试谈单元ETC系统中DSRC协议与实现

论文导读：
摘要：随着高速公路的建设和车流量不断地增加，原有人工收费站的通行能力已经难以满足车辆快速通行的要求，而采取电子不停车收费系统(Electronic TollCollection，简称ETC)可以有效地解决这一不足，本论文在对ETC系统的浅析基础上，重点探讨DSRC通信协议的设计与实现。ETC系统包括两部分：路侧单元(Road-Side Units，简称RSU)和车载单元(Onboard Unit，简称OBU)。 RSU通过专用短程通信协议(Dedicated Short RangeCommunication，简称DSRC)与OBU实现通信和数据交互，完成交易历程。DSRC协议是专用于智能交通领域的一种短距离无线通信协议，协议分为三层：物理层、数据链路层、运用层。国内的DSRC协议是基于5.8GHz频段的。它是车载单元(OBU)与路侧单元(RSU)进行单向或双向交互式通信的标准，将车辆和道路有机地连接起来。以而，交通制约中心可以通过与行驶车辆的数据通信实现对车辆的智能管理，同时车辆还能够接入交通信息网，利用信息网中的资源。本论文首先浅析了ETC系统，对ETC系统结构进行简单介绍，然后详细地探讨和探讨了DSRC协议的原理、设计思想和系统结构，进而对其数据链路层中的媒介访问制约子层(MAC)和逻辑链路制约子层(LLC)进行详细浅析与实现。在此基础上，通过外场测试其通信历程，验证协议的一致性、性能和稳定性。最后指出了关于DSRC协议的缺点和不足。关键词：ETC系统论文专用短程通信论文路侧单元论文车载单元论文媒介访问制约子层论文逻辑链路制约子层论文
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Abstract4-7
第一章 绪论7-11

1.1 探讨背景7

1.2 国内外情况及进展7-9

1.2.1 国外ETC和DSRC情况及进展7-8

1.2.2 国内ETC和DSRC情况及进展8-9

1.3 本论文主要工作9-10

1.4 论文组织结构10-11

第二章 ETC系统和DSRC协议11-23

2.1 ETC系统的整体构成和特点11-13

2.

1.1 ETC系统的整体构成11-12

2.

1.2 ETC系统的基本特点12-13

2.2 ETC车道系统和DSRC协议的地位13-17

2.1 ETC车道系统和DSRC协议的功能13-14

2.2 ETC车道系统结构和DSRC协议的地位14-17

2.3 DSRC协议介绍17-22

2.3.1 I技术介绍17-18

2.3.2 DSRC协议介绍18-20

2.3.3 DSRC基本分层结构20-22

2.4 本章小结22-23

第三章 DSRC协议论述探讨23-37

3.1 DSRC协议结构模型23-25

3.2 DSRC协议物理层介绍25-26

3.3 DSRC协议数据链路层26-34

3.1 帧结构27-28

3.2 链路地址(LID)28-29

3.3 媒介访问制约层(MAC)29-32

3.4 逻辑链路制约子层(LLC)32-33

3.5 数据链路层开销33-34

3.6 链路层主要参数34

3.4 DSRC协议运用层34-35

3.5 本章小结35-37

第四章 DSRC协议在数据链路层上的实现与封装37-57

4.1 DSRC协议的串行通信方式37-39

4.

1.1 串口通信数据帧格式37-38

4.

1.2 特殊字节转义处理38

4.

1.3 命令的应答要求38

4.

1.4 串口通信流程38-39

4.2 PC机指令帧39-44
4.

2.1 初始化指令帧－C040-41

4.

2.2 继续交易指令帧－C141

4.

2.3 停止交易指令帧－C241-42

4.

2.4 消费指令帧－C642-43

4.

2.5 写本次交易信息指令帧－C843-44

4.3 RSU信息帧44-56
4.

3.1 RSU设备状态信息帧－B044-46

4.

3.2 地感状态信息帧－B146-47

4.

3.3 OBU系统信息帧－B247-49

4.

3.4 OBU车辆信息帧－B349-51

4.

3.5 IC卡信息帧－B451-53

4.

3.6 成功交易结束帧－B553-55

4.

3.7 写IC卡交易记录信息帧－B855-56

4.4 本章小结56-57
第五章 DSRC协议在ETC系统整体构架下的测试57-63

5.1 测试环境搭建和前期准备57-58

5.2 测试内容和结果58-62

5.

2.1 功能性测试58-61

5.

2.2 性能测试61

5.

2.3 稳定性测试61-62

5.3 本章小结62-63
第六章 总结与展望63-65
致谢65-67
参考文献67-69