ITU-R M 1453-2 FRENCH-2005 Intelligent transport systems C dedicated short range communications at 5 8 GHz《智能传输系统-5 8GHz专用小范围通信 问题ITU-R 205 8》.pdf

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1、 Rec. UIT-R M.1453-2 1 RECOMMANDATION UIT-R M.1453-2 Systmes de transport intelligents Communications spcialises courte distance 5,8 GHz (Question UIT-R 205/8) (2000-2002-2005) Domaine dapplication La prsente Recommandation dcrit les technologies et les caractristiques applicables aux communications

2、 DSRC dans la bande des 5,8 GHz. Elle prsente la mthode active (metteur-rcepteur) et la mthode de relais (rpteur) comme des techniques de communications spcialises courte distance (DSRC, dedicated short range communications) applicables aux systmes de transport intelligents (ITS, intelligent transpo

3、rt systems). Elle prsente en outre la sous-couche application DSRC (DSRC-ASL) qui permet de mettre en oeuvre de multiples applications DSRC et applications de rseau IP (protocole IP). Elle dfinit les caractristiques techniques et oprationnelles des deux mthodes et de la sous-couche DSRC-ASL. LAssemb

4、le des radiocommunications de lUIT, considrant a) que les systmes de transport intelligents (ITS, intelligent transport systems) peuvent grandement contribuer amliorer la scurit publique; b) que ltablissement de normes internationales faciliterait la mise en uvre des applications des systmes ITS au

5、niveau mondial et permettrait de raliser des conomies dchelle dans la mise en place des quipements et des services ITS proposs au public; c) que lharmonisation rapide des systmes ITS au niveau international prsenterait plusieurs avantages; d) que la compatibilit des systmes ITS lchelle mondiale dpen

6、dra peut-tre de lattribution de bandes de frquences radiolectriques communes; e) que lOrganisation internationale de normalisation (ISO) normalise actuellement des systmes ITS (aspects non radiolectriques) dans le cadre du CT204 de lISO, travaux qui contribueront ceux de lUIT-R; f) que les administr

7、ations exploitent des dispositifs courte distance dans la bande des 5,8 GHz conformment aux prescriptions de la Recommandation UIT-R SM.1538 Paramtres techniques et de fonctionnement et besoins en frquences des dispositifs de radiocommunication courte porte, reconnaissant a) que lInstitut europen de

8、s normes de tlcommunication (ETSI) a adopt les normes europennes suivantes sur la tlmatique pour le trafic et le transport routier (RTTT): ES 200 674-1 Compatibilit Electromagntique et Questions de Spectre radiolectrique (ERM); Tlmatique pour le trafic et le transport routier (RTTT); Caractristiques

9、 techniques et mthodes dessai pour la transmission de donnes haut dbit (HDR) des 2 Rec. UIT-R M.1453-2 quipements fonctionnant dans la bande 5,8 GHz attribue aux utilisations industrielles, scientifiques et mdicales (ISM); ES 200 674-2 Compatibilit Electromagntique et Questions de Spectre radiolectr

10、ique (ERM); Tlmatique pour le trafic et le transport routier (RTTT); Caractristiques techniques et mthodes dessai pour la transmission de donnes faible dbit (LDR) des quipements fonctionnant dans la bande 5,8 GHz attribue aux utilisations industrielles, scientifiques et mdicales (ISM); EN 300 674 Co

11、mpatibilit Electromagntique et Questions de Spectre radiolectrique (ERM); Tlmatique pour le trafic et le transport routier (RTTT); Caractristiques techniques et mthodes dessai pour lquipement de communications spcialises courte distance (DSRC) (500 kbit/s/250 kbit/s), fonctionnant dans la bande 5,8

12、GHz attribue aux utilisations industrielles, scientifiques et mdicales (ISM); b) que les bandes 5 795-5 805 MHz et 5 805-5 815 MHz (au niveau national) sont dsignes pour les systmes cits ci-dessus; c) que dautres organisations rgionales, comme la tlcommunaut Asie-Pacifique (APT) dans le cadre de son

13、 programme de normalisation ASTAP (Asia-Pacific Telecommunications Standardization Program), ont approuv la proposition dun projet de norme sur les quipements de communications spcialises courte distance (DSRC) fonctionnant dans la bande 5,8 GHz, notant a) que la bande de frquences 5 725-5 875 MHz e

14、st aussi utilise par dautres systmes et services radiolectriques fonctionnant en conformit avec le RR, recommande 1 que les caractristiques techniques et oprationnelles des communications spcialises courte distance (DSRC, dedicated short range communications) dcrites dans lAnnexe 1 et la sous-couche

15、 application DSRC dcrite dans lAnnexe 2 soient adoptes pour la fourniture des applications DSRC des systmes ITS et des applications utilisant le protocole Internet dans la bande de frquences des 5,8 GHz; 2 que les administrations envisagent dadopter la mthode active (metteur-rcepteur) ou la mthode d

16、e relais (rpteur), dcrites dans lAnnexe 1 pour la mise en uvre des communications DSRC; 3 que les administrations envisagent galement de mettre en oeuvre la sous-couche application DSRC-ASL dcrite dans lAnnexe 2 pour les systmes ITS destins fournir de multiples applications DSRC ou IP. Rec. UIT-R M.

17、1453-2 3 Annexe 1 Caractristiques techniques et oprationnelles des DSRC dans la bande de frquences des 5,8 GHz 1 Gnralits La prsente Annexe dcrit les techniques et les caractristiques applicables aux DSRC dans la bande des 5,8 GHz. Elle prsente la mthode active (metteur-rcepteur) et la mthode de rel

18、ais (rpteur) comme des techniques DSRC applicables aux systmes ITS et dfinit les caractristiques techniques et oprationnelles des deux mthodes. 1.1 Introduction Le systme DSRC est un systme spcialis de radiocommunication mobile pour les vhicules routiers. Dans le cadre des communications ITS, le DSR

19、C est une technologie fondamentale qui permet dassocier routes, trafic et vhicules en utilisant les technologies de linformation. On entend par DSRC toute technique de radiocommunication courte distance permettant de transmettre des donnes partir dune infrastructure pararoutire vers un vhicule ou un

20、e plate-forme mobile. Parmi les applications DSRC, citons les suivantes: perception lectronique des pages, des frais de stationnement et du carburant, reprise de signalisation bord du vhicule, informations routires, gestion des transports publics et des vhicules commerciaux, gestion de flotte, rense

21、ignements mtorologiques, commerce lectronique, collecte de donnes sur capteurs, signalisation de passages niveau, transfert de donnes, tracteur-remorque, autres services contenu, passage de frontires et ddouanement lectronique du fret. La perception lectronique des pages (ETC, electronic toll collec

22、tion) est un exemple dapplication du DSRC. En appliquant la technologie DSRC dans les deux sens, le systme ETC permet aux conducteurs circulant sur les routes page de sacquitter automatiquement des pages sans utiliser despces et sans sarrter. Le systme ETC amliore le flux de trafic aux pages et fait

23、 baisser le niveau de pollution en rduisant la consommation dessence. En outre, en permettant aux conducteurs de franchir les pages sans sarrter, il peut multiplier par trois ou quatre la capacit du trafic routier et rduire les encombrements aux pages. Ce systme, qui remplace la collecte manuelle de

24、s pages, devrait galement rduire les frais dexploitation des routes page. 1.2 Domaine dapplication Pour les applications des systmes ITS, le systme DSRC utilise des techniques de radiocommunication non vocales pour transfrer des donnes sur de courtes distances entre des units radiolectriques mobiles

25、 et pararoutires en vue damliorer le flux de trafic, la scurit routire et dautres services de transport intelligents dans divers environnements publics et commerciaux. Les systmes DSRC peuvent aussi transmettre des messages dtat ou caractre industriel lis aux units concernes. 4 Rec. UIT-R M.1453-2 2

26、 Caractristiques oprationnelles et techniques Les types de communications vhicules units pararoutires sont gnralement ponctuels, continus et portent sur une zone tendue. La technologie DSRC, qui concerne la liaison de radiocommunication de type ponctuel, est juge efficace pour des systmes comme lETC

27、 et la navigation. Caractristiques des systmes DSRC: communications dans une zone restreinte: communications possibles seulement lintrieur de zones restreintes; communications de courte dure: communications possibles dans des limites de temps restreintes. Les deux principaux lments du systme DSRC so

28、nt lquipement de bord et lquipement pararoutier. Equipement de bord (OBE): Cet quipement est fix prs du tableau de bord ou sur le pare-brise du vhicule et se compose de circuits de radiocommunication, dun circuit de traitement dapplications etc. Il a gnralement une interface homme-machine (commutate

29、urs, dispositifs daffichage et avertisseur sonore). Equipement pararoutier (RSE): Cet quipement est install au-dessus ou le long des routes et communique par signaux radiolectriques avec lquipement OBE qui passe proximit. Il se compose de circuits de radiocommunication, dun circuit de traitement dap

30、plications etc. Il est gnralement reli au systme pararoutier pour lchange de donnes. Les systmes DSRC transmettent des signaux radiolectriques pour assurer lchange de donnes entre un vhicule disposant dun quipement OBE, et un quipement RSE pararoutier. Cet change de donnes doit tre hautement fiable

31、et confidentiel, car il peut porter sur des transactions financires ou autres. La mthode active (metteur-rcepteur) et la mthode passive (relais) ont t utilises de faon profitable pour assurer les services existants de type DSRC. 2.1 Mthode active (metteur-rcepteur) Les units pararoutires sont quipes

32、 des dispositifs ncessaires pour les radiocommunications. Dans le cas de la mthode active (metteur-rcepteur), les units de bord sont quipes des mmes fonctions que les units de radiocommunication pararoutires. Plus prcisment, les deux disposent dun oscillateur de frquence porteuse dans la bande des 5

33、,8 GHz et ont les mmes fonctionnalits pour la transmission radiolectrique. Laccent est mis ici sur la configuration type des units de bord, car il existe une autre configuration possible de lOBE. La Fig. 1 montre un schma fonctionnel des circuits radiolectriques de lOBE. La partie suprieure de la Fi

34、g. 1 reprsente le rcepteur, la partie infrieure lmetteur et la partie traitement est droite. La mme antenne peut tre utilise pour lmission et la rception. Dans la mthode active (metteur-rcepteur), lOBE reoit des signaux radiolectriques provenant de lunit pararoutire, lantenne tant en haut gauche. Ch

35、aque signal reu passe travers chaque bloc fonctionnel et est trait par la MPU sous forme de donne reue. Le signal mis par lquipement de bord est la porteuse dans la bande des 5,8 GHz mise par loscillateur A, module par les donnes transmettre. Le signal est envoy depuis lantenne situe en bas gauche.

36、Rec. UIT-R M.1453-2 5 Les spcifications techniques des quipements de radiocommunication sont dfinies dans le Tableau 1: TABLEAU 1 Mthode active (metteur-rcepteur): caractristiques Paramtre Caractristique technique Frquences porteuses Bande des 5,8 GHz pour liaisons montante et descendante Espacement

37、 entre porteuses RF (espacement entre canaux) 5 MHz 10 MHz Largeur de bande occupe admissible Infrieure 4,4 MHz Infrieure 8 MHz Mthode de modulation MDA, MDP-4 MDA Vitesse de transmission de donnes (dbit binaire) 1 024 kbit/s (codage MDA) 4 096 kbit/s (codage MDP-4) 1 024 kbit/s Codage de donnes Cod

38、age de Manchester/MDA, NRZ/MDP-4 Codage de Manchester Sparation duplex 40 MHz en cas de mode DRF Type de communication Type metteur-rcepteur +30 dBm (liaison descendante) (Pour une distance de transmission de 10 m ou moins. Puissance fournie lantenne 10 dBm) +44,7 dBm (liaison descendante) (Pour une

39、 distance de transmission suprieure 10 m. Puissance fournie lantenne 24,77 dBm) p.i.r.e. maximale(1) +20 dBm (liaison montante) (Puissance fournie lantenne 10 dBm) (1)La Recommandation 70-03 du Comit europen des radiocommunications (ERC) fixe des valeurs de p.i.r.e. de 2 W pour les systmes actifs et

40、 de 8 W pour les systmes passifs. 6 Rec. UIT-R M.1453-2 2.2 Mthode de relais (rpteur) Contrairement la mthode active (metteur-rcepteur) prsente au 2.1, dans la mthode de relais (rpteur), lOBE na pas doscillateur interne pour gnrer un signal de la porteuse radiolectrique dans la bande des 5,8 GHz; il

41、 a donc recours loscillateur 5,8 GHz du RSE avec lequel il communique. Le schma fonctionnel de la Fig. 2 donne une explication dtaille de cette mthode. Dans la mthode de relais (rpteur), les signaux sont aussi traits par lunit de traitement principale sous forme de donnes reues, aprs tre passs trave

42、rs chaque bloc fonctionnel. La diffrence par rapport au systme actif (metteur-rcepteur) tient aux signaux mis par lOBE. Le systme de relais (rpteur) na pas doscillateur de signal de porteuse. En consquence, lorsque lon met depuis lOBE, le RSE doit mettre un signal de porteuse non module de faon cont

43、inue. LOBE reoit ce signal, qui est introduit dans le circuit de transmission aprs tre pass par le circuit B, et lutilise comme son signal propre. Les donnes de transmission modulent le signal de sortie de sous-porteuse dlivr par loscillateur C et le combinent avec le signal de porteuse provenant de

44、 C. Un signal de sous-porteuse achemine ces donnes mises par lOBE une frquence diffrente (frquence de porteuse plus/moins frquence de sous-porteuse) de celle de la porteuse. Rec. UIT-R M.1453-2 7 Les spcifications techniques pour les quipements de radiocommunication sont dfinies dans le Tableau 2: T

45、ABLEAU 2 Mthode de relais (rpteur): caractristiques Caractristique technique Paramtre Dbit binaire moyen Dbit binaire lev Frquences porteuses Bande des 5,8 GHz pour liaison descendante Bande des 5,8 GHz pour liaison descendante Frquences sous-porteuses 1,5 MHz/2 MHz (Liaison montante) 10,7 MHz (Liai

46、son montante) Espacement entre porteuses RF (espacement entre canaux) 5 MHz 10 MHz Largeur de bande occupe admissible Infrieure 5 MHz/canal Infrieure 10 MHz/canal Mthode de modulation MDA (porteuse liaison descendante) MDP (sous-porteuse liaison montante) MDA (porteuse liaison descendante) MDP (sous

47、-porteuse liaison montante) Vitesse de transmission de donnes (dbit binaire) 500 kbit/s (liaison descendante) 250 kbit/s (liaison montante) 1 Mbit/s (liaison descendante) 1 Mbit/s (liaison montante) Codage de donnes FM0 (liaison descendante) NRZI (liaison montante) Type de communication Type de rpteur Type de rpteur p.i.r.e. maximale(1) +33 dBm (liaison descendante) 24 dBm (liaison montante: bande latrale unique) +39 dBm (liaison descendante) 14 dBm (liaison montante: bande latrale unique) (1)La Recommandation 70-03 de lERC fixe des valeurs de p.i.r.e