一种解决etc邻道干扰的方法
【专利摘要】本发明提供一种解决etc邻道干扰的方法，通过若干信号量实现相邻路侧单元RSU之间的联动，本道RSU初始化为广播状态，根据接收的邻道RSU发送的信号量确定是否开启广播定时器，只有接收到邻道RSU发送的处于交易的信号量时，本道RSU才能发送BST；当本道RSU发送BST时，同时发送信号量触发邻道RSU发送作为干扰的信号；当本道RSU收到OBU响应进入交易状态时，同时发送信号量触发邻道RSU的BST发送；当本道RSU和邻道RSU都进入交易状态时，RSU之间相互独立，互不影响。本发明具有的优点和积极效果是：解决了邻道误交易和邻道前向干扰问题，且方法实现简单。
【专利说明】一种解决etc邻道干扰的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于etc信号识别与处理【技术领域】，尤其是涉及一种解决etc邻道干扰的方法。
【背景技术】
[0002]在高速公路不停车收费系统(ETC系统)中，“邻道干扰”一直存在，影响ETC系统的大规模应用。
[0003]所谓“邻道干扰”，包含两种干扰现象:
[0004](一 )邻道误交易:指一个车道上的路侧单元RSU除了能够与本车道正在通过的车辆的OBU交易，还能够与相邻车道上正在通过的车辆的OBU交易，从而造成“误扣费”，影响到车辆的通行。例如OBU车辆从MTC车道出入口经过时被ETC车道交易，或者OBU车辆从主干道正常行驶时被辅道ETC收费口误交易，或者OBU进入本ETC车道后被相邻ETC车道的RSU唤醒并交易，都属于邻道误交易干扰，如图1所示。
[0005](二)邻道前向干扰:本车道OBU在交易过程中，若收到相邻车道的RSU发射的BST命令，OBU会重新建链，不与本道RSU继续完成交流，交易流程受到干扰，导致交易失败。如图2所示。
[0006]目前，解决邻道干扰的方法主要包括:
[0007](一 )精确控制RSU的覆盖范围，使RSU的信号只覆盖本车道，避免邻道OBU的误动作。由于射频信号的特性，此方法技术难度高，很难做到精确覆盖。而且OBU接受灵敏度的区别，难以兼顾覆盖和交易成功率。
[0008]( 二)安装附加RSU，使用附加RSU对OBU进行定位，从而确定OBU所在车道，避免邻道干扰。此种方法需要附加RSU的配合，大大增加系统的成本，同时需要集中控制单元，增加复杂度。
[0009](三)使用多波束天线，利用波束成形技术，调整ETC交易的有效通信区域，实时检测ETC车道的OBU精确位置，并依据电子标签的位置调整和发射定向下行波束，以空分复用的方式实现与多个车载电子标签的并发通信。此技术难度大，天线和射频硬件复杂，提高了RSU的成本。
【发明内容】
[0010]针对上述问题，本发明的目的是提供一种解决etc邻道干扰的方法。
[0011]本发明的核心思想是:通过RSU之间的简单联动，利用接收信号的信噪比原理解决邻道干扰问题。
[0012]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是:
[0013]一种解决etc邻道干扰的方法，通过若干信号量实现相邻路侧单元RSU之间的联动，
[0014]本道RSU初始化为广播状态，根据接收的邻道RSU发送的信号量确定是否开启广播定时器，只有接收到邻道RSU发送的处于交易的信号量时，本道RSU才能发送BST ；
[0015]当本道RSU发送BST时，同时发送信号量触发邻道RSU发送作为干扰的信号；
[0016]当本道RSU收到OBU响应进入交易状态时，同时发送信号量触发邻道RSU的BST发送；
[0017]当本道RSU和邻道RSU都进入交易状态时，RSU之间相互独立，互不影响。
[0018]优选的，根据定义的信道抑制比和距离因素将邻道RSU的信号作为本道RSU的干扰信号。
[0019]优选的，通过定义广播定时器，通过广播定时器按时发送BST和触发信号量。
[0020]优选的，定义RSU的状态信号量，区分广播状态和etc交易状态。
[0021]本发明具有的优点和积极效果是:
[0022]解决了邻道误交易和邻道前向干扰问题，且方法实现简单。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1为邻道误交易示意图；
[0024]图2为邻道前向干扰示意图；
[0025]图3为三个RSU部署示意图；
[0026]图4为本发明RSU初始化流程；
[0027]图5为本发明邻道RSU发送ETC空口指令时，本道RSU联动处理流程；
[0028]图6为本发明邻道RSU状态变化时，本道RSU联动处理流程；
[0029]图7为本发明本道RSU广播和交易状态切换处理流程。
【具体实施方式】
[0030]下面结合附图对本发明的具体实施例做详细说明。
[0031]一种解决etc邻道干扰的方法，通过若干信号量实现相邻路侧单元RSU之间的联动，根据定义的信道抑制比和距离因素将邻道RSU的信号作为本道RSU的干扰信号；
[0032]本道RSU初始化为广播状态，初始化广播定时器，根据接收的邻道RSU发送的指示状态的信号量确定是否开启广播定时器，只有接收到邻道RSU发送的处于交易的信号量时，本道RSU才能发送BST ；
[0033]当本道RSU发送BST时，同时发送信号量触发邻道RSU发送PN9作为干扰信号；
[0034]当本道RSU收到OBU响应进入交易状态时，同时发送信号量触发邻道RSU的BST发送；
[0035]当本道RSU和邻道RSU都进入交易状态时，RSU之间相互独立，互不影响。
[0036]本发明实施例相邻RSU之间通过7个信号量实现相邻RSU之间的联动；
[0037]通过信号量Gl (G1’ )——输出，当本道RSU发送BST或交易帧时输出触发脉冲信号量Gl，触发邻道RSU发送PN9或BST ；
[0038]通过信号量G2——输出，将本道RSU状态指示给两个邻道RSU，根据获取的Vs状态量的对应为O还是I ;其中状态量Vs——自身所处状态，O表示广播状态，即间隔发送BST ；I表示交易状态，即与OBU建链成功，正在进行交易；
[0039]通过信号量G3(G3’)——输入，与邻道RSU的Gl (G1’)相连，根据自身和相邻RSU的状态，触发PN9或BST发送；
[0040]通过信号量G4(G4’ )——输入，接收邻道RSU的状态Vs，当状态发生变化时，本道RSU作出相应处理；
[0041]本发明所述广播定时器为BST发送定时器，本发明定义为定时器Tbst，超时发送BST,并输出触发信号，触发邻道RSU的联动流程。
[0042]图4为RSU初始化流程，本道RSU初始化为广播状态，如图4所示，初始化BST发送定时器，根据邻道RSU状态确定是否开启BST发送定时器。
[0043]图5为本道RSU接收到邻道RSU发送广播或BST时触发的联动流程，当某一邻道RSU发送BST或交易信令时，本道RSU根据自身状态和相邻两个邻道RSU的状态进行处理；其中PN9对于广播和交易都不产生影响，所以发送PN9时本道RSU不触发邻道RSU的处理流程；当发送BST时，若两个邻道RSU都处于交易状态，则可能导致前向邻道干扰，所以需要触发另一邻道RSU发送PN9。
[0044]图6为邻道RSU状态变化时触发本道RSU联动流程，当本道RSU状态为交易时，邻道RSU的状态对其没有影响；当本道RSU状态为广播时，只要某一邻道RSU处于交易状态，本道RSU的BST或PN9的发送就由邻道RSU触发。
[0045]图7为RSU广播和交易状态切换，当OBU响应VST后，RSU状态设置为交易，触发两个邻道RSU执行如图6所示的联动流程；当交易结束后，RSU状态设置为广播状态，根据两个邻道RSU状态设置广播定时器状态，同时触发另个邻道RSU执行如图6所示的联动流程。
[0046]本发明解决邻道干扰的原理如下:
[0047](一 )对于邻道误交易，相邻RSU之间通过信号量进行联动，当本道RSU(下称RSU2)发送正常交易信号时，邻道RSU(下称RSU1)发送相应“干扰”信号。对于本道RSU交易信号来说，邻道“干扰”信号相当于噪声，由于通信协议中规定的信道抑制比和距离因素，邻道信号强度远小于本道信号强度，OBU接受信号的信噪比较高，根据数字信号的抗噪声性能原理——接受信号信噪比越高误码率越低，因此OBU可以正确接受本道RSU交易信号，邻道RSU的噪声不会影响本道RSU的正常交易，从而解决邻道误交易问题。同样，对于邻道，RSU2发送的信号相当于噪声，如果邻道存在0BU，则OBU不能解析RSU2的信号而不会产生邻道误交易。
[0048]( 二)对于邻道前向干扰，通过相邻RSU联动，某一 RSU与OBU建链成功后，相邻RSU的BST发送由建链成功RSU控制。例如，RSU2与OBU建链成功后，RSUl的OBU发送由RSU2控制，只有当RSU2发送交易信令时，RSUl才能发送BST，如前所述，此时RSUl所发送的BST对于RSU2的交易信令来说相当于噪声，不会影响RSU2与OBU的交易；同时，在RSU2交易过程中允许RSUl发送BST将对RSUl的交易效率和成功率的影响降到最低。
[0049]若此时，RSUl发送BST后，车道I有OBU与RSUl建立连接，由于ETC信令中只有BST会打断交易流程，所以RSUl建链后，后续交易信令的发送自主进行，不受相邻RSU的控制。综上两点，解决了邻道前向干扰问题。
[0050]需要说明的是，为叙述方便，本发明在阐述原理时，采用的是只有两个RSU相邻的情况，但是本发明所述方法可以推广到3个RSU相邻的情况，如图3所示，当多个RSU依次部署在同一截面时，每个RSU只与相邻的两个RSU发生邻道干扰，因此每个RSU都与相邻的两个RSU组成了如图3所示的单元，所以本发明适用于多RSU部署的一般情况。具体实施章节所阐述流程，都是按一般情况阐述。
[0051]本发明中名词解释:
[0052]OBU即车载单元OBU (On Board Unit，简称0BU)，又称为电子标签、车载设备，是一种具有微波通信功能和信息存储功能的移动识别设备，安装在车辆内部(风挡玻璃或仪表台上)并且支持通过专用短程通信与路侧设备进行信息交换的设备。
[0053]RSU即路侧单元(Road-Side Units,简称RSU)，又称为电子标签读写安装在收费车道门架上或收费岛立柱上，用于同过往车辆上的车载设备进行通信和数据交互。
[0054]BST(Beacon Service Table)信标服务表。
[0055]VST(Vehicle Service Table)车辆服务表。
[0056]以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
【权利要求】
1.一种解决etc邻道干扰的方法，其特征在于:通过若干信号量实现相邻路侧单元RSU之间的联动， 本道RSU初始化为广播状态，根据接收的邻道RSU发送的信号量确定是否开启广播定时器，只有接收到邻道RSU发送的处于交易的信号量时，本道RSU才能发送BST ； 当本道RSU发送BST时，同时发送信号量触发邻道RSU发送作为干扰的信号； 当本道RSU收到OBU响应进入交易状态时，同时发送信号量触发邻道RSU的BST发送； 当本道RSU和邻道RSU都进入交易状态时，RSU之间相互独立，互不影响。
2.根据权利要求1所述的解决etc邻道干扰的方法，其特征在于:根据定义的信道抑制比和距离因素将邻道RSU的信号作为本道RSU的干扰信号。
3.根据权利要求1所述的解决etc邻道干扰的方法，其特征在于:通过定义广播定时器，通过广播定时器按时发送BST和触发信号量。
4.根据权利要求1所述的解决etc邻道干扰的方法，其特征在于:定义RSU的状态信号量，区分广播状态和etc交易状态。
【文档编号】G07B15/06GK104463993SQ201410768002
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月11日 优先权日:2014年12月11日
【发明者】张恺 申请人:天津中兴智联科技有限公司