专用短程通信协议数据链路层研究及FPGA部分实现

摘要

随着经济与科学技术的飞速发展，人们对于灵活机动性的需求快速增长，从而对交通管理提出了更高的要求。解决这一问题的关键是为车路通信提供可靠的通信连接，为此国际上开发了适用于智能交通系统(ITS)领域道路与车辆之间的通信协议，即专用短程通信(DedicatedShortRangeCommunications，简称DSRC)协议。DSRC技术是一种无线通信系统，为ITS提供了一个动态的车辆综合信息平台，可以实现车辆和道路之间信息的双向传输和交互。 本文主要研究和探讨了DSRC数据链路层协议的设计思想，内容结构及实现机制。在此基础上，对DSRC数据链路层中的数据收发和实时响应两个核心问题的解决进行了探索和尝试。文中采用模块化的设计思想，分别设计了LLC事务管理模块、LLC类型l模块、LLC类型3接收模块、LLC类型3发送模块、MAC事务管理模块、MAC控制模块、MAC管理服务模块、发送模块、接收模块来解决上述两个问题，并介绍了上述模块的设计思想和实现方法。 本文第一章首先介绍了课题研究背景及智能交通的相关概念，随后分析了DSRC协议国内外研究现状： 第二章对DSRC协议作了总体上的概述，先介绍了DSRC协议的主要应用不停车收费(ETC)技术的发展、系统组成及工作原理，随后分析了DSRC协议三层体系结构的总体框架、各层所实现的功能以及工作流程，最后阐述了DSRC通信帧的结构以及链路地址的构成。 第三章中针对数据链路层的媒体访问控制(MAC)子层和逻辑链路控制(LLC)子层分别做了具体的分析，对各个子层的服务原语、控制域编码格式以及服务过程逐一论述。 第四章主要阐述了DSRC数据链路层的FPGA实现方法，先介绍了FPGA实现数据链路层的设计思路，开发平台与设计语言的概述，随后给出了系统模块的总体划分及接口说明，最后详细介绍了MAC子层和LLC子层各个功能模块的实现方法，并给出了系统验证。 在文章的最后部分是本设计的结论和不足，以及待进一步研究的若干问题。

目录

文摘

英文文摘

独创性（或创新性）声明及关于论文使用授权的说明

第一章绪论

第二章DSRC协议概述

第三章DSRC数据链路层分析

第四章DSRC数据链路层的FPGA实现

第五章结论

参考文献

附录1：DSRC术语定义

附录2：DSRC协议中的缩略语

致谢