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基于LTE的车联网无线通信技术 消息层技术要求(报批稿).pdf

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ICS 33.060.30 M30 中 华 人 民 共 和 国 通 信 行 业 标 准 YD/T XXXX—XXXX 基于 LTE 的车联网无线通信技术 消息层 技术要求 Technical requirements of message layer of LTE-based vehicular communication (报批稿) XXXX-XX-XX 发布 XXXX-XX-XX 实施 中华人民共和国工 业和信息化部 发 布 1
YD/T XXXX—XXXX 目 次 前言 ................................................................................ II 1 范围 ............................................................................... 1 2 规范性引用文件 ..................................................................... 1 3 术语、定义和缩略语 ................................................................. 1 3.1 术语和定义 ..................................................................... 1 3.2 缩略语 ......................................................................... 1 4 基于 LTE 的车联网无线通信技术消息层 ................................................. 2 4.1 系统介绍 ....................................................................... 2 4.2 消息层架构 ..................................................................... 3 5 消息层技术要求 ..................................................................... 3 5.1 消息层基本介绍和要求 ........................................................... 3 5.2 消息层数据集定义 ............................................................... 3 附录 A(资料性附录)DE_EventType(交通事件索引)类型及取值 ........................... 77 I
YD/T XXXX—XXXX 前 言 本标准是基于LTE的车联网无线通信技术系列标准之一,该系列标准的结构和名称如下: a) YD/T 3400-2018《基于LTE的车联网无线通信技术 总体技术要求》; b) YD/T 3340-2018《基于LTE的车联网无线通信技术 空中接口技术要求》; c) YD/T XXXX-XXXX《基于LTE的车联网无线通信技术 网络层技术要求》; d) YD/T XXXX-XXXX《基于LTE的车联网无线通信技术 消息层技术要求》。 本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本标准由中国通信标准化协会提出并归口。 本标准起草单位:中国信息通信研究院,北京星云互联科技有限公司,华为技术有限公司,大唐电 信科技产业集团(电信科学技术研究院),通用汽车(中国)投资有限公司,东软集团股份有限公司,高 通无线通信技术(中国)有限公司,大众汽车(中国)投资有限公司,宝马(中国)服务有限公司,北 京万集科技股份有限公司。 本标准主要起草人:葛雨明,王易之,牛雷,李明超,聂永丰,林琳,房家奕,于润东,朱杰,杜 江凌,黄颖,王春丰,杨明,孟扬,陈书平,苏赓,严冬,毛泳江,曹增良,于琦,何宁,姚丹亚,周 浩。 II
YD/T XXXX—XXXX 基于 LTE 的车联网无线通信技术 消息层技术要求 1 范围 本标准规定了基于LTE的车联网无线通信技术的消息层技术要求,具体包括了消息层数据集的架构 以及具体的数据定义和编码方式等。 本标准适用于基于LTE的车联网无线通信技术的消息层。 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,仅所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 2312-1980 信息交换用汉字编码字符集 基本集 GB 5768.2-2009 道路交通标志与标线 第2部分:道路交通标志 GB 14886 道路交通信号灯设置与安装规范 GB/T 27967-2011 公路交通气象预报格式 GB/T 29100-2012 道路交通信息服务 交通事件分类与编码 YD/T 3340-2018 基于LTE的车联网无线通信技术 空中接口技术要求 YD/T 3400-2018 基于LTE的车联网无线通信技术 总体技术要求 3 术语、定义和缩略语 3.1 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1.1 车联网无线通信 vehicle to everything, V2X 车载单元与其他设备通信,包括但不限于车载单元之间通信,车载单元与路侧单元通信,车载单元 与行人设备通信,车载单元与网络之间通信。 3.2 缩略语 下列缩略语适用于本文件。 ASN.1:抽象语法标记(Abstract Syntax Notation One) BSM:基本安全消息(Basic Safety Message) DE:数据元素(Data Element) DF:数据帧(Data Frame) DSM:专用短程通信短消息(Dedicated Short Message) DSMP:专用短程通信短消息协议(Dedicated Short Message Protocol) ID:标识(IDentification) ITS:智能交通系统(Intelligent Transportation Systems) LTE:长期演进技术(Long Term Evolution) 1
YD/T XXXX—XXXX LTE-V2X:基于LTE的车用无线通信技术(LTE Vehicle to Everything) RSI:路侧交通消息(Road Side Information) RSM:路侧单元消息(Road Side Message) RSU:路侧单元(Road Side Unit) SPAT:信号灯相位与配时消息(Signal Phase and Timing Message) UPER:非对齐压缩编码规则(Unaligned Packet Encoding Rules) UTC:协调世界时(Coordinated Universal Time) 4 基于 LTE 的车联网无线通信技术消息层 4.1 系统介绍 基于LTE的车联网无线通信技术,实现了智能运输系统的不同子系统之间的信息交互,从而实现道 路安全、通行效率、信息服务等不同的应用。通信方式上,本标准对应的消息交互均采用广播类通信方 式,即消息的发送采用的是广播机制,无特定的接收对象,在通信可达范围内的交通参与者均可以接收 到相应的消息。图1和图2给出了本标准涉及到的通信节点之间的关系示意图。 车载设备单元(OBU) 车载设备单元(OBU) 定位系统 定位系统 车载设备处理 无线电通信子 无线电通信子 车载设备处理 单元 车端 系统 系统 单元 车端 图 1 车-车通信 车载设备单元(OBU) 路边设施单元(RSU) 定位系统 定位系统 车载设备处理 无线电通信子 无线电通信子 路边设施处理 单元 车端 系统 系统 单元 路端 图 2 车-路边设施通信 2
4.2 消息层架构 基于LTE的车联网无线通信技术的消息层框架见图3。该消息层位于应用层内部,向下对接网络层的 数据子层,向上支持具体的用户应用。该消息层可支持基于LTE的车联网无线通信技术网络层定义的各 类数据传输。 YD/T XXXX—XXXX 应用层 用户应用 消息层 网络层 管理子层 数据子层 接入层 蜂窝通信接口 (Uu) 直连通信接口 (PC5) 注 1:消息层与网络层的数据子层之间,由操作原语进行交互; 注 2:本标准定义的消息层技术要求主要包含层中的数据集部分,其具体实现和与上层用户应用的 API 对接技术, 不属于本标准的内容。 图 3 基于 LTE 的车联网无线通信技术消息层框架 5 消息层技术要求 5.1 消息层基本介绍和要求 消息层数据集用ASN.1标准进行定义,遵循“消息帧-消息体-数据帧-数据元素”层层嵌套的逻辑进 行制定。 数据集交互的编解码方式遵循非对齐压缩编码规则UPER。 5.2 消息层数据集定义 本标准定义的消息层数据集,主要由1个消息帧格式,5个最基本的消息体以及相应的数据帧和数据 元素组成,如图4所示。 3
消息层 消息帧 YD/T XXXX—XXXX 数据帧 数据元素 BSM消息 RSM消息 MAP消息 SPAT消息 RSI消息 图4 基于LTE的车联网无线通信技术消息层数据集构成 5.2.1 消息帧 消息帧是单个应用层消息的统一打包格式,是数据编解码的唯一操作对象。消息帧由不同类别的消 息体组成,并支持扩展。 【ASN.1 代码】 MessageFrame ::= CHOICE { bsmFrame BasicSafetyMessage, mapFrame MapData, rsmFrame RoadsideSafetyMessage, spatFrame SPAT, rsiFrame RoadSideInformation, ... -- Main message frame } 5.2.2 消息体(Message) 5.2.2.1 Msg_BSM 【定义】 车辆基本安全消息。是使用最广泛的一个应用层消息,用来在车辆之间交换安全状态数据。车辆通 过该消息的广播,将自身的实时状态告知周围车辆,以此支持一系列协同安全等应用。 【ASN.1 代码】 BasicSafetyMessage ::= SEQUENCE { msgCnt MsgCount, id OCTET STRING (SIZE(8)), -- temperary vehicle ID secMark DSecond, timeConfidence TimeConfidence OPTIONAL, pos Position3D, posAccuracy PositionalAccuracy OPTIONAL, -- Accuracy for GNSS system 4
YD/T XXXX—XXXX posConfidence PositionConfidenceSet OPTIONAL, -- Realtime position confidence transmission TransmissionState, speed Speed, heading Heading, angle SteeringWheelAngle OPTIONAL, motionCfd MotionConfidenceSet OPTIONAL, accelSet AccelerationSet4Way, brakes BrakeSystemStatus, size VehicleSize, vehicleClass VehicleClassification, -- VehicleClassification includes BasicVehicleClass and other extendible type safetyExt VehicleSafetyExtensions OPTIONAL, emergencyExt VehicleEmergencyExtensions OPTIONAL, ... } 5.2.2.2 Msg_MAP 【定义】 地图消息。由路侧单元广播,向车辆传递局部区域的地图信息。包括局部区域的路口信息、路段信 息、车道信息,道路之间的连接关系等。 单个地图消息可以包含多个路口或区域的地图数据。路口处的信号灯信息则在 SPAT 消息中详细定 义。 图 5 给出了 MAP 消息的主体结构,是一个层层嵌套的形式。其中实线框为必有项,虚线框为可选 项。 5
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