ITS专用短程通信协议一致性测试系统的设计与实现.docxVIP

第 32 卷 第 8 期华 南 理 工 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版 ) J ournal of South China University of TechnologyVol. 32No. 82004 年 8 月(Natural Science Edition)August 2004文章编号 : 1000- 565X(2004) 08- 0009- 04ITS 专用短程通信协议一致性测试系统的设计与实现 3屠宇1徐建闽2钟慧玲2(1. 广东工业大学 建设学院 , 广东 广州 510643 ; 2. 华南理工大学 交通学院 , 广东 广州 510640)摘 要 : 参考计算机通信的开放式系统互联参考模型提出了 ITS 专用短程通信 ( DSRC) 协议的三层体系结构. 依据 ISO 标准定义的一致性测试的方法及框架 , 确定了对协议实现 进行一致性测试的方法和测试套形式化描述方法 , 设计了具体的测试系统结构. 使用所设 计的一致性测试系统对 DSRC 协议进行测试 , 保证了协议实现与协议文本的一致性 , 也为 各 DSRC 设备之间的互联 、互操作奠定了基础.关键词 : 智能交通系统; 专用短程通信; 一致性测试 中图分类号 : TP ¨393. 04文献标识码 : A随着社会经济的迅速发展 , 交通基础设施的瓶 颈制约影响越来越明显 , 如交通堵塞问题 、环境污染 问题等. 因此 , 智能交通系统 ( Intelligent Transporta2 tion System , ITS) 是一种利用电子 、信息 、通信等高新 技术手段对传统的交通系统进行改造而形成的一种 信息化 、智能化 、社会化的新型运输系统 , 受到了世 界各国的重视 ,并成为研究的热点和前沿课题[1 ] .通信技术作为智能交通系统中的核心技术 , 国 际上专门开发了适用于 ITS 领域的短距离无线通信 协议 , 即专用短程通信 ( Dedicated Short Range Com2 munication , DSRC) 协议. DSRC 协议是 ITS 的基础与 核心 , 它通过信息的双向传输将车辆和道路有机地 连接起来 , 实现信息的双向交互. 由于 DSRC 协议的 复杂性 , 且协议本身是由自然语言承载的 , DSRC 设 备研制者对协议标准会有不同的理解 , 同时各个厂 家持有不同的技术政策 , 将导致通信设备的协议出 现非一致性问题. 所以 , 必须开发一种 DSRC 协议一 致性测试系统 , 以检查特定的 DSRC 实现是否与协 议标准相一致 , 进而确保不同厂家的 DSRC 实现之收稿日期 : 2004 - 02 - 123 基金项目 :“十五”国家科技攻关项目 (2002BA404A23A) ;华南理工大学自然科学基金资助项目 ( E5320271)作者简介 : 屠宇 (1974 - ) , 男 , 讲师 , 现为华南理工大学交 通学院博士生 ,主要从事智能控制研究. E2mail : tuyu @edu. 21cn. com间能够互操作.本文首先对 DSRC 协议和一致性测试技术作简 要介绍 ; 然后对构建 DSRC 协议一致性测试系统的 前期关键内容进行了研究和设计 : 确定了测试系统 的测试方法和测试套形式化描述方法 , 并给出了具 体的测试系统结构.1DSRC 协议DSRC 协议是针对固定于车道或路侧的路侧单 元( Roadside Unit , RSU) 与设置于车辆上的车载单元 (Onboard Unit , OBU) 之间的通信规范. DSRC 协议的 结构参考了计算机通信的开放式系统互联参考模型 (Open System Interconnect Reference Model , OSI ) 的七 层模型 , 协议分为物理层 (L 1) 、数据链路层 (L 2) 和 应用层 (L 7) 三个层 , 如图 1 所示[ 2 ] .图 1DSRC 协议结构框图Fig. 1DSRC protocol structure block 10华 南 理 工 大 学 学 报 (自 然 科 学 版)第 32 卷物理层协议规范无线通讯使用的传输媒体及上 行与下行链路传输媒体物理特性参数; 数据链路层 规定通信帧格式 、帧包装方式 、媒体接取控制 ( Medi2 um Access Control , MAC) 程序 、逻辑链路控制 (Logi2 cal Link Control ,LLC) 程序等 , 所以数据链路层进一 步分为 LLC 子层和 MAC 子层 ; 应用层规定应用服 务资料的分段与重组以及提供一系列的服务原语 ( Primitive) 给各种不同应用以实现通信过