一种路侧设备RSU及其系统配置方法与流程

本发明涉及一种路侧设备rsu及其系统配置方法。

背景技术：

随着智能交通管理及车联网技术的发展，智能交通管理系统中的路侧设备(或称路侧单元，roadsideunit，rsu)与车载终端(或称车载单元，onboardunit，obu)采用短距通信方式进行通讯，实现车辆身份识别，电子扣费，实现不停车、免取卡，建立无人值守车辆通道等功能，目前采用的短距通信的rsu的信道单一，大都只能实现rsu与obu一对一单独进行通讯，即使能够实现与几个obu同时进行通信的rsu，容量也十分有限，影响系统信息通信的效率，容易产生通信误差。

由于道路上的车辆数量一般会比较多，因此一个rsu需要与多个obu进行通信的情况非常普遍，如何能够很好的保障rsu与多个obu之间的通信能够互不干扰，彼此不相冲突，正确、高效的完成各自的之间的信息交互，成为智能交通管理系统中亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

鉴于现有技术中存在的技术缺陷和技术弊端，本发明实施例提供克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种路侧设备rsu及其系统配置方法。

作为本发明实施例的一个方面，涉及一种路侧设备rsu，包括主机和射频单元；

所述主机，用于获取系统关于短距通信的配置信息，并依据配置消息对每个所述射频单元进行配置，将各射频单元分别配置成不同的信道和频率，并维持与各射频单元的通信链路；

所述射频单元，用于采用配置的信道和频率，广播系统信息及与车载终端obu进行通信。

在一个实施例中，可以是，所述主机包括射频单元管理模块和数据处理模块；

射频单元管理模块，用于获取本地存储的关于短距通信的配置信息或从上位机接收关于短距离通信的配置信息，依据配置消息对每个所述射频单元进行配置，将各射频单元分别配置成不同的信道和频率；

数据处理模块，用于维持与各射频单元的通信链路，处理与射频单元之间的传输数据。

在一个实施例中，可以是，所述射频单元管理模块包括射频单元管理组件和信道管理组件；

所述射频单元管理组件，用于获取本地存储的关于短距通信的配置信息或从上位机接收关于短距离通信的配置信息；

所述信道管理组件，用于依据配置消息对每个所述射频单元进行配置，将各射频单元分别配置成不同的信道和频率。

在一个实施例中，可以是，所述射频单元包括配置信道模块、通信链路管理模块和业务数据处理模块；

配置信道模块，用于根据主机分配的信道配置结果，完成所在射频单元的信道配置；

通信链路管理模块，用于维持与主机的通信链路，和/或维持与obu建立的通信链路；

业务数据处理模块，用于处理与主机之间的业务数据，和/或处理与obu之间的业务数据。

在一个实施例中，可以是，所述主机，具体用于设定各射频单元参数，完成对射频单元的信道定义和配置，和/或根据下列信息中的至少一种动态调整射频单元的信道配置：覆盖范围内的obu数量、obu分布情况、通信质量、通信需求、上位机发布的信道配置信息。

在一个实施例中，可以是，所述射频单元，具体用于：

通过广播控制信道发送系统消息，接收obu根据系统信息确定的所需的通信频点和信道，采用接收到的频点和信道与obu建立通信连接。

在一个实施例中，可以是，所述主机按照预定的通信协议采用数据总线方式与所述射频单元进行连接和数据交换。

作为本发明实施例的另一方面，涉及一种路侧设备rsu的系统配置方法，包括：

rsu的主机获取系统关于短距通信的配置信息，并依据配置信息对射频单元进行配置，将各射频单元分别配置成不同的信道和频率，并维持与各射频单元的通信链路；

rsu的射频单元依据配置的信道和频率，广播系统信息及与车载终端obu进行通信。

在一个实施例中，可以是，所述rsu的系统配置方法，rsu的主机获取系统关于短距通信的配置信息，具体包括：所述主机获取本地存储的关于短距通信的配置信息或从上位机接收关于短距离通信的配置信息

在一个实施例中，可以是，所述rsu的系统配置方法，还包括：所述射频单元依据配置的信道和频率，广播系统信息及与车载终端obu进行通信，具体包括：射频单元根据主机分配的信道配置结果，完成信道配置；

维持与主机的通信链路，和/或维持与obu建立的通信链路；以及

处理与主机之间的业务数据，和/或处理与obu之间的业务数据。

在一个实施例中，可以是，所述rsu的系统配置方法，所述对射频单元进行配置，具体包括：所述主机通过设定各射频单元参数，完成对射频单元的信道定义和配置，和/或根据下列信息中的至少一种动态调整射频单元的信道配置：覆盖范围内的obu数量、obu分布情况、通信质量、通信需求、上位机发布的信道配置信息。

在一个实施例中，可以是，所述rsu的系统配置方法，，所述广播系统信息及与车载终端obu进行通信，具体包括：通过广播控制信道发送系统消息，接收obu根据系统信息确定的所需的通信频点和信道，采用接收到的频点和信道与obu建立通信连接进行通信。

在一个实施例中，可以是，所述rsu的系统配置方法，还包括：所述主机按照预定的通信协议采用数据总线方式与所述射频单元进行连接和数据交换。

本发明实施例至少实现了如下技术效果：

本发明提供的路侧设备rsu包括主机和若干个射频单元，通过主机对每个射频单元进行配置，有效地实现了短距通信中rsu的多信道通信的设计，多信道通信的设计可以在rsu与多个obu同时进行通信时，有效的实现防冲突、防干扰，并且这种多次拿到的设计方式极大提高rsu的通信的容量，很好应对短距通信中瞬间通信容量增大，对短距通信系统的影响。通过主机对射频单元的信道和频率配置，进行信道规划以及通信调度，可以大幅度提高短距通信的通信效率。

本发明提供的路侧设备rsu的各射频单元分别与各车载终端obu分别进行通信，由于每个obu都在个字段定的信道和频率上进行通信，可避免或减少通信中的相互干扰，提高了短距通信系统的容错性，同时提高通信效率，使得通信高效、准确和安全可靠。

本发明提供的路侧设备rsu，通过主机可以动态调整射频单元的信道配置，便于根据不同的通信状况，灵活的对信道频率和信道编码进行配置和优化，使得通信效率进一步提高，保证通信的准确性。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所记载的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明实施例提供的一种rsu的结构示意图；

图2为本发明实施例提供一种rsu的系统结构示意图；

图3为本发明实施例提供一种rsu与obu进行通信的流程示意图；

图4为本发明实施例提供一种rsu与obu进行通信的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

下面分别对本发明实施例提供的一种路侧设备rsu及其系统配置方法的各种具体实施方式进行详细的说明。

实施例一：

参照图1和图4所示，本发明实施例一提供的一种路侧设备(也称路侧单元，rsu)，包括主机1和射频单元2；

所述主机1，用于获取系统关于短距通信的配置信息，并依据配置消息对每个所述射频单元2进行配置，将各射频单元2分别配置成不同的信道和频率，并维持与各射频单元2的通信链路；

所述射频单元2，用于采用配置的信道和频率，广播系统信息及与车载终端(也称车载单元，obu)3进行通信。

本发明实施例提供的路侧设备rsu包括主机和若干个射频单元，通过主机对每个射频单元进行配置，有效地实现了短距通信中rsu的多信道通信的设计，多信道通信的设计可以极大提高rsu的通信的容量，很好应对短距通信中瞬间通信容量增大，对短距通信系统的影响。通过主机对射频单元的信道和频率配置，进行信道规划以及通信调度，可以大幅度提高短距通信的通信效率。

本发明实施例提供的路侧设备rsu的各射频单元分别与各车载终端obu分别进行通信，提高通信效率的同时，可避免或减少通信中的相互干扰，提高了短距通信系统的容错性，使得通信高效、准确和安全可靠。

参照图2所示，在一个实施例中，可以是，所述主机1包括射频单元管理模块101和数据处理模块102；

射频单元管理模块101，用于获取本地存储的关于短距通信的配置信息或从上位机接收关于短距离通信的配置信息，依据配置消息对每个所述射频单元2进行配置，将各射频单元2分别配置成不同的信道和频率；

数据处理模块102，用于维持与各射频单元2的通信链路，处理与射频单元2之间的传输数据。

具体的，可以是，所述射频单元管理模块101包括射频单元管理组件1011和信道管理组件1012；

所述射频单元管理组件1011，用于获取本地存储的关于短距通信的配置信息或从上位机接收关于短距离通信的配置信息；

所述信道管理组件1012，用于依据配置消息对每个所述射频单元2进行配置，将各射频单元2分别配置成不同的信道和频率。

参照图2所示，在一个实施例中，可以是，所述射频单元2包括配置信道模块201、通信链路管理模块202和业务数据处理模块203；

配置信道模块201，用于根据主机1分配的信道配置结果，完成所在射频单元2的信道配置；

通信链路管理模块202，用于维持与主机1的通信链路，和/或维持与obu3建立的通信链路；

业务数据处理模块203，用于处理与主机1之间的业务数据，和/或处理与obu3之间的业务数据。

在一个实施例中，可以是，所述主机1，具体用于设定各射频单元参数，完成对射频单元2的信道定义和配置，并维持与各射频单元的通信链路，进行数据通信。

在一个实施例中，可以是，所述主机1，还可以在系统运行过程中，根据下列信息中的至少一种动态调整射频单元2的信道配置：覆盖范围内的obu3数量、obu3分布情况、通信质量、通信需求、上位机发布的信道配置信息。主机根据调整后射频单元信道配置信息，维持与各射频单元的通信链路，进行数据通信。

本发明提供的路侧设备rsu，通过主机可以动态调整射频单元的信道配置，便于根据不同的通信状况，灵活的对信道频率和信道编码进行配置和优化，使得通信效率进一步提高，保证通信的准确性。

在一个实施例中，可以是，所述射频单元2，具体用于：

通过广播控制信道发送系统消息，接收obu根据系统信息确定的所需的通信频点和信道，采用接收到的频点和信道与obu建立通信连接。

具体的，可以是，所述射频单元通过广播控制信道发送的系统信息包括：频点信息、控制信息、加密信息及通信编码等等在内的信息。

在一个具体实施例中，可以是，所述广播控制信道的信号应强于其他信道，且所述广播控制信道的频点是固定的。

在一个实施例中，可以是，所述主机按照预定的通信协议采用数据总线方式与所述射频单元进行连接和数据交换。

本发明实施例提供的rsu，主机和射频单元之间的连接和数据交换可采用多种数据总线方式进行，具体的数据总线方式本领域技术人员可以根据需要在现有技术中进行选择，所述主机通过该数据总线对多个射频单元进行管理及数据获取；主机对各射频单元进行控制和数据交换可以采用专用或通用的通信协议，可以是，本领域技术人员通常采用的方式。

在一个实施例中，可以是，所述rsu还可以包括其他模块，例如：显示输出模块，可以通过显示输出模块连接外部显示屏，进行显示输出，以便应用于路边大屏展示功能。

参照图4所示，rsu的主机与多个射频单元进行连接数据交换，射频单元#1通过通信信道ch1与obu设备#1进行通信，射频单元#2通过通信信道ch2与obu设备#2进行通信，射频单元#k通过通信信道chk与obu设备#k进行通信，rsu通过各射频单元分别与不同的obu进行数据通信，各obu的工作时对其他obu不产生影响，相互之间不产生通信干扰。

实施例2：

参照图1-图4所示，本发明实施例还提供一种所述rsu的系统配置方法，包括：

rsu的主机1获取系统关于短距通信的配置信息，并依据配置信息对射频单元2进行配置，将各射频单元2分别配置成不同的信道和频率，并维持与各射频单元2的通信链路；

rsu的射频单元2依据配置的信道和频率，广播系统信息及与obu3进行通信。

在一个实施例中，可以是，所述rsu的系统配置方法，所述rsu的主机获取系统关于短距通信的配置信息，具体包括：所述主机1获取本地存储的关于短距通信的配置信息或从上位机接收关于短距离通信的配置信息。

在一个实施例中，可以是，所述rsu的系统配置方法，所述射频单元依据配置的信道和频率，广播系统信息及与车载终端obu进行通信，具体包括：

所述射频单元2根据主机1分配的信道配置结果，完成信道配置；

维持与主机1的通信链路，和/或维持与obu3建立的通信链路；以及

处理与主机1之间的业务数据，和/或处理与obu3之间的业务数据。

在一个实施例中，可以是，所述rsu的系统配置方法，所述对射频单元进行配置，具体包括：所述主机1通过设定各射频单元参数，完成对射频单元2的信道定义和配置，和/或根据下列信息中的至少一种动态调整射频单元2的信道配置：覆盖范围内的obu3数量、obu3分布情况、通信质量、通信需求、上位机发布的信道配置信息。

在一个实施例中，可以是，所述rsu的系统配置方法，所述广播系统信息及与车载终端obu进行通信，具体包括：

通过广播控制信道发送系统消息，接收obu3根据系统信息确定的所需的通信频点和信道，采用接收到的频点和信道与obu3建立通信连接进行通信。

在一个实施例中，可以是，所述rsu的系统配置方法，还包括：所述主机1按照预定的通信协议采用数据总线方式与所述射频单元2进行连接和数据交换。

实施例3：

参照图1-图4所示，本发明实施例提供路侧设备rsu的与车载终端obu的通信过程，可以包括如下几个步骤：

s1：rsu的射频单元2依据主机1的配置信息完成信道和频率配置后，开始信息发送，进行数据广播，通过其控制信道，发送包含所有频点信息、控制信息、加密信息和通信编码等的系统消息；

s2：obu3在进入到rsu覆盖范围内并接收到控制信道的广播信息；

s3：obu3将按照预先设定的规则对收到的信息进行运算，然后将obu3设定到所需的通信频点和信道上；

具体的，可以是，所述obu3根据接收的广播信息中包括的频点信息和控制信息，根据自身标识id即obu_id和rsu_id确定频点，得到包括频点信息、通信信道、时间信息和通信编码的通信参数设定信息；

s4：rsu的射频单元2接收所述obu3发送的包含所述通信参数设定信息的接入信息，并与主机1进行数据通信，由主机1进行接入鉴权和相应通信调度，通过所述射频单元3建立并维持与所述obu3的通信链路；

s5：所述rsu与所述obu3通信，进行数据处理；

s6：与obu3的通信完成后，所述rsu向obu3发送休眠指令；

s7：obu接收该休眠指令，执行休眠。

在一个具体实施例中，所述的路侧设备rsu的与车载终端obu的通信过程还可以包括以下步骤：

s8：所述rsu向执行休眠的所述obu3发送唤醒指令，使该obu恢复工作。

本发明实施例提供的路侧设备rsu，在整个工作过程中，所述rsu的主机可以依据预设规则或包括上位系统和obu的信息对通信信道和编码进行调整并通过控制信道向外发送。从而实现对多个obu的同步数据通讯。在必要时，所述rsu的主机可以依据预定算法、通信需求、车载终端obu的信息分析或管理侧上位系统发布的信道配置对各射频单元进行重新配置。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。