ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

НАЦИОНАЛЬНЫМ

СТАНДАРТ

РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ

Интеллектуальные транспортные системы

РАДИОИНТЕРФЕЙС НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ, ДЛИННЫЙ И СРЕДНИЙ ДИАПАЗОНЫ (CALM). ИНФРАКРАСНЫЕ СИСТЕМЫ

(ISO 21214:2006, ЮТ)

Издание официальное

Москва Ста ндартин форм 2016

Предисловие

1    ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным бюджетным образовательным учреждением высшего профессионального образования «Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет» (МАДИ) на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4

2    ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации № 57 «Интеллектуальные транспортные системы»

3    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 16 ноября 2015 г. № 1818-ст

4    Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 21214:2006 «Интеллектуальные транспортные системы. Радиоинтерфейс непрерывного действия, длинный и средний диапазоны (CALM). Инфракрасные системы» (ISO 21214:2006 «Intelligent transport systems — Continuous air interface, long and medium range (CALM) — Infra-red systems, IDT»).

Следует обратить внимание на то, что некоторые из элементов настоящего стандарта могут быть объектом патентных прав.

ИСО 21214:2006 был подготовлен Техническим комитетом ИСО/ТК204 «Интеллектуальные транспортные системы».

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты Российской Федерации и межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в ГОСТ Р 1.0-2012 (раздел 8). Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

© Стандартинформ, 2016

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

ГОСТ Р ИСО 21214-2015

5 Обозначения и сокращения

В настоящем стандарте использованы следующие обозначения:

BcW — окно трансляции;

CALM — непрерывный интерфейс беспроводной связи длинного и среднего диапазонов действия; CFA — скоростное CALM-приложение;

СМЕ — объект управления;

CmpW— окно совместимости;

CRC — проверка циклической избыточности;

D — ось пучка, «направление проекции»;

DAB — цифровое аудиовещание;

DDB — цифровое вещание данных;

DVB — цифровое видеовещание;

DSRC — специализированная связь на коротких расстояниях;

Е_е — энергетическая освещенность;

E_v — освещенность;

FATI — индикатор свободного эфирного времени;

FB — флэш-байт;

FCIR — формат пакета скоростной инфракрасной CALM;

FM — частотная модуляция;

IPv6 — шестая версия интернет-протокола;

MID — индикатор длины пакета;

FOT — таблица организации пакета;

F-Sync — сигнал синхронизации фрейма;

ННН — изобретатель кода ННН (1,13);

/_е — интенсивность излучения;

IR-CAL — уровень адаптации инфракрасной коммуникации (infra-red communication adaptation

layer);

IR-MAE — орган адаптации инфракрасного управления;

IR-ME — орган инфракрасного управления;

К — эффективность светового излучения;

L_e — энергетическая освещенность;

LLC — управление логическим каналом;

MAC — управление доступа к сети (используется в качестве синонима МАС-уровень);

McW— групповое окно;

М_е — излучатель;

MID — идентификатор мастера;

MnW— окно управления;

/V_frame — номер времени слота во фрейме инфракрасной CALM;

Л/frame max — максимальный номер времени слота во фрейме инфракрасной CALM;

A/_frame min — минимальный номер времени слота во фрейме инфракрасной CALM;

OBU — бортовое устройство;

РА— преамбула;

PL — полезная нагрузка;

РР — вступительный период;

PDU — блок данных протокола;

PrW — частное окно;

RLL — ограничение длины кода;

RSU — дорожное оборудование;

SAP — точка доступа сервиса;

SpW— резервное окно; ср — стерадиан;

STA — сигнал старта;

STO — сигнал стоп;

T_bit — длительность одного бита [bit time (duration of one bit)];

Tchip — длительность одного чипа (информационного примитива);

6

ГОСТР ИСО 21214-2015

T_CWait — время ожидания ведомого устройства для ответа на предлагаемые TempID (waiting time of the slave for a reply to a proposed TempID);

TDMA— множественный доступ с разделением по времени;

T_DREg — тайм-аут регистрации;

TempID — идентификатор;

TETRA — трансевропейский тракинговый доступ (ETSI стандарт для сети тракинговой радиосвязи); Tp-sync — продолжительность F-Sync сигнала;

T_G — защитное время (guard time);

T_L — время выполнения — время с момента начала последнего импульса сигнала синхронизации первого импульса следующей команды и т. д.;

Tpf_an — время спада импульса;

Троп — время импульса;

Tpnge — время нарастания импульса;

T_REG — время задержки до ответа ведомых устройств MC-RRQ или MC-REN;

T_RT—время ожидания устройства-арбитра его MC-IDP (waiting time of the master for a reply to its MC-IDP); T_RW — окно-ресивер — промежуток времени около интервала выделенного времени, когда цикл ресивера должен быть готов определить сигнал W-Sync;

T_RWA|t— время ожидания устройства-арбитра ответа MC-RRQ или MC-REN;

TjemniD — тайм-аут TempID (TempID time-out);

W-АтМ — режим беспроводной асинхронной передачи;

W-Sync — шаблон синхронизации окна;

WuW — окно таймерного включения;

А — угол возвышения;

9_Н — угол горизонтальной проекции;

9_V — угол вертикальной проекции; ср — азимут-угол;

Ф_е — мощность излучения, поток излучения;

O_v — световая сила, световой поток.

6 Требования: требования к передатчику и приемнику

6.1 Длина волны и ширина полосы передатчика

Таблица 1 — Спецификация параметров инфракрасного передатчика

Наименование параметра Спецификация Канал 870 (основной канал) Канал 970 (альтернативный канал) ТХ1 Номинальная длина волны передатчика 870 нм 970 нм ТХ2 Полоса пропускания передатчика 820—910 нм 920—1010 нм ТХЗ Длина когерентности < 1 нм ТХ4 Полная мощность излучения Зависит от класса передатчика (см. 6.2) ТХ5 Минимальная мощность излучения передатчика в полосе RX2 80 % ТХ4 ТХба Мощность излучения ниже полосы пропускания Не указан < 10 % ТХ4 ТХ6Ь Мощность излучения ниже полосы пропускания < 10% ТХ4

Примечание — Относительно параметра ТХЗ:

где 1_С — длина когерентности; X — длина волны;

АХ — ширина полосы.

Пример — Х = 900 нм, АХ = 40 нм,

(900 нм)² 1_Г = ±« 20 мкм. 40 нм

6.2 Мощность излучения

6.2.1 Ограничения мощности излучения

Таблица 2 — Ограничения параметров инфракрасных передатчиков

Наименование параметра Спецификация ТХ7 Максимальная интенсивность излучения Согласно МЭК 60825-1 ТХ8 Максимальная передаваемая мощность в пределах диапазона видимого света Не ограничено данным стандартом а Некоторые стандарты в сфере транспорта могут содержать данные ограничения параметров.

6.2.2 Классы передатчиков

Класс передатчика должен быть заявлен в соответствующей спецификации продукта и организован, как показано в таблице 3.

Таблица 3 — Классы передатчиков

Наименование параметра см н со н м- н ю н (О н £ р р о н н см н со н н ю н со н ТХ4а — минимальная интенсивность излучения (Вт/ср) (пиковое значение импульса) со со o' ю Г-- о~ ю со со см ю см о ю о о о о см о о о о со о о со о о см со о о со о о 00 см

6.3 Длины волн и ширины полос приемника

Таблица 4 — Спецификация параметров инфракрасных приемников

Наименование параметра		Спецификация
		Канал 870 (основной канал) обязательный	Канал 970 (альтернативный канал) опционный
RX1	Номинальная длина волны приемника	870 нм	970 нм
RX2	Полоса пропускания приемника	835—905 нма	935—1005 нм
RX4a	Нижняя полоса остановки приемника	< 805 нм	905 нм
RX4b	Верхняя полоса остановки приемника	£ 935 нмь	£ 1035 нм
RX5a	Чувствительность приемника в нижней полосе остановки	Не определено	> 10 дБ выше RX6
RX5b	Чувствительность приемника в верхней полосе остановки	£ 10 дБ выше RX6C	Не определено

Производитель должен объявить, реализовал ли он оборудование только с использованием обязательного основного канала или совместно с альтернативным опционным.

ГОСТ Р ИСО 21214-2015

6.4 Классы приемников

Класс приемника должен быть заявлен в соответствующей спецификации продукта и организован, как показано в таблице 5.

Таблица 5 — Классы приемников

Наименование параметра Т1 Т2 тз Т4 Т5 Тб Т7 Т8 T9 Т10 Т11 RX6 [мВт/м2] Чувствительность приемника в равносигнальном направлении @RX2, RX*, RX9, RX11 Лучше 32 Лучше 16 Лучше 8 Лучше 4 Лучше 2 Лучше 1 Лучше 0,5 Лучше 0,25 Лучше 0,12 Лучше 0,06 Лучше 0,03 RX7 [мВт/м2] Ограничение насыщенности в равносигнапь-ном направлении 12 800 6400 3200 1600 800 400 200 100 48 24 < 12 RX8 Соотношение ошибок битовых ссылок (В,Е,R) Ю"6 RX9 Устойчивость к помехам, вызванным естественными излучениями £ 1120 Вт/м2 (спектральное распределение солнечного света) RX10 [мВт/м2] Чувствительность подъема в равносигнальном направлении @500 кГц Лучше 32 Лучше 16 Лучше 8 Лучше 4 Лучше 2 Лучше 1 Лучше 0,5 Лучше 0,25 Лучше 0,12 Лучше 0,08 Лучше 0,03 RX11 Профиль коммуникационной ссылки Стандартный коммуникационный профиль

Производители должны объявлять гарантированную чувствительность всех коммуникационных профилей, используемых в оборудовании.

7 Модуляция и кодирование

7.1    Общие параметры модуляции

7.1.1    Сигнал таймерного включения

В системах, где приемник в «спящем режиме» должен быть обнаружен, а устройство-арбитр должно передать «сигнал таймерного включения» с целью активировать все устройства, находящиеся в «спящем режиме». Сигнал таймерного включения должен передаваться в окне таймерного включения.

Временной слот Рисунок 2 — Сигнал таймерного включения

9

Таблица 6 — Временная спецификация сигнала таймерного включения

Наименование параметра Спецификация ТХ11 Сигнал таймерного включения Всплеск частоты: 500 кГц± 1% ТХ12а Максимально допустимое время подъема импульса 200 нс ТХ12Ь Максимально допустимое время падения импульса 200 нс

7.1.2 Параметры общей модуляции передатчика

Таблица 7 — Спецификация параметра ТХ10 инфракрасного передатчика

Наименование параметра Спецификация ТХ10 Допуск синхронизации битов 0,1 %

7.1.3 Параметры основной модуляции приемника

Таблица 8 — Спецификация параметра RX12 инфракрасного приемника

Наименование параметра Спецификация RX12 Допуск синхронизации битов 0,1 %

Примечание — «Отслеживание» битов приемника или эквивалентного оборудования предполагается в режиме синхронизации.

7.2    Профили коммуникаций

Инфракрасная CALM использует целый набор скоростей передачи данных и схем кодирования, которые должны выбираться в зависимости от приложений и актуального качества соединения.

Специфические скорости передачи данных и схемы кодирования составляют «профиль коммуникации».

Применяются коммуникационные профили, представленные в таблице 9.

Примечание — Некоторые параметры профиля № 5 будут определены в будущей версии настоящего стандарта.

Новые профили могут быть добавлены в будущем.

7.3    Модуляции профиля 0 (базовый профиль) и профиля 1 (профиль по умолчанию)

DO ,D 1    , D 2    ,    D    3    , D 4    ,D5    ,□    6    ,D7    ECO    ,    EC    1    ,    EC    2    ,    EC    3

Правила кодирования и декодирования для профилей 0 и 1 определены в приложении А.

7.4 Профили 2—6

Профили 2—6 не используют коррекцию первой ошибки.

Примечание — Ошибка в линии передачи пакетных данных на этой скорости передачи данных более вероятна, чем одиночная битовая ошибка.

Пакетные ошибки детектируются при помощи CRC.

Полные правила кодирования и декодирования для профилей коммуникации № 2—6 (например, типы модуляции с CIR-8 по CIR-128) даны в приложении В.

10

ГОСТ Р ИСО 21214-2015

Азимут и угол измеряются в соответствии с рисунком 4.

Проекции симметричны пучку оси D.

Допустимые горизонтальные проекции 9_Н составляют от 0° до 360°.

Допустимые вертикальные проекции 9_V составляют от 0° до 360°.

Совмещением этих углов является 9_basic (~ 1,5 °).

8.2 Коммуникационная зона

8.2.1    Основной луч

«Основной луч» определяется как луч (в произвольном направлении) с минимально возможными горизонтальными и вертикальными открытыми углами, равный 9_basic = 1,5°.

8.2.2    Конструкция коммуникационной зоны

8.2.2.1    Коммуникационная зона с любой «зоной охвата» на сфере, «освещенной» «массивом антенны», может быть определена присвоением числа базовых лучей, будучи одним из них.

В качестве альтернативы коммуникационная зона инфракрасной CALM с регулярной (симметричной) зоной охвата может быть определена с помощью соответствующих параметров директив: азимут ср, высота 8, горизонтальная проекция 9_Н и вертикальная проекция 9_V.

8.2.2.2    Любая коммуникационная зона может быть обозначена специфическим классом передатчика или приемника независимо от любого другого. Назначение класса приемника и передатчика для коммуникационной зоны является динамическим процессом.

8.2.2.3    Внутри коммуникационной зоны параметры класса передатчика и класса приемника определены в таблицах 2—5.

Примечания

1    Любая коммуникационная зона может быть определена с одинаковым «каналом связи», осуществляя таким образом идентичные потоки связи.

2    В качестве альтернативы любая коммуникационная зона может быть определена с различным «каналами связи», осуществляя таким образом независимые коммуникационные каналы (динамически управляемые).

3    Изоляция между несколькими коммуникационными зонами не определяется настоящим стандартом.

8.2.3    Клавишные комбинации коммуникационной зоны

Клавишные комбинации для увеличения скорости директивного контроля для предопределенных коммуникационных зон определены в таблицах 10 и 11.

Таблица 10 — Клавишные комбинации коммуникационных зон передатчика

Зона Параметр Ф [°] 8 П eH [°] 6v П FG Forward general 0 30 90 90 FS Forward straight 0 0 7,5 7,5 FR Forward right -18 0 9 7,5 FL Forward left 18 0 9 7,5 BG Backward general 180 30 90 90 BS Backward straight 180 0 7,5 7,5 BR Backward right -156 0 21 7,5 BL Backward left 156 0 21 7,5 GR General right -90 30 90 90 UR Up right -60 36 21 21 GL General left 90 30 90 90 SL Side left 45 0 15 7,5 UL Up left 60 36 21 21

Окончание таблицы 10

Зона Параметр Ф [°] 5 [°] ен [°] 6у [°] HS Hemispheric 0 90 210 210 US Up straight 0 42 21 21 DR Disk-radiator 0 0 360 7,5

Таблица 11 — Клавишные комбинации коммуникационных зон приемника

Зона Параметр Ф [°] 6 [°] ен [°] ev [°] FG Forward general 0 30 90 90 FS Forward straight 0 0 7,5 7,5 FR Forward right -18 0 9 7,5 FL Forward left 18 0 9 7,5 BG Backward general 180 30 90 90 BS Backward straight 180 0 7,5 7,5 BR Backward right -156 0 21 7,5 BL Backward left 156 0 21 7,5 GR General right -90 30 90 90 SR Side right -45 0 15 7,5 UR Up right -60 36 21 21 GL General left 90 30 90 90 SL Side left 45 0 15 7,5 UL Up left 60 36 21 21 HS Hemispheric 0 90 210 210 US Up straight 0 42 21 21 DR Disk-radiator 0 0 360 7,5

Примечание — Для RSU не определено ни одной коммуникационной зоны, так как это сильно зависит от географического места.

9 Пакеты и окна

9.1 Основная структура

Раздел 9 определяет пакетирование инфракрасной CALM, структуру и управление окнами. Пакетирование описывает TDMA-схему инфракрасной CALM как метод медиадоступа для синхронизации нескольких объектов коммуникации.

В одной коммуникационной среде с двумя и более объектами коммуникации должно существовать ровно одно устройство-арбитр, которое контролирует последовательность организации TDMA.

Если ни одно устройство-арбитр не выбрано, то процедура обеспечивается установлением нового устройства-арбитра.

14

ГОСТ Р ИСО 21214-2015

Прямые взаимодействия «ведомый — ведомый» («slave to slave») требуют, чтобы одно из нескольких ведомых устройств выступило в роли временного устройства-арбитра.

Пакет инфракрасной CALM состоит из N_frame временных слотов, определяется и организуется устройством-арбитром.

Структура пакетов определяется резервными сигналами, которые по определению не могут иметь места в потоке данных. Это позволяет создать простую схему определения без необходимости непрерывного мониторинга и анализа потока данных.

Используются следующие сигналы:

-    F-Sync — сигнал синхронизации пакета;

-    W-Sync — сигнал синхронизации окна;

-    СА— команда внимание («command alert»).

Формы и использование данных сигналов будут определены в подпунктах далее.

9.2 Пакет

9.2.1 Структура пакета

Пакет имеет следующие характеристики:

-    TDMA-пакет инфракрасной CALM генерируется устройством-арбитром и начинается с F-Sync сигнала;

-    пакет завершается либо по сигналу F-Sync последующего пакета, либо по событию, которое использует опция «свободное эфирное время» с сигналом W-Sync и MAC — командой «свободное эфирное время» («free airtime») (MC-FAT);

-    пакет разделяется на временные слоты длительностью T_s;

-    максимальная длина пакета обозначается N_framemax временных слотов, минимальная длина —

Nframe,mini

-    пакеты организованы в «окно» средствами сигналов синхронизации окна W-Synk;

-    TDMA-пакет инфракрасной CALM содержит как минимум одно окно;

-    максимальное число окон в одном пакете является переменным параметром и зависит от размера окон;

-    первое окно пакета всегда является окном управления MnW;

_ Пакет TDMA __ MnW PrW 1 PrW 2 PrW 3 PrW A PrW n McW and/or BcW REG I EOT .... l l l l l l l l l l_l_l_l_l_1...... ......1_l_1_l_1_1_ 0 2 4 6 8 10 12 14 N-4 N-2 N

Индекс слота

Рисунок 6 — Пример структуры пакета инфракрасной CALM

9.2.2 Сигнал синхронизации пакета (F-Sync)

Сигнал синхронизации пакета F-Sync генерируется устройством-арбитром в начале пакета и имеет шаблон, показанный на рисунке 6.

Начало нового пакета

-► ■M— —► ■M— ' '............ 1 [L TF-Sync, lead 7-tl 7 "p TL Первый байт MnW = (MID) ^-► ^F-Sync —►

Рисунок 7 — Сигнал синхронизации пакета (F-Sync)

15

ГОСТ Р ИСО 21214-2015

Содержание

1    Область применения.................................................................1

2    Соответствие........................................................................2

3    Нормативные ссылки.................................................................2

4    Термины и определения...............................................................2

4.1    Общие..........................................................................2

4.2    Оптические параметры............................................................3

5    Обозначения и сокращения............................................................6

6    Требования: требования к передатчику и приемнику.......................................7

6.1    Длина волны и ширина полосы передатчика..........................................7

6.2    Мощность излучения..............................................................8

6.3    Длины волн и ширины полос приемника..............................................8

6.4    Классы приемников...............................................................9

7    Модуляция и кодирование.............................................................9

7.1    Общие параметры модуляции......................................................9

7.2    Профили коммуникаций..........................................................10

7.3    Модуляции профиля 0 (базовый профиль) и профиля 1 (профиль по умолчанию)..........10

7.4    Профили 2—6..................................................................Ю

8    Директива и коммуникационные зоны..................................................12

8.1    Параметры директивы............................................................12

8.2    Коммуникационная зона..........................................................13

9    Пакеты и окна......................................................................14

9.1    Основная структура..............................................................14

9.2    Пакет..........................................................................15

9.3    Окно..........................................................................16

9.4    Команда «внимание» (СА)........................................................21

9.5    Обобщение.....................................................................21

10    Команды MAC.....................................................................24

10.1    Общее........................................................................24

10.2    Команды MAC имели отношение к организации окна и пакета..........................24

10.3    Команды MAC, относящиеся к управлению потоком..................................29

10.4    Команды MAC, относящиеся к процесу регистрации..................................33

10.5    Команды MAC, относящиеся к параметрам физического уровня........................35

10.6    Команды MAC имели отношение к тесту и услугам...................................38

10.7    Обзор набора команд MAC.......................................................44

11    Регистрация процедур..............................................................46

11.1    Общее........................................................................46

11.2    Нормальная регистрационная процедура...........................................46

11.3    Последовательность регистрационной    процедуры    без столкновения....................47

11.4    Последовательность регистрационной    процедуры    со    столкновением....................47

11.5    Передача и перерегистрация.....................................................48

11.6    Таймеры процесса регистрации...................................................49

12    Управление окнами.................................................................49

12.1 Общее........................................................................49

III

Все активные ведомые устройства, не находящиеся в «состоянии передачи», должны быть готовы распознать F-Sync в любое время, также в качестве F-Sync можно использовать прерывание пакетов в процессе, например, для предоставления приоритета экстренным сообщениям.

F-Sync сигнал не должен передаваться непосредственно сразу после «состояния передачи» устройства-арбитра. В таком случае должен быть установлен защитный интервал продолжительностью T_G до передачи F-Sync сигнала для того, чтобы позволить переместить схемы приемников всех ведомых устройств.

9.3 Окно

9.3.1    Структура и типы окон

9.3.1.1    Пакеты подразделяются на коммуникационные окна при помощи сигнала синхронизации окон W-Sync, который передается устройством-арбитром.

9.3.1.2    Окно может как передавать информацию (от арбитра к ведомому), так и принимать (от ведомого к арбитру).

9.3.1.3    Существуют следующие типы окон, которые определены в последующих пунктах:

-    окно управления, MnW;

-    частное окно, PrW;

-    групповое окно, McW;

-    окно трансляции, BcW;

-    окно совместимости, CmpW;

-    резервное окно, SpW;

-    окно таймерного включения, WuW.

9.3.1.4    Информационный поток в окне контролируется командами MAC и может также прерываться для событий высокой важности от объектов коммуникации, использующих «право посылать» (Token), используя сигнал команды внимание («СА»), следующий за командой MAC.

9.3.2 Окно синхронизации (W-Sync)

9.3.2.1    Сигнал окна синхронизации W-Sync передается устройством-арбитром в начале окон PrW, BcW, McW и WuW, кроме первого окна TDMA-пакета, которое обозначено F-Sync.

9.3.2.2    Из-за задержки времени распространения сигнала, поступающего от ведомого устройства, устройство-арбитр может передавать W-Sync сигнал даже в процессе передачи данных. Это недопустимо. Таким образом, сигналы W-Sync могут быть переданы асинхронно по отношению к индексу временного слота.

9.3.2.3    Для того чтобы учитывать этот эффект со стороны приемника, схема работы приемника должна быть готова определять сигнал W-Sync не только в начале временного слота, выделенного FOT, но и с запасом до и с задержкой после выделенного времени в окне приемника W-Sync, Т_Шгесе-_пег

Ожидаемое начало нового окна (t = 0)

Т WTrsceivs

t

Т WTtransmit

Рисунок 8 — Окно синхронизации (W-Sync) приемника и окно передатчика

9.3.2.4 Если система сформирована с будущим свободным эфирным временем, самое последнее (которое может быть как MnW, PrW, McW или BcW) должно следовать за сигналом W-Sync и MAC командой MC-FAT.

ГОСТ Р ИСО 21214-2015

12.2    Распределение окна таблицами организации пакета..................................49

12.3    Запасные окна.................................................................50

12.4    Окна для изохронных услуг.......................................................50

13    Инфракрасная организация управления...............................................50

13.1    Общее........................................................................50

13.2    Неподдерживаемая команда    MAC.................................................50

13.3    Коммуникационные профили.....................................................51

13.4    Состояние оборудования........................................................51

13.5    Тестирование..................................................................51

13.6    Регистрация...................................................................51

13.7    Управление сессией............................................................52

13.8    Коммуникация.................................................................52

13.9    Управление окнами.............................................................52

13.10    МАС-туннель.................................................................53

14    Адаптация........................................................................53

14.1    Архитектура...................................................................53

14.2    IR-CAL........................................................................53

14.3    IR-MAE.......................................................................58

15    Практика принятия других стандартов и принятых на международном уровне................58

16    Отметки и маркировка..............................................................58

17    Декларация о патентовании и интеллектуальной собственности...........................58

Приложение А (обязательное) Кодирование и коррекция

ошибок профилей 0 и    1    и    команд...........................................60

Приложение В (обязательное) Кодирование и модуляция профилей 2—6.......................61

Приложение С (справочное) Бюджет питания связи.........................................66

Приложение D (справочное) Соображения направленности связи.............................70

Приложение Е (справочное) Совместимость CALM и иных IR систем..........................72

Приложение ДА (справочное) Сведения о соответствии ссылочных

международных стандартов ссылочным национальным стандартам.............74

Библиография........................................................................75

IV

ГОСТ Р ИСО 21214-2015

Введение

Настоящий стандарт входит в состав серии международных стандартов для радиоинтерфейсов непрерывного действия длинных и средних диапазонов, которые определяют основную архитектуру, сетевые протоколы и интерфейс беспроводной связи для беспроводного взаимодействия за счет использования сотовых технологий связи второго и третьего поколений (2G и 3G), связей миллиметровых, инфракрасных и 5 ГГц диапазонов. Другие интерфейсы беспроводной связи могут быть добавлены в более поздних версиях стандарта. Приведенные интерфейсы беспроводной связи разработаны для того, чтобы обеспечить радиовещание, двухточечное взаимодействие, межбортовое взаимодействие («Vehicle to vehicle — V2V») и взаимодействие транспортного средства и точки доступа в области интеллектуальных транспортных систем (ИТС) необходимыми характеристиками и протоколами.

Настоящий стандарт определяет интерфейс беспроводной связи на основе инфракрасных систем, работающих в диапазоне 850 нм.

Быстрая передача данных на большое расстояние, используя беспроводную технологию, функционально значительно отличается от определения требований для специализированной связи на коротких расстояниях (DSRC). Высокий уровень данных требуется для целей, таких как информирование и управление транспортом, загрузка видеофайлов на медиаустройства транспортных средств (ТС) в рамках обновления данных развлекательных и навигационных систем и систем туристической информации и др.

В целях поддержки таких сервисов передатчикам необходимо обладать способностью работать на более дальних или средних дистанциях и проводить более одной сессии от одного передатчика к другому.

Настоящий стандарт разработан для обеспечения практически непрерывного или длительного бортового взаимодействия ТС или взаимодействия между ТС и поставщиками услуг.

Концепция CALM поддерживает несколько типов каналов (таких как сотовые, микроволновые и инфракрасные), где опция предлагается для того, чтобы предложить пользователю подходящий для его целей носитель и возможность возобновления прерванного сеанса (в случаях необходимости поменять носителя канала или поставщика услуг или прерывания сигнала и помех).

Некоторые приложения будут иметь требования, при которых сессии взаимодействия, установленные в первой коммуникационной зоне, могут быть продолжены в последующих коммуникационных зонах, следовательно, в приложение включен «механизм передачи». Однако данный механизм необходимо определять с двух позиций:

-    механизм передачи в рамках аналогичной технологии и поставщика услуг. Данные механизмы определяются в рамках частно-специфических международных стандартов в области CALM;

-    механизм передачи на уровне приложений для тех случаев, когда либо технология, либо поставщик услуг изменяются. Данный механизм передачи будет определен в рамках международных стандартов в области архитектуры CALM (ИСО 21217), в области сетевых протоколов (ИСО 21210) и в области нижнего уровня CALM точки доступа к сервису («Service access point — SAP») (ИСО 21218).

Приложения включают обновление дорожной телеметрии и обмена сообщениями, Интернет, обмен изображениями и видеофайлами, радио- и телепередачу, организацию дорожного движения и справочные сервисы («Yellow page»). Для высокоскоростного обмена данными между дорожной инфраструктурой и ТС на средних и дальних дистанциях, такими как веб-доступ на борту ТС, радиовещание и дополнительные абонентские приложения, развлечения, справочные сервисы, сервисы бронирования услуг и др., функциональные характеристики данных систем требуют взаимодействия на значительно больших расстояниях, чем это возможно или рекомендовано с помощью DSRC, и часто требуют значительно более длительного периода соединения, в некоторых случаях — непрерывного соединения.

V

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Интеллектуальные транспортные системы

РАДИОИНТЕРФЕЙС НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ, ДЛИННЫЙ И СРЕДНИЙ ДИАПАЗОНЫ (CALM). ИНФРАКРАСНЫЕ СИСТЕМЫ

Intelligent transport systems. Continuous air interface, long and medium range (CALM). Infra-red systems

Дата введения — 2016—08—01

1 Область применения

Настоящий стандарт определяет интерфейс беспроводной связи, использующий инфракрасные системы диапазона 820—1010 нм.

Настоящий стандарт обеспечивает протоколами и характеристиками беспроводное средне- и высокоскоростное взаимодействие на средних расстояниях в рамках задач ИТС с использование инфракрасных систем.

Данные связи требуются для практически непрерывного, продолжительного или короткого процесса передачи информации между:

-    ТС и дорожной инфраструктурой,

-    ТС и ТС,

-    мобильными устройствами и стационарными пунктами дорожной инфраструктуры на средних и больших расстояниях при условиях статики или движения ТС.

Там, где это возможно, настоящий стандарт разработан и адаптирован, ссылаясь на подходящие международные стандарты. Обеспечены требуемые региональные вариации.

Должное внимание уделяется использованию любых соответствующих подходящих коммуникационных систем, таких как система глобального позиционирования («Global positioning system — GPS»), цифровое радиовещание («Digital audio broadcasting — DAB»), цифровое видеовещание, радиовещание по локальной сети («Radio local area networks — RLAN»), цифровое вещание данных («Ddigital data broadcasting — DDB»), радиосвязи TETRA, FM, системы мобильной широкополосной связи («Mobile broadband systems — MBS», W-ATM), протоколы Интернет и DSRC.

Настоящий стандарт:

-    поддерживает скорость передачи данных 1—128 Мбит/с (стандарт может поддерживать и большую скорость передачи данных);

-    поддерживает скорость ТС минимум до 200 км/ч (близкие скорости могут быть вдвое больше приведенного значения);

-    определяет справочные параметры среды, важные для синхронизации операций;

-    поддерживает дистанции коммуникации до 100 м (настоящий стандарт также поддерживает большие дистанции коммуникации от 300 до 1000 м);

-    поддерживает задержку взаимодействия и помехи в пределах 1 мс;

-    соответствует региональным/национальным регулятивным параметрам;

-    может поддерживать другие региональные/национальные параметры в случаях, если это применимо.

Издание официальное

Специфические требования приложений находятся за рамками настоящего стандарта. Эти требования будут определены в стандартах более высокого уровня, в сфере управления CALM и в стандартах приложений.

Настоящий стандарт не включает верхний уровень специфических требований приложений, но включает ссылки на стандарты приложений (которые могут и не обладать технологической спецификой).

2    Соответствие

Претендующие на соответствие настоящему стандарту системы должны соответствовать представленным в настоящем стандарте спецификациям.

3    Нормативные ссылки

Для применения настоящего стандарта необходимы следующие ссылочные документы. Для недатированных ссылок применяют последнее издание ссылочного документа (включая все его изменения).

ИСО/МЭК 8802-11 «Информационные технологии. Телекоммуникации и обмен информацией между системами. Локальные и общегородские сети. Специальные требования. Часть 11. Спецификации для управления доступом к среде передачи данных в беспроводной локальной вычислительной сети (MAC) и для физического уровня (PHY) (ISO/IEC/IEEE 8802-11 Information technology — Telecommunications and information exchange between systems — Local and metropolitan networks — Specific requirements)

МЭК 60050-845 «Международный электротехнический словарь. Освещение» (IEC 60050-845 International electrotechnical vocabulary. Lighting)

МЭК 60825-1 «Безопасность лазерной аппаратуры. Часть 1 —Классификация оборудования, требования и руководство для потребителей» (IEC 60825-1 Safety of laser products — Part 1: Equipment classification and requirements)

4    Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

4.1    Общие

4.1.1    окно трансляции (broadcast window); BcW: Окно, используемое для трансляции информации на устройствах, включая те, которые не осуществили «процесс регистрации».

4.1.2    чип (информационный примитив) (chip): Минимальная информационная единица, передаваемая через сетевое звено.

Примечание — В зависимости от выбранного кода, один бит информации может быть представлен одним или более последовательными чипами (информационными примитивами).

4.1.3    профиль коммуникации (communication profile): Набор значений скорости передачи данных, модуляции и управления потоком конкретного взаимодействия.

4.1.4    коммуникационная зона (communication zone): Пространственная зона, в которой две инфракрасные единицы CALM способны взаимодействовать с приемлемой производительностью.

4.1.5    окно совместимости (compatibility window); CmpW: Система, которая позволяет совместимое взаимодействие инфракрасных CALM систем с системами, не относящимися к инфракрасным CALM, которые имеют собственные правила.

4.1.6    скорость передачи данных по умолчанию (default data rate): Скорость передачи данных, используемая в «профиле коммуникации по умолчанию».

4.1.7    профиль коммуникаций по умолчанию (default communications profile): Профиль коммуникации, используемый в случае, когда не определен другой профиль коммуникации.

4.1.8    флэш-байт (flush byte): 8-битная последовательность, используемая для обозначения конца основной части информации, при процедуре ее передачи с использованием кодирования ННН (1,13).

4.1.9    прямое направление (forward direction): Поток взаимодействия от контроллера к устройству.

Пример — Прямая цепь, прямое окно.

4.1.10    индикатор длины пакета (frame length indicator); Flen: Индикатор, который используется для того, чтобы подсчитать длину пакета последнего «индекса слота».

2

ГОСТ Р ИСО 21214-2015

4.1.11    таблица организации пакета (frame organization table); FOT: Таблица, которая содержит все организационные данные пакета TDMA.

4.1.12    индикатор свободного эфирного времени (free airtime indicator); FATI: Индикатор, который сигнализирует, что за текущим пакетом следует «свободное эфирное время».

Примечание — Данное эфирное время может использоваться единицами, которые не являются устройствами текущего устройства-арбитра, для того чтобы установить статус «вторичного устройства-арбитра».

4.1.13    защитное время (guard time); T_G: Период времени, предшествующий команде «command alert» (СА), для того чтобы разрешить автоматическое регулирование коэффициента усиления приемника.

4.1.14    код ННН (1,13) (ННН (1,13) code): Специальный код, ограниченный длинами d = 1 и /с = 13, используемый профилями № 2—6 коммуникации инфракрасной CALM.

4.1.15    окно управления (management window): Первое окно в пакете инфракрасной CALM, которое несет организационную информацию для текущего пакета.

4.1.16    идентификатор мастера (master identifier); MID: Код, который идентифицирует мастера инфракрасной CALM.

4.1.17    групповое окно (multicast window); McW: Окно, используемое для соединения только в прямом направлении устройства-арбитра с несколькими ведомыми устройствами.

4.1.18    частное окно (private window): Окно, которое несет обмен информацией между устрой-ством-арбитром и специфическими ведомыми устройствами.

4.1.19    фаза регистрации (registration phase): Фаза, в течение которой устройство-арбитр определяет подключения новых устройств в своей коммуникационной зоне.

4.1.20    ведомое устройство (slave): Устройство, которое находится под контролем другого устройства.

4.1.21    резервное окно (spare window); SpW: Окно, не занятое ведомым устройством, содержащее резервное эфирное время для любого другого ведомого устройства в процессе текущего пакета, для того чтобы дать возможность устройству-арбитру выделить для них частное окно без реорганизации пакета.

4.1.22    индекс слота (slot index): Индекс, используемый для расчета времени слотов.

4.1.23    пакет TDMA (TDMA frame): Временная структура (множественного доступа), основанная на соединении последовательных временных слотов (как минимум одного).

4.1.24    временной слот (time slot): Составная единица пакета TDMA.

4.1.25    временный идентификатор (temporary identifier); TempID: Идентификатор, используемый для адресации ведомого устройства в процессе его временного нахождения в коммуникационной среде устройства-арбитра.

Примечание — Каждый раз, когда ведомое устройство регистрируется в коммуникационной среде, создается новый TempID.

4.1.26    окно таймерного включения (wake-up window); WUW: Специальное хранилище для окна трансляции, которое используется для выхода из «состояния сна» единиц, входящих в коммуникационную зону активного устройства-арбитра.

4.1.27    окно (window): Наименьший адресный временной промежуток пакета инфракрасного CALM, который может состоять из одного или нескольких временных слотов.

4.2 Оптические параметры

4.2.1    мощность излучения (поток излучения) (radiant power, radiant flux); Ф_е: Сила, излучаемая, передаваемая и получаемая в виде излучения.

Примечания

1    Единица измерения: Ватт (Вт).

2    Взято из МЭК 60050 (845-01-24).

4.2.2    интенсивность излучения (radiant intensity); /_е: Фактор потока излучения с/Ф_е, направляющегося от источника и распространяющегося на элементы, находящиеся в данном направлении, под телесным углом dCl.

4 = ^. ^e dn

Примечания

1    Единица измерения: Вт/ср (watts per steradian).

2    Адаптирован в соответствии с МЭК 60050 (845-01-30).

3

4.2.3 энергетическая освещенность (irradiance); Е_е: Фактор потока излучения с/Ф_е, падающего на элемент поверхности, деленный на значение площади dA этого элемента.

Примечания

1    Единица измерения: Вт/м².

2    Эквивалентное определение. Интеграл, взятый по полушарию, видимому из данной точки, выражения L_e ■ cos9 ■ dQ, L_e — энергетическая освещенность в данной точке в различных направлениях падающих элементарных пучков под телесным углом dQ, 0 — угол между пучком излучения и нормалью к поверхности в данной точке.

3 Взято из МЭК 60050 (845-01-37).

4.2.4 излучательность (radiant exitance); М_е: Фактор потока излучения d<T>_e, исходящего с элемента поверхности, содержащей данную точку, и деленный на площадь dA данного элемента.

Примечания

1    Единица измерения: Вт/м².

2    Эквивалентное определение. Интеграл, взятый по полушарию, видимому из данной точки. L_e ■ cos9 ■ dQ, L_e — энергетическая освещенность в данной точке в различных направлениях излучающихся элементарных пучков под телесным углом dQ, 0 — угол между пучком излучения и нормалью к поверхности в данной точке.

J Z__e-cos0-dQ.

2nsr

3 Взято из МЭК 60050 (845-01-47).

4.2.5    излучение (radiance); L_e: Количество (в заданном направлении, в данной точке реальной или воображаемой поверхности) (L_e, L), вычисленное по формуле:

_L    d<t>_e

^е dA-cosQ-dQ.'

где с/Ф_е — поток излучения, переносимый элементарным пучком, проходящим через данную точку и распространяющимся под углом cfQ; dA — площадь сечения пучка излучения, содержащего данную точку;

0    —    угол между нормалью к поверхности и направлением луча излучения.

Примечания

1    Единица измерения: Вт/ср. м².

2    Взято из МЭК 60050 (845-01-34).

4.2.6    интенсивность излучения (radiant intensity); /_е: Фактор потока излучения с/Ф_е, направляющегося от источника и распространяющегося на элементы, находящиеся в данном направлении, под телесным углом dQ..

Примечание — Взято из МЭК 60050 (845-01-30).

4.2.7    стерадиан (steradian); ср: безразмерная единица СИ телесного угла.

Примечания

1    Стерадиан — это телесный угол конуса с вершиной в центре сферы, который отсекает от поверхности сферы область, равную квадрату радиуса сферы [ИСО 31-1:1992, 1, 2, а].

2    Обычно аббревиатура «ср» добавляется, хотя математически это неверно.

Пример — Телесный угол, с точки зрения геометрии, является углом с вершиной в центре шара и со сторонами, лежащими на их проекции, площадь которой равна квадрату радиуса (см. рисунок 1). При этом форма области не имеет значения. Любая форма на поверхности сферы, которая имеет ту же площадь, будет определять телесный угол.

4