GB/T 20851.2-2019 电子收费 专用短程通信 第2部分：数据链路层

ICS35.100.20

L79

中华人民共和国国家标准

/—

GBT20851.22019

代替/—

GBT20851.22007

电子收费专用短程通信

:

第部分数据链路层

2

——

ElectronictollcollectionDedicatedshortranecommunication

g

:

Part2Datalinklaer

y

2019-05-10发布2019-12-01实施

国家市场监督管理总局

发布

中国国家标准化管理委员会

/—

GBT20851.22019

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

8MAC子层………………5

9LLC子层…………………9

()…………………

附录规范性附录点对点专用通信链路建立过程

A23

参考文献……………………25

Ⅰ

/—

GBT20851.22019

前言

/《》:

电子收费专用短程通信分为个部分

GBT208515

———:;

第部分物理层

1

———:;

第部分数据链路层

2

———:;

第部分应用层

3

———:;

第部分设备应用

4

———:。

第部分物理层主要参数测试方法

5

本部分为/的第部分。

GBT208512

本部分按照/—给出的规则起草。

GBT1.12009

/—《:》,

本部分代替电子收费专用短程通信第部分链路数据层与

GBT20851.220072

/—,:

GBT20851.22007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章年版的第章

220072

———,(,

修改了链路层主要参数的参数定义和参数取值修改了的参数取值见第章

TuN152007

年版的第章);

5

———();

删除了链路层主要参数和见年版的第章

T3N220075

———、、、();

增加了链路层主要参数定义和取值见第章

T4aT4bTr1Tr25

———(,);

修改了下行链路MAC控制域比特位3-0的取值见6.3.12007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6.3.22007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(/)提出并归口。

SACTC268

:、、

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:

———/—。

GBT20851.22007

Ⅲ

/—

GBT20851.22019

电子收费专用短程通信

:

第部分数据链路层

2

1范围

/、、

GBT20851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、子层、子层的要求。

MACLLC

,、。

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

/—信息技术系统间远程通信和信息交换高级数据链路控制()规程

GBT74212008HDLC

/—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

GBT15629.22008

:

第部分逻辑链路控制

2

/—智能运输系统通用术语

GBT208392007

/—:

电子收费专用短程通信第部分物理层

GBT20851.120191

3术语和定义

/—和/—界定的术语和定义适用于本文件。

GBT208392007GBT20851.12019

4符号和缩略语

4.1符号

下列符号适用于本文件。

():。

VRB接收成败状态变量

():。

VRI接收序列状态变量

():。

VSI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Acknowlede

g

:/(/)

ACn有确认的命令响应AcknowlededCommandResonse

gp

:()

BST信标服务表BeaconServiceTable

/:/(/)

CR命令响应CommandResonse

p

:()

F结束Final

:()

FCS帧校验序列FrameCheckSeuence

q

1

/—

GBT20851.22019

:()

LID链路标识LinkIdentifier

:()

LLC逻辑链路控制LoicalLinkControl

g

:()

LPDU逻辑链路控制协议数据单元LLCProtocolDataUnit

:()

LSDU逻辑链路控制服务数据单元LLCServiceDataUnit

:()

LSB最低有效位LeastSinificantBit

g

:()

M修改功能位Modifierfunctionbit

:()

MAC媒体访问控制MediumAccessControl

:()

MSB最高有效位MostSinificantBit

g

:()

OBU车载单元OnBoardUnit

:()

PDU协议数据单元ProtocolDataUnit

/:/(/)

PF询问终止PollFinal

:()

RSU路侧单元RoadsideUnit

:()

UI无编号信息UnnumberedInformation

:()

VST车辆服务表VehicleServiceTable

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160s

μ

T2上行链路帧与后面相邻下行链路帧的最短间隔时间32s

μ

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480s

μ

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N3N4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

,。

构见图含响应的信息帧结构见图

1LPDU2

2

/—

GBT20851.22019

图含命令的信息帧结构

1LPDU

图含响应的信息帧结构

2LPDU

不包含LPDU域的帧结构见图3。

图不包含域的帧结构

3LPDU

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

3

/—

GBT20851.22019

6.2.3前导码和后导码

前导码和后导码的规定见/—第章和第章。

GBT20851.1201967

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处理规则如下

0

)“”“”;

发送端连续发送五个后插入一个

a10

)“”:

接收端连续收到五个时检查第六个比特

b1

———“”,“”;“”,;

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

6.2.5MAC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

“”:;“”。

广播地址取值应为位全比特专用地址取值应为位非全比特

MAC3210xFFFFFFFFMAC321

6.3MAC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

/:

7DU方向标识符0下行链路

:;:

是否存在存在不存在

6LLPDU10

//:

5CR命令响应0命令

:;

0不寻求建立专用链路

,

广播信息只有地址为全才有效

4QMAC1

:

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

/:

7DU方向标识符1上行链路

:;:

是否存在存在不存在

6LLPDU10

//:

5CR命令响应1响应

4~0—保留置为0

4

/—

GBT20851.22019

6.4LPDU格式

LPDU格式见9.3。

6.5帧校验序列

帧结束标志前应有比特的。的计算范围包括地址、控制域和。

16FCSFCSMACMACLPDU

/—。16125,

应符合中定义的比特帧校验序列生成多项式为

FCSGBT7421200816X+X+X+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

与之间的通信支持广播和点对点两种方式。

RSUOBU

,,,

广播方式下与之间不需要建立专用通信链路以广播地址作为链路标识所有

RSUOBUMAC

OBU都能接收RSU发出的信息。

,,。

点对点方式下与之间需建立专用通信链路该链路以专用地址作为唯一标识

RSUOBUMAC

专用链路的建立过程如下:

)周期性广播为的特定信息;

aRSUQ1

),;

通信区域内收到该信息后随机延时个时间单位

bOBUN1Tu

)发送包括其地址的信息到;

cOBUMACRSU

),,

dRSU确认收到合法帧后登记对应的OBUMAC地址并以该MAC地址与对应的OBU

通信;

),。

eOBU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的规定。

A

7.2专用通信链路撤销

,。

专用通信链路的撤销以及对地址的注销由逻辑自行确定

RSUOBUMACRSU

8MAC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

5

/—

GBT20851.22019

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之后开始上行链路窗口

T2

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

T1

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Tu0Tu1Tu2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

图公共上行链路窗口时序

7

,

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

6