CN113099412B - 一种智能rsu装置及路侧通信系统 - Google Patents

一种智能rsu装置及路侧通信系统 Download PDF

Info

Publication number
CN113099412B
CN113099412B CN202110326347.5A CN202110326347A CN113099412B CN 113099412 B CN113099412 B CN 113099412B CN 202110326347 A CN202110326347 A CN 202110326347A CN 113099412 B CN113099412 B CN 113099412B
Authority
CN
China
Prior art keywords
data
module
subsystem
intelligent
vehicle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110326347.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113099412A (zh
Inventor
周钰博
潘景剑
魏永利
冀峰
侯春辉
张翔宇
冯云聪
汪沂
葛华
宫杰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HEBEI FAREAST COMMUNICATION SYSTEM ENGINEERING CO LTD
Original Assignee
HEBEI FAREAST COMMUNICATION SYSTEM ENGINEERING CO LTD
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by HEBEI FAREAST COMMUNICATION SYSTEM ENGINEERING CO LTD filed Critical HEBEI FAREAST COMMUNICATION SYSTEM ENGINEERING CO LTD
Priority to CN202110326347.5A priority Critical patent/CN113099412B/zh
Publication of CN113099412A publication Critical patent/CN113099412A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113099412B publication Critical patent/CN113099412B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/30—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes
    • H04W4/40—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for vehicles, e.g. vehicle-to-pedestrians [V2P]
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/01—Detecting movement of traffic to be counted or controlled
    • G08G1/0104—Measuring and analyzing of parameters relative to traffic conditions
    • G08G1/0108—Measuring and analyzing of parameters relative to traffic conditions based on the source of data
    • G08G1/0116—Measuring and analyzing of parameters relative to traffic conditions based on the source of data from roadside infrastructure, e.g. beacons
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/01—Detecting movement of traffic to be counted or controlled
    • G08G1/0104—Measuring and analyzing of parameters relative to traffic conditions
    • G08G1/0125—Traffic data processing
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/01—Detecting movement of traffic to be counted or controlled
    • G08G1/0104—Measuring and analyzing of parameters relative to traffic conditions
    • G08G1/0137—Measuring and analyzing of parameters relative to traffic conditions for specific applications
    • G08G1/0141—Measuring and analyzing of parameters relative to traffic conditions for specific applications for traffic information dissemination

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

本发明涉及车路协同技术领域中一种智能RSU装置及路侧通信系统，主要由V2X子系统和综合接入子系统组成，V2X子系统用于接收车辆的V2X数据和综合接入子系统转发的数据并进行本地处理，处理后生成的广播数据发送给车辆，生成的车路协同数据发送给综合接入子系统；综合接入子系统用于接收V2X子系统发送的数据、智能交通装置发送的数据以及数据中心发送的数据和指令，并按照数据的目的地址转发给V2X子系统、数据中心或智能交通装置。本发明在车路协同系统基础建设无法覆盖的区域，实现车路协同子系统局域组网后通过5G通信接入中心系统，可以减少基础设置建设的费用。

Description

一种智能RSU装置及路侧通信系统
技术领域
本发明公开了一种智能RSU装置及路侧通信系统，涉及车路协同技术领域，尤其涉及一种具备V2X和网络接入功能的智能RSU装置及路侧通信系统。
背景技术
车路协同RSU设备是车路协同系统用于实现车路通信和路侧交通感知的关键设备。
车路协同系统是智能车路协同系统(IVICS)的简称，采用先进的无线通信和新一代互联网等技术，全方位实施车车、车路动态实时信息交互，并在全时空动态交通信息采集与融合的基础上开展车辆主动安全控制和道路协同管理，充分实现人车路的有效协同，保证交通安全，提高通行效率，从而形成的安全、高效和环保的道路交通系统，是智能交通系统(ITS)的最新发展方向。
车路协同是自动驾驶商业化的前提又是《交通强国建设纲要》任务目标之一还是“新基建”中融合型智能交通基础设施的组成部分，可以有效支撑传统基础设施的转型升级。
车路协同系统的需要增加较多的智能化设备，4G/5G网络主要由移动运营商负责，新增的智能设备需要接入4G/5G网络时都必需单独的运营商账户，势必会增加大量的运营费用；在系统新建或者改造的过程中存在原有基础设施不足或者无法覆盖的情况。
发明内容
本发明提供了一种智能RSU装置及路侧通信系统，以解决车路协同建设种组网及设备入网的问题。
本发明采用的技术方案为：
一种智能RSU装置，包括V2X子系统和综合接入子系统；
V2X子系统用于接收车辆的V2X数据和综合接入子系统转发的数据并进行本地处理，处理后生成的广播数据发送给车辆，生成的车路协同数据发送给综合接入子系统；
综合接入子系统用于接收V2X子系统发送的数据、智能交通装置发送的数据以及数据中心发送的数据和指令，并按照数据的目的地址转发给V2X子系统、数据中心或智能交通装置。
进一步的，V2X子系统包括应用处理器AP和第一通信模块，应用处理器AP包括V2X接入层模块、V2X网络层模块、数据编解码模块、安全应用模块、广播控制模块、操作管理模块、MQTT模块、本地计算模块和SOC通信接口；
数据接收过程：第一通信模块用于接收车辆的V2X数据，并发送到V2X接入层模块；V2X接入层模块和V2X网络层模块分别依次用于将车辆的V2X数据进行相应的协议解析，解析后的数据发送到数据编解码模块；数据编解码模块用于调用安全应用模块，对数据进行验签并生成安全消息，并对安全消息进行解码，然后发送到操作管理模块；操作管理模块用于将与数据中心有关的推送数据发送到MQTT模块，其余数据发送到本地计算模块；本地计算模块用于根据V2X增强算法对接收的数据进行处理，处理后的数据进行存储并根据需求通过SOC通信接口转发给综合接入子系统；MQTT模块用于对接收到的数据进行封装后经过SOC通信接口发送到综合接入子系统；
数据发送过程：SOC通信接口用于接收综合接入子系统发送的数据，将V2X数据发送到MQTT模块，智能交通装置采集的交通数据转发给本地计算模块；MQTT模块用于对接收的数据进行验证后发送到操作管理模块；本地计算模块用于根据V2X增强算法对接收的数据进行处理，将需要发送给车辆的数据传输到操作管理模块中；操作管理模块用于对接收的数据进行格式转换后发送到广播控制模块；广播控制模块用于周期性生成广播消息，并发送到数据编解码模块；数据编解码模块用于对接收的数据进行编码后调用安全应用模块对消息进行签名加密，加密后的数据依次经过V2X网络层模块和V2X接入层模块进行协议封装，封装后的数据发送给第一通信模块；第一通信模块用于将接收的数据转发给车辆。
进一步的，综合接入子系统包括第二通信模块和SOC，SOC包括系统接入层模块、系统网络层模块、接收处理模块、发送处理模块、系统管理模块、设备管理模块以及AP通信接口；
第二通信模块用于接收V2X子系统发送的数据、智能交通装置发送的数据以及数据中心发送的数据和指令，后依次经过系统接入层模块和系统网络层模块发送到接收处理模块；接收处理模块用于对接收到数据的目标地址进行判别，并将数据与目标地址匹配后发送到系统管理模块；系统管理模块用于根据预设的地址对数据进行分组，当数据的目标是智能RSU装置时，将V2X数据、数据中心的数据和智能交通装置采集的交通数据通过AP通信接口传输到V2X子系统，将数据中心的指令、智能交通装置的状态数据以及第二通信模块的状态数据发送到设备管理模块进行处理并存储，当数据的目标是数据中心或者其他智能交通装置时，将接收的数据转发到发送处理模块；发送处理模块用于将接收的数据发送到系统网络层，后经系统接入层模块发送到数据中心或者其他智能交通装置。
进一步的，所述V2X子系统还包括HSM加密模块，HSM加密模块与应用处理器AP通过SPI连接；应用处理器AP通过安全应用模块调用HSM加密模块实现对数据的硬件加密。
进一步的，还包括：射频电路，所述射频电路用于连接和匹配所述第一通信模块和第二通信模块与对应的外部天线；
所述射频电路包括wifi放大电路，用于增大WiFi信号，提高覆盖能力。
进一步的，还包括电源管理系统，所述电源管理系统与SOC之间通过控制信号连接，为智能RSU装置中各个模块进行供电和供电管理。
进一步的，对外提供多路以太网传输接口；其中一路以太网传输接口同时支持千兆网传输和POE供电功能。
一种路侧通信系统，包括车路协同子系统、传输链路和数据中心；
所述车路协同子系统包括智能交通装置、车辆以及权利要求1-7任一权项所述的智能RSU装置；所述传输链路包括有线通信链路和5G通信链路；所述数据中心包括本地数据中心和5G应用服务器。
所述智能RSU装置作为路侧通信系统的网络管理节点，实现数据中心与智能交通装置间的数据的存储和传输，根据数据中心的指令对车路协同子系统进行监控、配置和管理；且智能RSU装置提供隧道模式支持数据中心与智能交通装置直接上下行访问。
进一步的，所述车路协同子系统中智能交通装置通过WiFi或者网线与智能RSU装置通信，车辆通过V2X信号与智能RSU装置通信；所述车路协同子系统与5G通信链路和5G应用服务器组成5G网络，车路协同子系统与有线通信链路和本地数据中心组成本地网络，本地网络和5G网络至少存在一种或者同时存在。
进一步的，所述5G通信链路包含5G应用服务器以及完成链路传输所必需的基站和核心网，有线通信链路包含本地服务器以及完成链路传输所必需的光纤网络交换机以及MEC设备。
本发明具有以下优点：
1、本发明可以解决智能交通装置接入5G网络的问题，在智能RSU装置覆盖范围内减少其他装置对5G入网费用。
2、本发明在车路协同系统基础建设无法覆盖的区域，实现车路协同子系统局域组网后通过5G通信接入中心系统，可以减少基础设置建设的费用。
附图说明
图1是本发明提供一种路侧通信系统的示意图；
图2是本发明提供另一种路侧通信系统的示意图；
图3是本发明中智能RSU装置的结构示意图；
图4是本发明中AP的软件架构示意图；
图5是本发明中AP中的结构框图；
图6是本发明中SOC的软件结构示意图
图7是本发明中SOC的结构框图；
图8是本发明中整体硬件结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图介绍本发明实施例的实现方式。
图1为本发明提供一种路侧通信系统的示意图，图中智能交通装置1表示所有需要通过WiFi与智能RSU装置连接的装置，智能交通装置1通过WiFi与智能RSU装置实现数据收发；图中智能交通装置2表示所有需要通过网络与智能RSU装置连接的装置，使用智能RSU装置的网络接口，也可通过增加交换设备扩充连接数量，智能交通装置2通过以太网与智能RSU装置实现数据收发；智能交通装置1和智能交通装置2从智能RSU装置接收控制指令或者配置数据等，同时向智能RSU装置发送自身的状态数据和业务数据；图中车辆表示具备V2X通信功能的一个或者多个车辆；智能RSU装置实现对车路协同子系统数据的处理和收发；在此基础上，根据数据中心的需求，车路协同子系统内的数据分别通过有线通信链路和5G通信链路传输到本地数据中心和5G应用服务器，同时数据中心将控制指令和相关信息下发到智能RSU装置，实现对智能交通设备的控制管理；借助智能RSU装置具备的数据安全和QoS等功能保障组网环境的安全、高效；
进一步的，智能RSU装置的可以提供隧道传输功能，此时智能交通装置1和智能交通装置2的数据不再以智能RSU装置作为节点，实现数据中心与智能交通装置1和智能交通装置2之间进行直接的上下行访问；
显而易见的，根据上述实施方式，图2为本发明提供另一种路侧通信系统的示意图，车路协同子系统仍然按照上述方式实现，当现有的基础设施不足以实现有线通信链路的全覆盖时，在5G应用服务器与本地数据中心之间搭建一条本地传输链路，通过5G网络和本地传输链路实现数据中心与车路协同子系统之间的数据通信；
图3为本发明提供的一种智能RSU装置的结构示意图，主要由V2X子系统和综合接入子系统组成，V2X子系统通过通信模块1实现V2X通信数据收发，在AP中实现V2X协议栈、V2X应用以及数据的本地处理；V2X子系统与综合接入子系统组之间可以通过外部接口连接；相应的在AP和SOC中包含相应的软件外部接口；
V2X子系统用于接收车辆的V2X数据和综合接入子系统转发的数据并进行本地处理，处理后生成的广播数据发送给车辆，生成的车路协同数据发送给综合接入子系统；
综合接入子系统组主要实现5G通信数据、WiFi通信数据、网络通信数据和V2X数据的路由交换。上述数据的通信通过通信模块2实现，通过SOC和通信模块2可以扩展5路以太网接口，用于数据中心和车路协同子系统内的下挂设备的通信，SOC还具备网络管理功能，对WiFi或者有线网络下挂的智能交通设置进行管理；进一步的SOC支持IPsec协议，可以支持数据中心与车路协同子系统内的下挂设备之间通过隧道传输模式进行直接上行下通信。
图4为本发明提供的AP的软件架构示意图，主要包括本地计算模块、V2X应用、V2X协议栈、操作系统、内部接口等模块，操作系统基于linux系统开发，V2X应用主要实现MQTT功能、操作管理、广播控制、安全功能。V2X协议栈通过驱动通信模块实现V2X数据的收发，V2X数据包括PC5、Uu、网络通信接口的数据，此外V2X协议栈还负责实现数据的编解码、网络层协议格式的封装解封装、网络层DME管理功能以及书接入层功能；MQTT功能包括订阅客户端和发布客户端，负责接收云平台的配置操作，并完成设备心跳及环境数据的上报；操作管理功能负责实现云端数据格式解析功能及消息中转，负责RSI、MAP消息的配置管理维护，负责BSM消息的封装及上报，负责告警信息、状态信息、统计信息的收集及上报；广播控制功能并按照配置的管理策略触发定时下发功能，负责RSM、SPAT消息接口转换及实时下发；安全功能包括证书的管理维护功能，数据的签名验签，数据加解密以及其他系统安全功能；本地计算模块通过算法对V2X数据、交通数据等进行处理，实现车路协同场景应用；内部接口负责AP与设备内部其他组成部分的连接通信；
进一步的，安全功能的包括HSM功能，通过调用与AP连接的HSM加密模块对接收到的V2X数据进行验签，当验签通过时V2X数据才会被进一步处理，当验签不通过时相关数据会被丢弃；相应的，需要通过调用HSM加密模块对需要加密的发送数据及进行签名，然后再被发送出去。
进一步的，安全功能可以被本地计算模块调用，可以对综合接入子系统传输的特定数据进行相应的加解密处理。
图5为本发明实施例AP中的数据收发结构框图；
V2X子系统包括应用处理器AP和第一通信模块，应用处理器AP包括V2X接入层模块、V2X网络层模块、数据编解码模块、安全应用模块、广播控制模块、操作管理模块、MQTT模块、本地计算模块和SOC通信接口；
数据接收过程：通信模块1用于接收车辆的V2X数据，并发送给V2X接入层模块；V2X接入层模块和V2X网络层模块分别依次用于将车辆的V2X数据进行相应的协议解析，解析后的数据发送到数据编解码模块；数据编解码模块用于调用安全应用模块，对数据进行验签并生成安全消息，并对安全消息进行解码，然后发送到操作管理模块；操作管理模块用于将与数据中心有关的推送数据发送到MQTT模块，其余数据发送到本地计算模块；本地计算模块用于根据V2X增强算法对接收的数据进行处理，处理后的数据进行存储并根据需求通过SOC通信接口转发给综合接入子系统；MQTT模块用于对接收到的数据进行封装后经过SOC通信接口发送到综合接入子系统；
数据发送过程：SOC通信接口用于接收综合接入子系统发送的数据，将V2X数据发送到MQTT模块，智能交通装置采集的交通数据转发给本地计算模块；MQTT模块用于对接收的数据进行验证后发送到操作管理模块；本地计算模块用于根据V2X增强算法对接收的数据进行处理，将需要发送给车辆的数据传输到操作管理模块中；操作管理模块用于对接收的数据进行格式转换后发送到广播控制模块；广播控制模块用于周期性生成广播消息，并发送到数据编解码模块；数据编解码模块用于对接收的数据进行编码后调用安全应用模块对消息进行签名加密，加密后的数据依次经过V2X网络层模块和V2X接入层模块进行协议封装，封装后的数据发送给通信模块1；通信模块1用于将接收的数据转发给车辆。
图6为本发明提供的SOC的软件架构示意图，由操作系统、内部接口、外部接口、基础组件、系统应用、通信协议栈组成。操作系统基于开源的OpenWrt实现；内部接口是负责SOC与设备内部其他组成部分的连接通信的软件接口；基础组件可以为应用提供基于事件驱动的机制、进程间通信框架、系统监控日志工具、系统接口工具集等；所述外部接口负责向智能RSU装置外部提供访问接口，如web访问接口、南向接口、服务器接口等，通过外部接口数据中心可以实现对智能RSU设备访问和管理，进一步的实现对车路协同子系统的管理；系统应用包括设备管理、系统管理等部分；
进一步的，设备管理可以根据配置实现5G注册入网、WiFi模块的配置、接入账号的管理、本地局域网管理等工作，实现网络正常通信；通过系统管理功能实现静态/动态路由转发、网络接口配置、组播、wifi中继等功能；
进一步的，所述系统管理还提供防火墙和IPsec加密功能；
综上，SOC首先通过配置5G注册入网、WiFi接入账号管理等功能建立车路协同子系统的网络；当接收到数据时，根据数据的IP地址，通过路由转发功能和WiFi中继功能将数据发送给AP、本地智能交通装置或者数据中心；当AP接收到数据后，首先对数据进行处理，经过处理后根据数据用途通过V2X通信发送给车辆或者发送到SOC中进行后续转发。
图7是SOC中数据转发结构框图，通信协议栈包括系统接入层和系统网络层，具备分别支持WiFi、5G、以太网的相应子模块，实现协议的封装和解析；
综合接入子系统包括通信模块2和SOC，SOC包括系统接入层模块、系统网络层模块、接收处理模块、发送处理模块、系统管理模块、设备管理模块以及AP通信接口；
通信模块2用于接收V2X子系统发送的数据、智能交通装置发送的数据以及数据中心发送的数据和指令，后依次经过系统接入层模块和系统网络层模块发送到接收处理模块；接收处理模块用于对接收到数据的目标地址进行判别，并将数据与目标地址匹配后发送到系统管理模块；系统管理模块用于根据预设的地址对数据进行分组，当数据的目标是智能RSU装置时，将V2X数据、数据中心的数据、智能交通装置采集的交通数据通过AP通信接口传输到V2X子系统，将数据中心的指令、智能交通装置的状态数据以及通信模块2的状态数据发送到设备管理模块进行处理并存储，当数据的目标是数据中心或者其他智能交通装置时，将接收的数据转发到发送处理模块；发送处理模块用于将接收的数据发送到系统网络层，后经系统接入层发送到数据中心或者其他智能交通装置。
图8是本发明提供实施例的一种硬件结构示意图，图中AP通过SPI总线与HSM加密模块连接，用于对数据进行签名和验签；AP与通信模块1之间通过USB总线连接，实现V2X数据收发以及完成对通信模块1的升级配置；
HSM加密模块支持国密SM1/SM2/SM3/SM4/SM6/SSF33/SM9等多种商用密码算法；进一步的，本实施例提供的HSM支持多用应独立加密功能，AP中可以针对不同数据运行多个安全应用，每个应用具备独立的管理码和密钥，可以为不同类的数据分配特定的密钥；
通信模块2是多个功能模块的集成，主要实现5G、WiFi、网络通信功能，其中5G通信模块与SOC之间通过USB3.0连接，实现5G数据的收发和模块的配置管理；WiFi模组与SOC之间通过SDIO连接，实现WiFi数据的接入并且射频电路中WiFi功率控制，此外本实施例中充分利用SOC的专用性，采用支持多网口路由解决方案的SOC，通知通信模块2中具备千兆以太网络接口物理层芯片(PHY)，通过RGMII与SOC连接，PHY芯片支持10/100/1000兆物理层网络匹配电路，实现网络自适应以及数据的收发。
AP与SOC之间的连接可以通过PCIE、USB、RGMII等多种方式实现，SOC向AP发送需要处理的数据，利用AP的高性能对数据进行边缘处理，AP向SOC发送V2X数据和其他数据结果，考虑到AP与SOC都连接了外部高速总线，从数据带宽角度本实施例采用PCIE总线作为AP和SOC之间的数据传输总线；
本实施例中的天线包括V2X天线、5G天线、WiFi天线、GNSS天线，其中5G天线兼容4G天线；天线通过射频电路与对应的模块连接，射频电路除了实现对应的电连接之外还具备WiFi的放大电路；
本实施例实现了一种POE接口的实现方法，在1000M BASE-TPOE供电系统中，所有线序对均用于传输数据，故采用数据对供电方式。目前POE有两种定义了两种供电线序：一种是在4、5、7、8线对上传输电流，并且规定，4、5为正极，7、8为负极；另一种是在1、2、3、6线上传输电源，极性为任意，1、2为正极，3、6为负极或是1、2为负极，3、6为正极，其中的一种供电极性。本实施例设计了双路整流电流路，可以同时支持这两种情况；
进一步的，POE的实现步骤如下：供电设备(PSE)首先向受电设备(PD)发送检测电压，PD通过电路向PSE反馈握手信号；然后PSE向PD发送等级检测电压，根据PD的反馈信号确定PD的供电等级；最后开始向PD供电，当网络断开时PSE会停止供电。
所述智能交通装置通过WiFi或者网线与智能RSU装置通信；所述车辆通过V2X信号与智能RSU装置通信；所述车路协同子系统与5G通信链路和5G应用服务器组成5G网络；所述车路协同子系统与有线通信链路和本地数据中心组成本地网络；所述5G通信链路包含5G应用服务器以及完成链路传输所必需的基站、核心网等组成部分；所述有线通信链路包含本地服务器以及完成链路传输所必需的光纤网络交换机以及MEC等设备。
所述的本地网络和5G网络至少存在一种或者同时存在；所述智能RSU装置可以作为车路协同子系统的管理节点；同时提供隧道模式支持数据中心与智能交通装置直接上下行访问。
以上所述，仅为本发明的一种具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉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。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种智能RSU装置，其特征在于，包括V2X子系统和综合接入子系统；
V2X子系统用于接收车辆的V2X数据和综合接入子系统转发的数据并进行本地处理，处理后生成的广播数据发送给车辆，生成的车路协同数据发送给综合接入子系统；
综合接入子系统用于接收V2X子系统发送的数据、智能交通装置发送的数据以及数据中心发送的数据和指令，并按照数据的目的地址对应转发给V2X子系统、数据中心和智能交通装置；
其中，V2X子系统包括应用处理器AP和第一通信模块，应用处理器AP包括V2X接入层模块、V2X网络层模块、数据编解码模块、安全应用模块、广播控制模块、操作管理模块、MQTT模块、本地计算模块和SOC通信接口；
数据接收过程：第一通信模块用于接收车辆的V2X数据，并发送到V2X接入层模块；V2X接入层模块和V2X网络层模块分别依次用于将车辆的V2X数据进行相应的协议解析，解析后的数据发送到数据编解码模块；数据编解码模块用于调用安全应用模块，对数据进行验签并生成安全消息，并对安全消息进行解码，然后发送到操作管理模块；操作管理模块用于将与数据中心有关的推送数据发送到MQTT模块，其余数据发送到本地计算模块；本地计算模块用于根据V2X增强算法对接收的数据进行处理，处理后的数据进行存储并根据需求通过SOC通信接口转发给综合接入子系统；MQTT模块用于对接收到的数据进行封装后经过SOC通信接口发送到综合接入子系统；
数据发送过程：SOC通信接口用于接收综合接入子系统发送的数据，将V2X数据发送到MQTT模块，智能交通装置采集的交通数据转发给本地计算模块；MQTT模块用于对接收的数据进行验证后发送到操作管理模块；本地计算模块用于根据V2X增强算法对接收的数据进行处理，将需要发送给车辆的数据传输到操作管理模块中；操作管理模块用于对接收的数据进行格式转换后发送到广播控制模块；广播控制模块用于周期性生成广播消息，并发送到数据编解码模块；数据编解码模块用于对接收的数据进行编码后调用安全应用模块对消息进行签名加密，加密后的数据依次经过V2X网络层模块和V2X接入层模块进行协议封装，封装后的数据发送给第一通信模块；第一通信模块用于将接收的数据转发给车辆。
2.根据权利要求1所述的智能RSU装置，其特征在于，综合接入子系统包括第二通信模块和SOC，SOC包括系统接入层模块、系统网络层模块、接收处理模块、发送处理模块、系统管理模块、设备管理模块以及AP通信接口；
第二通信模块用于接收V2X子系统发送的数据、智能交通装置发送的数据以及数据中心发送的数据和指令，后依次经过系统接入层模块和系统网络层模块发送到接收处理模块；接收处理模块用于对接收到数据的目标地址进行判别，并将数据与目标地址匹配后发送到系统管理模块；系统管理模块用于根据预设的地址对数据进行分组，当数据的目标是智能RSU装置时，将V2X数据、数据中心的数据和智能交通装置采集的交通数据通过AP通信接口传输到V2X子系统，将数据中心的指令、智能交通装置的状态数据以及第二通信模块的状态数据发送到设备管理模块进行处理并存储，当数据的目标是数据中心或者其他智能交通装置时，将接收的数据转发到发送处理模块；发送处理模块用于将接收的数据发送到系统网络层，后经系统接入层模块发送到数据中心或者其他智能交通装置。
3.根据权利要求1所述的智能RSU装置，其特征在于，所述V2X子系统还包括HSM加密模块，HSM加密模块与应用处理器AP通过SPI连接；应用处理器AP通过安全应用模块调用HSM加密模块实现对数据的硬件加密。
4.根据权利要求2所述的智能RSU装置，其特征在于，还包括：射频电路，所述射频电路用于连接和匹配所述第一通信模块和第二通信模块与对应的外部天线；
所述射频电路包括wifi放大电路，用于增大WiFi信号，提高覆盖能力。
5.根据权利要求1所述的智能RSU装置，其特征在于，还包括电源管理系统，所述电源管理系统与SOC之间通过控制信号连接，为智能RSU装置中各个模块进行供电和供电管理。
6.根据权利要求5所述的智能RSU装置，其特征在于，对外提供多路以太网传输接口；其中一路以太网传输接口同时支持千兆网传输和POE供电功能。
7.一种路侧通信系统，其特征在于，包括车路协同子系统、传输链路和数据中心；
所述车路协同子系统包括智能交通装置、车辆以及权利要求1-6任一权项所述的智能RSU装置；所述传输链路包括有线通信链路和5G通信链路；所述数据中心包括本地数据中心和5G应用服务器；
所述智能RSU装置作为路侧通信系统的网络管理节点，实现数据中心与智能交通装置间的数据的存储和传输，根据数据中心的指令对车路协同子系统进行监控、配置和管理；且智能RSU装置提供隧道模式支持数据中心与智能交通装置直接上下行访问。
8.根据权利要求7所述的一种路侧通信系统，其特征在于，所述车路协同子系统中智能交通装置通过WiFi或者网线与智能RSU装置通信，车辆通过V2X信号与智能RSU装置通信；所述车路协同子系统与5G通信链路和5G应用服务器组成5G网络，车路协同子系统与有线通信链路和本地数据中心组成本地网络，本地网络和5G网络至少存在一种或者同时存在。
9.根据权利要求7所述的一种路侧通信系统，其特征在于，所述5G通信链路包含5G应用服务器以及完成链路传输所必需的基站和核心网，有线通信链路包含本地服务器以及完成链路传输所必需的光纤网络交换机以及MEC设备。
CN202110326347.5A 2021-03-26 2021-03-26 一种智能rsu装置及路侧通信系统 Active CN113099412B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110326347.5A CN113099412B (zh) 2021-03-26 2021-03-26 一种智能rsu装置及路侧通信系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110326347.5A CN113099412B (zh) 2021-03-26 2021-03-26 一种智能rsu装置及路侧通信系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113099412A CN113099412A (zh) 2021-07-09
CN113099412B true CN113099412B (zh) 2022-09-16

Family

ID=76670083

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110326347.5A Active CN113099412B (zh) 2021-03-26 2021-03-26 一种智能rsu装置及路侧通信系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113099412B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113691958B (zh) * 2021-09-02 2023-06-09 北卡科技有限公司 一种基于sm9的v2x身份认证方法
CN115394076A (zh) * 2022-07-22 2022-11-25 上海交通大学 一种智能车路协同系统感知技术及其应用

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103606270A (zh) * 2013-11-27 2014-02-26 重庆邮电大学 一种车路协同通信方法及系统
EP3314918B1 (en) * 2015-06-24 2020-08-12 Intel IP Corporation Enhanced support vehicle-to-anything (v2x) communication
US11140529B2 (en) * 2017-11-27 2021-10-05 Intel Corporation Multi-access edge computing (MEC) based multi operator support for C-V2X systems
US11480976B2 (en) * 2018-12-07 2022-10-25 Qualcomm Incorporated RSU based vehicle maneuver scheduling
CN111385746B (zh) * 2018-12-28 2023-07-11 华为技术有限公司 一种通信方法及通信设备
US20200314614A1 (en) * 2019-03-29 2020-10-01 Apple Inc. Systems and methods for autonomous vehicle communication
CN210016640U (zh) * 2019-06-04 2020-02-04 江苏广宇科技产业发展有限公司 一种基于多模通信的车路协同rsu设备
CN111739302A (zh) * 2020-08-07 2020-10-02 宁波均联智行科技有限公司 自动代客泊车的方法及系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN113099412A (zh) 2021-07-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113099412B (zh) 一种智能rsu装置及路侧通信系统
CN113766019B (zh) 基于云端以及边缘计算相结合的物联网系统
KR20190065929A (ko) 시스템에서 데이터 전송 방법 및 장치
CN106657397A (zh) 一种基于mqtt协议的车联网
CN101808014B (zh) 基于瘦ap架构的网管方案及其系统
CN101098256A (zh) 一种基于简单网络管理协议的集群管理方法和系统
US20220248299A1 (en) Communication system, communication method, and server
CN110691117B (zh) 一种电动汽车充换电网络协议网关
CN103997796A (zh) 一种业务数据处理方法
CN111328037A (zh) 一种基于蓝牙mesh技术的高速公路隧道通信系统及通信方法
CN105142097A (zh) 一种实现终端接入的方法及系统
CN115473796A (zh) 一种基于北斗+4g及加密方式的电力配电网的实时监控系统
CN112512012B (zh) 一种基于5g虚拟专用通信的多车联动系统及方法
CN211063634U (zh) 一种基于mqtt框架的远程车载控制系统
CN204168332U (zh) 用于汽车的数据传输控制系统及电动汽车
CN110677745B (zh) 配电装置、系统和方法
CN113809775A (zh) 分布式能源并网数据安全接入系统及安全接入方法
CN106302635A (zh) 一种基于无线通信技术的通用数据中继方法
JP2018511270A (ja) データ伝送方法および装置
JP6810547B2 (ja) 通信システム
CN108322941B (zh) 信息通信方法及装置
CN116437313A (zh) 一种路侧单元及通信方法
CN101826982B (zh) 无线局域网统计方法
WO2022205315A1 (en) Integrated access and backhaul radio link handover
CN107318127B (zh) 数据传输方法、装置以及系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant