，可以使多个OBU在不同的时刻发射上行信号。
具体应用中，由于OBU使用定时唤醒模式，为了保证RSU发射的下行信号被及时有效接收，优选实施方式中，所述下行时间窗应大于等于OBU定时唤醒的时间间隔，所述上行时间窗应小于等于OBU定时唤醒的时间间隔，从而保证在由下行信号时，OBU总能够被及时唤醒。
下面，对OBU与RSU之间的通信流程做一个简单介绍，如图3所示，包括：
OBU初始状态为低功耗路上间歇工作模式，该模式下OBU定期监测RSU发送的下行信号，例如顺序发射的载波以及下行链路数据等信息。OBU检测到RSU发送的下行信号后，则被检测到的信号唤醒，进入接收工作模式。在接收工作模式下，OBU接收RSU发送的下行信号，具体包括数据帧序列号、路径信息、解除链路OBU ID队列等信息。
然后，OBU对接收到的路径信息做相应的数据处理，包括路径信息合法性校验、完整新校验等；再然后，OBU检测自身标识（ID）是否在解除链路OBU ID队列内，如果不在队列内，则OBU发射自身信息给RSU，发射的信息包含OBU ID信息、车辆信息、时间信息等；如果在队列内，则不做应答发射，默认解除自身与RSU的通信链路。
RSU接收到OBU发送的OBU ID后，会将该OBU ID放入解除链路OBU ID队列内，与路径信息等一起发射。RSU记录OBU ID、时间等数据，形成数据流水通过3G、GPRS、短信息、以太网、RS485、RS232等有线/无线接口传给后台数据中心，形成双向通信数据记录。
以上，本发明实施例提供了一种多义性路径识别单频点双向通信方法，该方法采用将整个时域划分为相间隔的下行时间窗和上行时间窗，OBU在下行时间窗内接收RSU发送的下行信号，在后续的上行时间窗内返回上行信号给所述RSU的技术方案，在保持原有多义性路径识别系统的路径标识功能的同时，实现了双向通信，使得OBU数据信息可以上传至RSU。本发明实施例中上下行通信采用同一个频点，相对于上行/下行使用两个频点实现双向通信的现有技术，可以不用考虑两个频点之间的杂散干扰。另外，本实施例技术方案，兼容现有的RSU与OBU单向通信系统，不需额外增加设备成本，即可在现有的单向通信系统基础上实现双向通信功能。具体应用中，所述的多义性可以是指二义性。
实施例二、
请参考图4，本发明实施例提供一种多义性路径识别单频点双向通信方法，实施例方法以RSU为执行主体，包括：
210、预先将整个时域划分为相间隔的下行时间窗和上行时间窗；
220、RSU在下行时间窗内发送下行信号给OBU；
230、在后续的上行时间窗内接收所述OBU返回上行信号，所述上行信号与所述下行信号采用相同的频点。
优选的，所述下行时间窗大于等于OBU定时唤醒的时间间隔，所述上行时间窗小于等于OBU定时唤醒的时间间隔。
关于本实施例方法更详细的说明请参考实施例一中记载的内容。
以上，本发明实施例提供了一种多义性路径识别单频点双向通信方法，该方法采用将整个时域划分为相间隔的下行时间窗和上行时间窗，OBU在下行时间窗内接收RSU发送的下行信号，在后续的上行时间窗内返回上行信号给所述RSU的技术方案，在保持原有多义性路径识别系统的路径标识功能的同时，实现了双向通信，使得OBU数据信息可以上传至RSU。
实施例三、
请参考图5，本发明实施例提供一种车载单元（OBU），包括：接收模块310和发送模块320；接收模块310，用于在下行时间窗内接收RSU发送的下行信号；发送模块320，用于在后续的上行时间窗内返回上行信号给所述RSU，所述上行信号与所述下行信号采用相同的频点；所述下行时间窗和上行时间窗在时域上相互间隔分布。
其中，所述接收模块310，可以具体用于检测到RSU发送的下行信号后，进入接收工作模式；在第一时刻接收所述下行信号，并确定所述第一时刻所在的下行时间窗以及所述第一时刻与下行时间窗的相对位置。
所述发送模块320，可以具体用于根据所述第一时刻和预定义的随机延时以及所述第一时刻与下行时间窗的相对位置，确定后续的上行时间窗并在上行时间窗内确定第二时刻；在所述第二时刻返回上行信号给所述RSU。
关于本实施例装置更详细的说明请参考实施例一中记载的内容。
以上，本发明实施例提供了一种OBU，该OBU在下行时间窗内接收RSU发送的下行信号，在后续的上行时间窗内返回上行信号给所述RSU，从而，在保持原有多义性路径识别系统的路径标识功能的同时，实现了双向通信，使得OBU数据信息可以上传至RSU。
实施例四、
请参考图6，本发明实施例提供一种路侧单元（RSU），包括：发送模块410和接收模块420；发送模块410，用于在下行时间窗内发送下行信号给OBU；接收模块420，用于在后续的上行时间窗内接收所述OBU返回上行信号，所述上行信号与所述下行信号采用相同的频点；所述下行时间窗和上行时间窗在时域上相互间隔分布。
关于本实施例装置更详细的说明请参考实施例一中记载的内容。
以上，本发明实施例提供了一种OBU，该OBU在下行时间窗内接收RSU发送的下行信号，在后续的上行时间窗内返回上行信号给所述RSU，从而，在保持原有多义性路径识别系统的路径标识功能的同时，实现了双向通信，使得OBU数据信息可以上传至RSU。
实施例五、
请参考图7，本发明实施例还提供一种多义性路径识别系统，该系统包括：
如实施例三所述的OBU510，以及如实施例四所述的RSU520。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器、随机读取存储器、磁盘或光盘等。
以上对本发明实施例所提供的多义性路径识别单频点双向通信方法和装置及系统进行了详细介绍，但以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，不应理解为对本发明的限制。本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种多义性路径识别单频点双向通信方法，其特征在于，包括：
预先将整个时域划分为相间隔的下行时间窗和上行时间窗；
车载单元OBU检测到RSU发送的下行信号后，进入接收工作模式，并在第一时刻接收所述下行信号，并确定所述第一时刻所在的下行时间窗以及所述第一时刻与下行时间窗的相对位置；
根据所述第一时刻和预定义的随机延时以及所述第一时刻与下行时间窗的相对位置，确定后续的上行时间窗并在上行时间窗内确定第二时刻；
在所述第二时刻返回上行信号给所述RSU，所述上行信号与所述下行信号采用相同的频点。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述下行时间窗大于等于OBU定时唤醒的时间间隔，所述上行时间窗小于等于OBU定时唤醒的时间间隔。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：
所述频点为433MHz或915MHz或2.4GHz或5.8GHz。
4.一种车载单元OBU，其特征在于，包括：
接收模块，用于在检测到RSU发送的下行信号后，进入接收工作模式；在第一时刻接收所述下行信号，并确定所述第一时刻所在的下行时间窗以及所述第一时刻与下行时间窗的相对位置；
发送模块，用于根据所述第一时刻和预定义的随机延时以及所述第一时刻与下行时间窗的相对位置，确定后续的上行时间窗并在上行时间窗内确定第二时刻；在所述第二时刻返回上行信号给所述RSU，所述上行信号与所述下行信号采用相同的频点；
所述下行时间窗和上行时间窗在时域上相互间隔分布。
5.一种多义性路径识别系统，其特征在于，包括一种路侧单元RSU，所述RSU包括：
发送模块，用于在下行时间窗内发送下行信号给OBU；
接收模块，用于在后续的上行时间窗内接收所述OBU返回上行信号，所述上行信号与所述下行信号采用相同的频点，所述下行时间窗和上行时间窗在时域上相互间隔分布；
所述多义性路径识别系统还包括如权利要求4所述的OBU。
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