标准搜索结果: 'GB/T 20851.2-2019'
| 标准编号 | GB/T 20851.2-2019 (GB/T20851.2-2019) | | 中文名称 | 电子收费 专用短程通信 第2部分:数据链路层 | | 英文名称 | Electronic toll collection -- Dedicated short range communication -- Part 2: Data link layer | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | L79 | | 国际标准分类 | 35.100.20 | | 字数估计 | 30,389 | | 发布日期 | 2019-05-10 | | 实施日期 | 2019-12-01 | | 旧标准 (被替代) | GB/T 20851.2-2007 | | 引用标准 | GB/T 7421-2008; GB/T 15629.2-2008; GB/T 20839-2007; GB/T 20851.1-2019 | | 起草单位 | 交通运输部公路科学研究院、中关村中交国通智能交通产业联盟、北京中交国通智能交通系统技术有限公司、北京速通科技有限公司、深圳市金溢科技股份有限公司、北京聚利科技股份有限公司、上海长江智能数据技术有限公司、北京万集科技股份有限公司、深圳成谷科技有限公司、广州市埃特斯通讯设备有限公司 | | 归口单位 | 全国智能运输系统标准化技术委员会(SAC/TC 268) | | 提出机构 | 全国智能运输系统标准化技术委员会(SAC/TC 268) | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会 | | 范围 | GB/T 20851的本部分规定了电子收费专用短程通信数据链路层的主要参数、信息帧、专用通信链路建立与撤销、MAC子层、LLC子层的要求。本部分适用于公路和城市道路电子收费系统，自动车辆识别、车辆出人管理等领域可参照使用。 | GB/T 20851.2-2019
ICS 35.100.20
L79
中华人民共和国国家标准
代替 GB/T 20851.2-2007
电子收费 专用短程通信
第2部分:数据链路层
2019-05-10发布
2019-12-01实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
中国国家标准化管理委员会 发 布
目次
前言 Ⅲ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 1
4 符号和缩略语 1
5 链路层主要参数 2
6 信息帧 2
7 专用通信链路建立与撤销 5
8 MAC子层 5
9 LLC子层 9
附录A(规范性附录) 点对点专用通信链路建立过程 23
参考文献 25
前言
GB/T 20851《电子收费 专用短程通信》分为5个部分:
---第1部分:物理层;
---第2部分:数据链路层;
---第3部分:应用层;
---第4部分:设备应用;
---第5部分:物理层主要参数测试方法。
本部分为GB/T 20851的第2部分。
本部分按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
本部分代替 GB/T 20851.2-2007《电子收费 专用短程通信 第2部分:链路数据层》,与
GB/T 20851.2-2007相比,除编辑性修改外主要技术变化如下:
---修改了规范性引用文件的内容(见第2章,2007年版的第2章);
---修改了链路层主要参数Tu的参数定义和参数取值,修改了N1的参数取值(见第5章,2007
年版的第5章);
---删除了链路层主要参数T3和N2(见2007年版的第5章);
---增加了链路层主要参数T4a、T4b、Tr1、Tr2定义和取值(见第5章);
---修改了下行链路 MAC控制域比特位3-0的取值(见6.3.1,2007年版6.3.1);
---修改了上行链路 MAC控制域比特位4-0的取值(见6.3.2,2007年版6.3.2);
---增加了 MAC子层中时间窗口管理的规定(见8.1)。
本部分由全国智能运输系统标准化技术委员会(SAC/TC268)提出并归口。
本部分起草单位:交通运输部公路科学研究院、中关村中交国通智能交通产业联盟、北京中交国通
智能交通系统技术有限公司、北京速通科技有限公司、深圳市金溢科技股份有限公司、北京聚利科技股
份有限公司、上海长江智能数据技术有限公司、北京万集科技股份有限公司、深圳成谷科技有限公司、广
州市埃特斯通讯设备有限公司。
本部分主要起草人:陈丙勋、刘鸿伟、张北海、刘咏平、桂杰、李伟、赵昱阳、周健、吴钊炯、张玉军、
卢立阳。
本部分所代替标准的历次版本发布情况为:
---GB/T 20851.2-2007。
电子收费 专用短程通信
第2部分:数据链路层
1 范围
GB/T 20851的本部分规定了电子收费专用短程通信数据链路层的主要参数、信息帧、专用通信链
路建立与撤销、MAC子层、LLC子层的要求。
本部分适用于公路和城市道路电子收费系统,自动车辆识别、车辆出入管理等领域可参照使用。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 7421-2008 信息技术 系统间远程通信和信息交换 高级数据链路控制(HDLC)规程
GB/T 15629.2-2008 信息技术 系统间远程通信和信息交换 局域网和城域网 特定要求
第2部分:逻辑链路控制
GB/T 20839-2007 智能运输系统 通用术语
GB/T 20851.1-2019 电子收费 专用短程通信 第1部分:物理层
3 术语和定义
GB/T 20839-2007和GB/T 20851.1-2019界定的术语和定义适用于本文件。
4 符号和缩略语
4.1 符号
下列符号适用于本文件。
V(RB):接收成败状态变量。
V(RI):接收序列状态变量。
V(SI):发送序列状态变量。
4.2 缩略语
下列缩略语适用于本文件。
ACK:确认(Acknowledge)
BST:信标服务表(BeaconServiceTable)
F:结束(Final)
FCS:帧校验序列(FrameCheckSequence)
LLC:逻辑链路控制(LogicalLinkControl)
MSB:最高有效位(MostSignificantBit)
PDU:协议数据单元(ProtocolDataUnit)
P/F:询问/终止(Pol/Final)
RSU:路侧单元(RoadsideUnit)
5 链路层主要参数
链路层主要参数见表1。
表1 链路层主要参数
参数 参数定义 参数取值
T1 下行链路帧与后面相邻的上行链路帧的最短间隔时间 160μs
T2 上行链路帧与后面相邻下行链路帧的最短间隔时间 32μs
Tu 公共上行链路窗口持续时间 3ms
N1 专用链路建立请求延时计数器 0~2
T4a 一个专用上行链路窗口发送开始前的最大时间 6.84ms
T4b 一个公共上行链路窗口发送开始前的最大时间 480μs
Tr1 公共下行链路帧重发时间间隔 10ms
Tr2 链路标识相同的专用下行链路帧重发间隔 10ms
N3 内部传送计数器 -
N4 确认定时器 -
注:本部分对N3、N4的参数取值不做规定。
6 信息帧
6.1 信息帧格式
数据链路层信息交互应以帧形式进行,帧包含 MAC地址、MAC控制域、LPDU(可选)和帧校验几
部分。根据LPDU的类型又分为含命令LPDU的帧和含响应LPDU的帧,含命令LPDU的信息帧结
构见图1,含响应LPDU的信息帧结构见图2。
图1 含命令LPDU的信息帧结构
图2 含响应LPDU的信息帧结构
不包含LPDU域的帧结构见图3。
图3 不包含LPDU域的帧结构
6.2 帧封装方式
6.2.1 帧封装格式
信息帧采用同步传输方式,帧封装格式见图4。
图4 第二层信息帧封装格式
6.2.2 帧起始标志和帧结束标志
帧起始标志和帧结束标志格式均为二进制序列01111110。
前一帧的帧结束标志不能作为后一帧的帧起始标志。
如果接收端收到多个连续的帧起始标志,则以最后一个作为帧的起始。
6.2.3 前导码和后导码
前导码和后导码的规定见GB/T 20851.1-2019第6章和第7章。
6.2.4 透明传输
帧起始标志和帧结束标志间的信息,不含帧起始标志和帧结束标志,都应进行插0处理,规则如下:
a) 发送端连续发送五个“1”后插入一个“0”;
b) 接收端连续收到五个“1”时检查第六个比特:
---如果第六个比特为“0”,则删除该“0”;如果为“1”,则检查第七个比特;
---如果第七个比特为“0”,表示起始或者结束标志;如果为“1”,则接收端视该信息帧为无效
帧,并舍弃。
6.2.5 MAC地址
媒体访问地址分为广播 MAC地址和专用 MAC地址。广播 MAC地址用于RSU对所有OBU的
访问;专用 MAC地址用于对某特定OBU的访问。
广播MAC地址取值应为32位全“1”比特:0xFFFFFFFF;专用MAC地址取值应为32位非全“1”比特。
6.3 MAC控制域
6.3.1 下行链路的 MAC控制域
下行链路的 MAC控制域由RSU发送的帧使用。下行链路 MAC控制域的格式见表2。
表2 下行链路 MAC控制域
比特位 标识符 含义 取值
7 D/U 方向标识符 0:下行链路
6 L LPDU是否存在 1:存在;0:不存在
5 C/R 命令/响应 0:命令
4 Q 广播信息,只有 MAC地址为全1才有效
0:不寻求建立专用链路;
1:寻求建立专用链路
3~0 - 保留 置为0
6.3.2 上行链路的 MAC控制域
上行链路的 MAC控制域由OBU发送的帧使用。上行链路 MAC控制域的格式见表3。
表3 上行链路 MAC控制域
比特位 标识符 含义 取值
7 D/U 方向标识符 1:上行链路
6 L LPDU是否存在 1:存在;0:不存在
5 C/R 命令/响应 1:响应
4~0 - 保留 置为0
6.4 LPDU格式
LPDU格式见9.3。
6.5 帧校验序列
帧结束标志前应有16比特的FCS。FCS的计算范围包括 MAC地址、MAC控制域和LPDU。
FCS应符合GB/T 7421-2008中定义的16比特帧校验序列。生成多项式为X16+X12+X5+1,
使用的初始值是0xFFFF。
6.6 比特顺序
帧起始标志、帧结束标志、MAC地址、MAC控制域和LPDU应按先传送LSB的顺序进行。FCS
应从 MSB开始传送。
7 专用通信链路建立与撤销
7.1 专用通信链路建立
RSU与OBU之间的通信支持广播和点对点两种方式。
广播方式下,RSU与OBU之间不需要建立专用通信链路,以广播 MAC地址作为链路标识,所有
OBU都能接收RSU发出的信息。
点对点方式下,RSU与OBU之间需建立专用通信链路,该链路以专用 MAC地址作为唯一标识。
专用链路的建立过程如下:
a) RSU周期性广播Q为1的特定信息;
b) 通信区域内OBU收到该信息后,随机延时N1个时间单位Tu;
c) OBU发送包括其 MAC地址的信息到RSU;
d) RSU 确认收到合法帧后,登记对应的 OBU MAC地址,并以该 MAC地址与对应的 OBU
通信;
e) OBU收到带本OBUMAC地址的下行链路帧后,专用链路建立成功。
点对点专用通信链路建立过程按附录A的规定。
7.2 专用通信链路撤销
专用通信链路的撤销以及RSU对OBUMAC地址的注销,由RSU逻辑自行确定。
8 MAC子层
8.1 时间窗口管理
8.1.1 概述
时间窗口管理分为专用上行链路窗口分配和多个公共上行链路窗口分配,其区分通过路侧设备的
下行链路帧的 MAC地址。广播 MAC地址分配的是公共上行链路窗口,专用 MAC地址分配的是专用
上行链路窗口,窗口管理概况见图5。
图5 窗口管理概况
8.1.2 下行链路窗口
RSU发送一个信息帧时分配一个下行链路窗口。
下行链路窗口起始于前导码的第一个比特,结束于下行链路所传送的第二层信息帧的结束标志的
最后一个比特(若有后导码,为其最后一个比特)。
若上一个窗口是上行链路窗口,下行链路窗口应在上一窗口结束再加T2之后开始,上行链路窗口
之后下行链路窗口的时序见图6。
图6 上行链路窗口之后下行链路窗口的时序
8.1.3 上行链路窗口
8.1.3.1 概述
上行链路窗口分为公共上行链路窗口和专用上行链路窗口。
公共上行链路窗口按照8.1.3.2规定的可被任何 OBU使用,一个专用上行链路窗口只能被一个
OBU使用。
8.1.3.2 公共上行链路窗口
每一个带有广播地址的下行链路帧分配三个连续的公共上行链路窗口。
一个公共上行链路窗口的开始点:若该公共上行链路窗口是下行链路窗口之后的第一个窗口,则出
现在该分配窗口下行链路帧结束T1之后;若前一个紧邻窗口是公共上行链路窗口,则出现在前一个紧
邻窗口的结束时刻。
公共上行链路窗口的持续时间为Tu,对应的窗口为Tu0、Tu1、Tu2。公共上行链路信息帧的前导
码第一个比特应在随机选择的对应公共上行链路窗口中T4b时间内发出,整个信息帧应完整处于一个
公共上行链路窗口内,公共上行链路窗口时序见图7。
图7 公共上行链路窗口时序
若无法满足在当前选择的公共上行链路窗口内发送信息帧的时间要求,则应等待下一个公共下行
链路的信息帧分配的三个公共上行链路窗口,并按平均分布随机选择其中的一个窗口。
8.1.3.3 专用上行链路窗口
只有OBUMAC地址与正在分配窗口的下行链路的 MAC相同的OBU才能使用该专用上行链路
窗口。
一个专用上行链路窗口起始于分配该专用上行链路窗口的下行链路窗口结束T1时间后,专用上
行链路窗口时序见图8。
专用上行链路信息帧的前导码的第一个比特应在此窗口的T4a时间内发出,整个信息帧应完整处
于一个专用上行链路窗口内。若无法满足在当前被分配的专用上行链路窗口内发送信息帧的时间要
求,本次分配专用上行链路窗口结束,应等待下一个专用上行链路窗口。
图8 专用上行链路窗口时序
8.2 MAC服务原语
MAC子层面向LLC子层提供以下服务原语:
a) MAC.request:LLC子层发送给 MAC子层,请求发送一个LPDU;
b) MAC.indication:MAC子层发送到LLC子层,指示成功收到一个LPDU。
RSU与OBU中的 MAC子层服务原语分别为B-MAC原语与 M-MAC原语。MAC服务原语见
表4。
表4 MAC服务原语
服务原语 条目 描述
B-MAC.request
原型 B-MAC.request(MAC地址,LPDU)
功能 LLC子层发送到 MAC子层,请求发送一个LPDU给OBU
参数
MAC地址:要发送给OBU的MAC地址,它可以是专用MAC地址、广播MAC地址;
LPDU:链路协议数据单元
B-MAC.indication
原型 B-MAC.indication(MAC地址,LPDU)
功能 MAC子层发送到LLC子层,指示成功接收到一个有效帧
参数
MAC地址:接收到的帧中 MAC地址域的内容;
LPDU:链路协议数据单元
M-MAC.request
原型 M-MAC.request(MAC地址,LPDU)
功能 LLC子层发送到 MAC子层以请求发送一个LPDU给RSU
参数
MAC地址:OBU的专用 MAC地址;
LPDU:链路协议数据单元
M-MAC.indication
原型 M-MAC.indication(MAC地址,LPDU)
功能 MAC子层发送到LLC子层,指示成功接收到一个有效帧
参数
MAC地址:是接收到的帧中 MAC地址域的内容;
LPDU:链路协议数据单元
8.3 MAC服务描述
8.3.1 RSUMAC服务
8.3.1.1 专用链路建立
RSU周期性广播Q等于1的特定BST信息,OBU以专用 MAC地址响应该BST信息。
RSU确认收到合法帧后,登记OBU的 MAC地址,并采用该 MAC地址与OBU通信;OBU端的
处理过程见8.3.2.1。
8.3.1.2 帧接收
8.3.1.2.1 检测帧的有效性
MAC子层应检查所有接收到的帧的有效性,应符合下列规定:
a) 帧起始标志和帧结束标志符合6.2.2的规定;
b) 去掉为保持透明性而插入的0比特后,该帧包含的比特数为8的整数倍,且不多于N2个八位
位组;
c) 包含一个有效的专用 MAC地址,如果已经建立专用链路,则此 MAC地址应与专用链路的
MAC地址相符;
d) 包含一个符合要求的 MAC控制域;
e) 包含一个有效的FCS。
8.3.1.2.2 信息接收
如果接收到的有效帧的L比特为1,表明该帧包含一个LPDU。从帧中提取LPDU和 MAC地址
域的内容,以B-MAC.indication形式传送给LLC子层。
如果接收到的有效帧的L比特为0,表明该帧不包含LPDU。
8.3.1.3 帧发送
RSUMAC接收LLC提供的LPDU,并根据帧格式构建一个帧,MAC控制域的L比特应置1,D
比特应置0,如果为广播信息则根据是否要寻求建立专用链路设置Q。然后将该帧传送给低层。
8.3.2 OBUMAC服务
8.3.2.1 专用链路建立
OBU接收到发自广播 MAC地址且Q等于1的广播后,以专用 MAC地址向RSU发送信息。
OBU收到第一个与自身 MAC地址相符的下行帧后表示专用链路建立。
8.3.2.2 帧接收
8.3.2.2.1 检测帧的有效性
MAC子层应检查所有接收到的帧的有效性,应符合下列规定:
a) 帧起始标志和帧结束标志应符合6.2.2的规定;
b) 去掉为保持透明性而插入的0比特后,该帧包含的比特数为8的整数倍,且不多于N2个八位
位组;
c) 包含一个有效地址域指示合法 MAC地址;
d) 包含一个符合要求的 MAC控制域;
e) 包含一个有效的FCS。
8.3.2.2.2 信息接收
如果接收到的有效帧的L比特为1,表明该帧包含一个LPDU。从帧中提取LPDU和 MAC地址
域的内容,以 M-MAC.indication形式传送给LLC子层。
8.3.2.3 帧发送
OBUMAC接收LLC提供的LPDU,并根据帧格式构建一个帧,MAC控制域的L比特和D比特
应置1。然后将该帧传送给低层。
9 LLC子层
9.1 概述
LLC产生用于传输的命令PDU和响应PDU,并解释接收的命令PDU和响应PDU。LLC规定的
功能包括以下内容:
a) 控制信息的初始化;
b) 组织数据流;
c) 解释接收到的命令PDU并生成适当的响应PDU;
d) LLC子层的差错控制与差错恢复。
LLC子层规定对等实体间信息和控制传输的协议进程,其逻辑链路控制操作包括GB/T 15629.2-
2008规定的类型1和类型3。
类型1操作规定一个具有最小协议复杂度的不确认无连接方式的服务。在上层提供了基本数据恢
复和顺序功能时使用此类型操作。
类型3操作规定一个确认无连接方式的数据单元交换服务,它允许一个站点在传送数据的同时又
请求回传数据。
9.2 LLC子层服务规范
9.2.1 总则
LLC子层规定LLC子层用户对LLC子层所要求的服务,这些服务使LLC子层用户可利用LLC
子层进行数据包交换。
LLC子层提供两种服务方式:
a) 不确认无连接方式:该数据传输服务提供一组方法,使数据链路用户实体可采取不确认的方式
交换LSDU,而无需在数据链路层上建立连接。该数据传输可以是点对点、组播或广播;
b) 确认无连接方式:该数据单元交换服务提供一组方法,使数据链路用户实体可以在不建立数据
链路连接的情况下交换LSDU,并在LLC子层进行确认。该数据交换点对点。
9.2.2 交互过程概述
9.2.2.1 不确认无连接方式服务
与不确认无连接方式数据传送有关的原语是:
DL-UNITDATA.request
DL-UNITDATA.indication
个LSDU。
DL-UNITDATA.indication从LLC子层传递给LLC子层用户,指示一个LSDU的到达。
9.2.2.2 确认无连接方式服务
9.2.2.2.1 确认无连接方式数据传送
与确认无连接方式......
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