CN103745503A - 路侧设备下行链路信号时序控制方法和路侧设备及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种路侧设备下行链路信号时序控制方法，所述路侧设备包括室内单元以及与室内单元连接的两个以上室外单元；所述方法包括：为各个室外单元分配时间片，其中，任两个相邻的室外单元被分配不同的时间片；达到某个时间片时，指示被分配该时间片的若干个室外单元同步发送各自需要发送的数据给车载单元。本发明还提供相应的路侧设备及系统。本发明技术方案使相邻的室外单元在不同的时间片发送数据，因而不必采用同步设备，从而，有效降低了系统复杂度，提高了系统稳定性，并减少了建站成本及维护成本，也有效避免旁道干扰。

Description

路侧设备下行链路信号时序控制方法和路侧设备及系统

技术领域

本发明涉及智能交通技术领域，具体涉及一种路侧设备下行链路信号时序控制方法和路侧设备及系统。

背景技术

专用短程通信（Dedicated Short Range Communication，DSRC）技术用于路侧设备（Road Side Unit，RSU）与道路中运行的车载单元（On Board Unit，OBU）在一个有限大小的通信区域内以微波为传输介质，进行实时、短距离的无线数据通信。OBU放置在移动的目标载体如车辆上，记录载体的相关信息。RSU分为室外单元和室内单元两部分，室外单元负责与OBU进行无线通信，交换数据；室内单元负责与管理中心进行通信、交换数据，同时对室外单元和OBU进行监控。目前，DSRC技术已经成熟的应用在许多技术领域中，如城市交通拥堵治理、电子收费（Electronic Toll Collection简称ETC）、车路通信等领域。

传统ETC系统中的RSU，一个室内单元只能连接一个室外单元，处理一个车道的交易，如果一个收费站有多个车道，就要用到多套配对的室内单元和室外单元。并且，为了防止旁道干扰，多个室内单元之间必须通过同步设备来进行同步操作，从而，使得系统复杂度高，稳定性差。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种路侧设备下行链路信号时序控制方法和路侧设备及系统，以解决现有技术中的旁道干扰问题。

本发明实施例第一方面提供一种路侧设备下行链路信号时序控制方法，所述路侧设备包括室内单元以及与室内单元连接的两个以上室外单元；所述方法包括：为各个室外单元分配时间片，其中，任两个相邻的室外单元被分配不同的时间片；达到某个时间片时，指示被分配该时间片的若干个室外单元同步发送各自需要发送的数据给车载单元。

本发明实施例第二方面提供一种路侧设备，包括室内单元以及与室内单元连接的两个以上室外单元；所述室内单元包括：分配模块，用于为各个室外单元分配时间片，其中，任两个相邻的室外单元被分配不同的时间片；指示模块，用于达到某个时间片时，指示被分配该时间片的若干个室外单元同步发送各自需要发送的数据给车载单元。

本发明实施例第三方面提供一种电子不停车收费系统，包括：车道与车道控制设备，以及管理中心，还包括：如上文所述的路侧设备。

本发明实施例采用由一个室内单元连接多个室外单元，为各个室外单元分配时间片且相邻的室外单元分配不同时间片，指示各个室外单元在达到所分配的时间片时菜发送数据的技术方案，只需要一个室内单元即可对多条车道中通过的多个车载设备进行并行处理，并使相邻的室外单元始终在不同的时间片发送数据，从而可以有效避免旁道干扰。

附图说明

图1是本发明实施例路侧设备下行链路信号时序控制方法的流程图；

图2是本发明一个实施例中时间片分配的示意图；

图3是本发明另一实施例中时间片分配的示意图；

图4是本发明再一实施例中时间片分配的示意图；

图5是本发明实施例路侧设备的示意图；

图6是本发明一个应用场景例的示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供一种路侧设备下行链路信号时序控制方法和路侧设备及系统，以解决现有技术中系统复杂度高和稳定性差及旁道干扰技术问题。本发明实施例还提供相应的路侧设备和ETC系统。以下结合附图分别进行详细说明。

请参考图1，本发明实施例提供一种路侧设备下行链路信号时序控制方法。

所述的路侧设备包括室内单元以及与室内单元连接的两个以上室外单元。所述室外单元用于与车载单元进行交易。所述室内单元可以支持一个或者多个室外单元同时交易。

所述方法包括：

110、为各个室外单元分配时间片，其中，任两个相邻的室外单元被分配不同的时间片；

120、达到某个时间片时，指示被分配该时间片的若干个室外单元同步发送各自需要发送的数据给车载单元。

其中，可以按照节拍分配时间片，所述的时间片可以理解为一个时间片段，例如0.1秒。所分配的时间片的个数可以是N个，N为大于1的自然数，可以是2、3或4等。N个时间片可视为一个周期，每经过N个时间片之后，进入下一个周期，依次再经过N个时间片，依次类推。具体的，可以为全部室外单元中相邻的连续N个室外单元依次分配第一至第N时间片，N为大于1的自然数。

为相邻的室外单元分配不同的时间片，可以使相邻的室外单元发送数据的时间片错开，不至于同时发送，从而减少旁道干扰；不相邻的且被分配相同时间片的若干个室外单元则被同一个室内单元控制同步发送数据，而无需采用同步设备。

当N分别等于2、3、4时，为各个室外单元分配时间的示意图，分别如图2、3、4所示。假定室外单元共有8个，序号依次为1至8。当N等于2时，序号为1、3、5、7的室外单元被分配第一时间片，其它室外单元被分配第二时间片。当N等于3时，序号为1、4、7的室外单元被分配第一时间片，序号为2、5、8的室外单元被分配第二时间片，其它室外单元被分配第三时间片。当N等于4时，序号为1、5的室外单元被分配第一时间片，序号为2、6的室外单元被分配第二时间片，序号为3、7的室外单元被分配第三时间片，其它室外单元被分配第四时间片。可见，任意两个相邻的室外单元被分配不同的时间片。图中的t=1、2、3、4分别表示第一、二、三、四时间片。

达到某一个时间片时，被分配该时间片的室外单元可以发送交易数据，其它室外单元则不可以发送交易数据。以N=2为例，在达到某个时间片时，序号为1、3、5、7的室外单元如果需要发送交易数据，则可以发送；其它序号为2、4、6、8的室外单元则不可以发送；达到下一个时间片时，序号为2、4、6、8的室外单元如果需要发送交易数据，则可以发送；其它序号1、3、5、7为的室外单元则不可以发送。从而，这些室外单元分分成了若干组，分别在不同的时间片发送交易数据，以避免相邻车道的室外单元之间的干扰。

可选的，120之前还可以包括：

111、判断所述室外单元是否需要发送数据给车载单元；

112、若不需要且所述室外单元没有处于交易状态，则指示所述室外单元在达到被分配的时间片时，发送信标服务（BST，Beacon Service Table）数据给车载单元；

113、若需要且所述需要发送的数据是除BST数据以外的射频数据，则指示所述室外单元将所述需要发送的数据写入缓存队列。

按照以上步骤，需要发送数据时，室外单元先将需要发送的射频数据写入缓存队列，等待达到所分配的时间片时，进行发送；不需要发送且没有处于交易状态的情况下，等待达到所分配的时间片时，发送BST数据。

BST是ETC规范中的原语指令（INITIALIZATION_rq），主要用于建立通信链路，是一种携带了唤醒信号的RF数据，具有唤醒休眠中的车载单元（OBU，On Board Unit）功能，其他的RF数据是在建立通信链路后的通信数据，不携带唤醒信号。

以上，对本发明实施例方法进行了说明。其中，所述的室内单元可以采用多种方式对被分配同一时间片的若干个室外单元的交易进行同步并行处理。例如，可以采用多线程结构实现。所述多线程结构至少包括与各个室外单元一一对应的交易线程以及时序同步线程；步骤120可以由所述时序同步线程执行。

需要说明的是，所述的室内单元并行处理多个室外单元的交易的操作，既可以通过软件方式实现，也可以通过硬件方式实现，或者，还可以通过软件指令相关硬件的方式实现。因此，实际应用中，实现方式并不限于采用多线程结构，也可以采用其它方式，例如，多路数据选择开关、多址技术等。

以上，本发明实施例提供了一种路侧设备下行链路信号时序控制方法，该方法采用由一个室内单元连接多个室外单元，为各个室外单元分配时间片且相邻的室外单元分配不同时间片，指示各个室外单元在达到所分配的时间片时菜发送数据的技术方案，使得只需要一个室内单元即可对多条车道中通过的多个车载设备进行并行处理，并且，使相邻的室外单元始终在不同的时间片发送数据，从而可以有效避免旁道干扰。本实施例技术方案由于不必采用同步设备，有效降低了系统复杂度，提高了系统稳定性，并减少了建站成本及维护成本。

请参考图5，本发明实施例提供一种路侧设备，包括：

室内单元510以及与室内单元510连接的两个以上室外单元520；所述室内单元510包括：

分配模块5101，用于为各个室外单元分配时间片，其中，任两个相邻的室外单元被分配不同的时间片；

指示模块5102，用于达到某个时间片时，指示被分配该时间片的若干个室外单元同步发送各自需要发送的数据给车载单元。

可选的，所述分配模块5101，具体用于为相邻的连续N个室外单元依次分配第一至第N时间片，N为大于1的自然数。

可选的，所述路侧设备还可以包括：判断模块5103；

所述判断模块5103，用于判断所述室外单元是否需要发送数据给车载单元和是否处于交易状态，以及需要发送的数据是否是除BST数据以外的射频数据；

所述指示模块5102，还用于若不需要且所述室外单元没有处于交易状态，则指示所述室外单元在达到被分配的时间片时，发送BST数据；若需要且所述需要发送的数据是除BST数据以外的射频数据，则指示所述室外单元将所述需要发送的数据写入缓存队列。

以上，本发明实施例提供了一种路侧设备，采用由一个室内单元连接多个室外单元，为各个室外单元分配时间片且相邻的室外单元分配不同时间片，指示各个室外单元在达到所分配的时间片时菜发送数据的技术方案，使得只需要一个室内单元即可对多条车道中通过的多个车载设备进行并行处理，并且，使相邻的室外单元始终在不同的时间片发送数据，从而可以有效避免旁道干扰。本实施例技术方案由于不必采用同步设备，有效降低了系统复杂度，提高了系统稳定性，并减少了建站成本及维护成本。

本发明实施例还提供一种电子不停车收费（ETC）系统，包括：车道与车道控制设备，以及管理中心等，还包括如图5实施例所述的路侧设备。

请参考图6，下面以一个具体应用场景为例，对图1所示的本发明实施例方法做进一步详细的说明。

本实例中，以室内单元采用多线程结构为例。所述多线程结构至少包括与各个室外单元一一对应的交易线程以及时序同步线程。

时序同步线程由一个定时中断的信号定时唤醒，即按照时间片长度被定时唤醒；

时序同步线程具备最高的优先级，被唤醒后，根据实际应用中配置的同步策略，判定需发送数据的射频数据通路中的室外单元是否有数据需要发送；

如果有且需要发送的数据是BST数据以外的RF数据，则将需要发送的数据写入缓存队列，在室外单元获取时间片时，将数据发送至发射模块，由发射模块转换成射频信号通过室外单元发出；

如果没有数据需要发送且室外单元没有处于交易状态，则将BST数据写入缓存队列，在获取时间片后发送该BST数据。

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路侧设备下行链路信号时序控制方法和路侧设备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 (8)

1.一种路侧设备下行链路信号时序控制方法，其特征在于，所述路侧设备包括室内单元以及与室内单元连接的两个以上室外单元；所述方法包括：

为各个室外单元分配时间片，其中，任两个相邻的室外单元被分配不同的时间片；

达到某个时间片时，指示被分配该时间片的若干个室外单元同步发送各自需要发送的数据给车载单元。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的为各个室外单元分配时间片包括：

为相邻的连续N个室外单元依次分配第一至第N时间片，N为大于1的自然数。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的达到某个时间片时，指示被分配该时间片的若干个室外单元同步发送各自需要发送的数据给车载单元之前还包括：

判断所述室外单元是否需要发送数据给车载单元；

若不需要且所述室外单元没有处于交易状态，则指示所述室外单元在达到被分配的时间片时，发送信标服务表BST数据给车载单元；

若需要且所述需要发送的数据是除BST数据以外的射频数据，则指示所述室外单元将所述需要发送的数据写入缓存队列。

4.根据权利要求1至3中任一所述的方法，其特征在于：

所述室内单元采用多线程结构，所述多线程结构包括与各个室外单元一一对应的交易线程以及时序同步线程；

所述的达到某个时间片时，指示被分配该时间片的若干个室外单元同步发送各自需要发送的数据给车载单元的步骤由所述时序同步线程执行。

5.一种路侧设备，其特征在于，包括：

室内单元以及与室内单元连接的两个以上室外单元；所述室内单元包括：

分配模块，用于为各个室外单元分配时间片，其中，任两个相邻的室外单元被分配不同的时间片；

指示模块，用于达到某个时间片时，指示被分配该时间片的若干个室外单元同步发送各自需要发送的数据给车载单元。

6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于：

所述分配模块，具体用于为相邻的连续N个室外单元依次分配第一至第N时间片，N为大于1的自然数。

7.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，还包括：判断模块；

所述判断模块，用于判断所述室外单元是否需要发送数据给车载单元和是否处于交易状态，以及需要发送的数据是否是除BST数据以外的射频数据；

所述指示模块，还用于若不需要且所述室外单元没有处于交易状态，则指示所述室外单元在达到被分配的时间片时，发送BST数据；若需要且所述需要发送的数据是除BST数据以外的射频数据，则指示所述室外单元将所述需要发送的数据写入缓存队列。

8.一种电子不停车收费系统，包括：车道与车道控制设备，以及管理中心，其特征在于，还包括：如权利要求5至7任一所述的路侧设备。

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