基于泛在网的智能交通应用系统总体框架

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1 ICS M04 YDB T-YD 中 国 通 信 标 准 化 协 会 标 准 YDB T-YD 通 信 网 支 持 智 能 交 通 系 统 总 体 框 架 General architecture of intelligent transportation system based on telecommunication networks 201X XX XX 印 发 中 国 通 信 标 准 化 协 会

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3 目 录 前 言... II 1 范 围 规 范 性 引 用 文 件 缩 略 语... 错 误! 未 定 义 书 签 4 术 语 与 定 义 应 用 定 义 定 义 用 户 业 务 领 域 和 功 能 应 用 框 架 系 统 总 体 架 构 系 统 物 理 架 构 主 要 接 口 要 求 异 常 处 理 要 求 对 感 知 延 伸 层 的 需 求 总 体 要 求 技 术 要 求 对 网 络 层 的 需 求 总 体 要 求 技 术 要 求 对 业 务 支 撑 层 的 需 求 总 体 要 求 技 术 要 求 安 全 需 求 信 息 安 全 网 络 安 全 业 务 安 全 QOS 需 求 网 络 层 QoS 需 求 应 用 层 QoS 需 求 附 录 A( 资 料 性 附 录 ) 典 型 用 例 A.1 用 例 一 : 车 路 集 成 (VII) 出 行 者 信 息 A.2 用 例 二 : 电 子 不 停 车 收 费 (ETC) 参 考 文 献 I

4 前 言 为 适 应 信 息 通 信 业 发 展 对 通 信 标 准 文 件 的 需 要, 由 中 国 通 信 标 准 化 协 会 组 织 制 定 中 国 通 信 标 准 化 协 会 标 准, 推 荐 有 关 方 面 参 考 采 用 有 关 对 本 标 准 的 建 议 和 意 见, 向 中 国 通 信 标 准 化 协 会 反 映 本 标 准 由 通 信 标 准 化 协 会 提 出 并 归 口 本 标 准 起 草 单 位 : 中 国 移 动 通 信 集 团 公 司, 中 兴 通 讯 股 份 有 限 公 司 本 标 准 主 要 起 草 人 : 史 家 康 刘 越 彭 巍 李 秋 婷 李 伟 华 II

5 通 信 网 支 持 智 能 交 通 系 统 总 体 框 架 1 范 围 本 标 准 规 定 了 通 信 网 支 持 智 能 交 通 系 统 (Intelligent Transport Systems, 简 称 ITS) 的 总 体 框 架 和 技 术 要 求, 包 括 对 系 统 的 通 信 架 构 接 口 和 异 常 处 理 的 要 求, 以 及 对 感 知 延 伸 层 网 络 层 业 务 支 撑 层 数 据 存 储 安 全 性 QoS 的 要 求 等 本 标 准 适 用 于 基 于 通 信 网 及 信 息 服 务 的 道 路 交 通 的 智 能 交 通 系 统, 不 适 用 于 基 于 IETF RFC 1918 和 IETF RFC 4193 使 用 私 有 IP 地 址 的 专 用 网 络 的 ITS 系 统 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/T GB/T YDB 智 能 运 输 系 统 体 系 结 构 服 务 电 子 收 费 专 用 短 程 通 信 泛 在 网 术 语 3 术 语 和 定 义 YDB 界 定 的 以 及 下 列 术 语 和 定 义 适 用 于 本 文 件 3.1 ITS 终 端 ITS terminal ITS 系 统 的 信 息 采 集 处 理 传 输 和 展 现 的 电 子 设 备, 包 括 车 载 终 端 路 侧 单 元 手 持 终 端 等, 具 备 计 算 存 储 及 输 入 输 出 人 机 交 互 接 口 并 集 成 通 信 模 块 3.2 专 用 短 程 通 信 dedicated short range communications 用 于 在 5.8 GHz 频 段 上 为 车 - 车, 车 - 路 以 及 车 - 人 的 公 共 或 者 私 有 通 信 服 务 提 供 高 速 数 据 传 输 通 常 支 持 在 1000 米 范 围 内 的 视 距 通 信 3.3 汇 聚 节 点 aggregation node 1

6 连 接 传 感 器 网 络 和 接 入 网 络 通 信 的 网 关, 实 现 协 议 栈 之 间 通 信 协 议 的 转 换, 并 对 采 集 的 数 据 进 行 分 析 融 合 和 预 处 理 4 缩 略 语 下 列 缩 略 语 适 用 于 本 文 件 CDMA 码 多 分 址 Code Division Multiple Access DSL 数 字 用 户 线 路 Digital Subscribe Line DSRC 专 用 短 程 通 信 Dedicated Short Range Communications EDGE 增 强 型 数 据 速 率 GSM 演 进 技 术 Enhanced Data Rate for GSM Evolution ETC 电 子 不 停 车 收 费 Electronic Toll Collection GPRS 通 用 分 组 无 线 业 务 General Packet Radio Services GPS 全 球 卫 星 定 位 系 统 Global Position System GSM 全 球 移 动 通 信 系 统 Global System for Mobile Communication IP 互 联 网 协 议 Internet Protocol ITS 智 能 交 通 系 统 Intelligent Transport Systems M2M 机 器 对 机 器 的 通 信 Machine-to-Machine OBU 车 载 单 元 On-Board Unit PON 无 源 光 纤 网 络 Passive Optical Network REST 表 述 性 状 态 转 移 Representational State Transfer RSU 路 侧 单 元 Road-Side Unit SIP 会 话 初 始 化 协 议 Session Initiation Protocol SMS 短 消 息 服 务 Short Message Service SNMP 简 单 网 络 管 理 协 议 Simple Network Management Protocol SOAP 简 单 对 象 访 问 协 议 Simple Object Access Protocol SP 业 务 提 供 商 Services Provider TCP 传 输 控 制 协 议 Transmission Control Protocol UDP 用 户 数 据 报 协 议 User Datagram Protocol UWB 超 宽 带 无 载 波 通 信 Ultra Wideband V2I 车 辆 到 道 路 设 施 Vehicle to Infrastructure 2

7 V2V 车 辆 到 车 辆 Vehicle to Vehicle VII 车 辆 道 路 设 施 集 成 Vehicle Infrastructure Integration ZigBee 一 种 短 距 离 低 功 耗 的 无 线 通 信 技 术 Zigzag Bee 5 应 用 定 义 5.1 定 义 通 信 网 支 持 智 能 交 通 系 统 是 指 在 通 信 网 络 环 境 下, 将 先 进 的 信 息 技 术 通 信 技 术 控 制 技 术 传 感 器 技 术 以 及 计 算 机 处 理 技 术 等 有 效 地 集 成 运 用 于 整 个 交 通 运 输 管 理 体 系, 从 而 建 立 起 的 一 种 在 大 范 围 内 全 方 位 发 挥 作 用 的, 实 时 准 确 高 效 的 综 合 运 输 管 理 系 统 5.2 用 户 用 户 主 体 用 户 主 体 定 义 被 服 务 的 对 象 ITS 系 统 的 用 户 主 体 包 括 道 路 使 用 者 道 路 建 设 者 交 通 管 理 者 运 营 管 理 者 公 共 安 全 保 障 部 门 相 关 机 构 等 六 大 类 每 一 大 类 下 又 细 分 为 若 干 子 类, 见 表 1 使 用 者 根 据 自 身 所 处 的 位 置 确 定 用 户 主 体 表 1 用 户 主 体 类 别 子 类 类 别 子 类 U1: 道 路 使 用 者 U1.1: 乘 客 U1.2: 机 动 车 驾 驶 员 U1.3: 非 机 动 车 驾 驶 员 U1.4: 行 人 U4: 运 营 管 理 者 U4.1: 道 路 运 营 管 理 部 门 U4.2: 铁 路 运 营 管 理 部 门 * U4.3: 航 空 运 营 管 理 部 门 * U4.4: 水 运 运 营 管 理 部 门 * U1.5: 老 弱 病 残 等 特 服 人 员 U2: 道 路 建 设 者 U2.1: 基 础 建 设 U2.2: 道 路 养 护 U5: 公 共 安 全 保 障 部 门 U5.1: 公 安 部 门 U5.2: 消 防 部 门 U5.3: 急 救 中 心 U5.4: 抗 震 减 灾 部 门 U3: 交 通 管 理 者 U3.1: 交 通 管 理 部 门 U3.2: 军 事 交 通 管 理 部 门 * U6: 相 关 机 构 U6.1: 政 府 部 门 U6.2: 学 术 机 构 U6.3: 规 划 部 门 U6.4: 环 保 部 门 注 : 参 见 中 国 智 能 运 输 系 统 体 系 框 架, 标 星 的 [*] 内 容 不 在 本 标 准 讨 论 范 围 内 服 务 主 体 服 务 主 体 是 指 服 务 的 提 供 者, 它 与 用 户 主 体 是 服 务 被 服 务 的 关 系 服 务 主 体 与 用 户 主 体 和 特 定 的 用 户 服 务 组 成 了 系 统 基 本 的 运 行 方 式 3

8 ITS 系 统 的 服 务 主 体 包 括 交 通 管 理 部 门 旅 客 运 输 部 门 交 通 信 息 服 务 提 供 者 紧 急 事 件 管 理 部 门 基 础 设 施 管 理 部 门 货 物 运 输 服 务 提 供 者 产 品 / 设 备 提 供 商 产 品 / 服 务 提 供 商 政 府 执 法 部 门 等 九 大 类 每 一 大 类 下 又 细 分 为 若 干 子 类, 见 表 2 表 2 服 务 主 体 类 别 子 类 类 别 子 类 SP1: 交 通 管 理 部 门 SP1.1: 城 市 交 通 管 理 中 心 SP6: 货 物 运 输 服 务 SP6.1: 道 路 货 物 运 输 提 供 商 SP1.2: 公 路 交 通 控 制 中 心 提 供 者 SP6.2: 铁 路 货 物 运 输 提 供 商 SP1.3: 城 间 交 通 管 理 中 心 SP6.3: 航 空 运 输 提 供 商 SP6.4: 水 路 运 输 提 供 商 SP6.5: 货 物 联 运 提 供 商 SP6.6: 仓 储 服 务 提 供 商 SP2: 公 共 交 通 部 门 SP2.1: 城 市 公 共 交 通 ( 包 括 轨 道 交 SP7: 产 品 / 设 备 提 SP7.1: 汽 车 制 造 商 通 ) 运 营 商 供 商 SP7.2: 通 信 和 信 息 产 品 制 造 商 SP2.2: 城 际 公 共 交 通 运 营 商 SP7.3: 系 统 集 成 商 SP2.3: 换 乘 枢 纽 SP2.4: 铁 路 客 运 运 营 商 * SP2.5: 航 空 客 运 运 营 商 * SP2.6: 水 运 客 运 运 营 商 * SP2.7: 出 租 车 运 营 商 SP3: 交 通 信 息 服 SP3.1: 基 础 信 息 提 供 商 SP8: 产 品 / 服 务 SP8.1: 汽 车 维 修 商 务 提 供 商 SP3.2: 实 时 交 通 信 息 提 供 商 提 供 商 SP8.2: 保 险 商 SP8.3: 地 图 信 息 提 供 商 SP8.4: 基 础 地 理 信 息 提 供 商 SP8.5: 信 息 提 供 商 SP8.6: 金 融 中 心 SP4: 紧 急 事 件 管 SP4.1: 城 市 紧 急 救 援 中 心 SP9: 政 府 执 法 部 SP9.1: 公 安 部 门 理 部 门 SP4.2: 公 路 紧 急 救 援 中 心 门 SP9.1: 工 商 管 理 和 税 务 部 门 SP4.3: 消 防 中 心 SP4.4: 医 疗 急 救 中 心 SP4.5: 危 险 品 处 理 部 门 SP5: 基 础 设 施 管 SP5.1: 基 础 设 施 维 护 者 理 部 门 SP5.2: 基 础 设 施 管 理 者 SP5.3: 收 费 设 施 提 供 商 注 : 参 见 中 国 智 能 运 输 系 统 体 系 框 架, 标 星 的 [*] 内 容 不 在 本 标 准 讨 论 范 围 内 5.3 业 务 领 域 和 功 能 基 于 通 信 网 的 智 能 交 通 系 统 的 业 务 领 域 包 括 交 通 管 理 电 子 收 费 交 通 信 息 服 务 交 通 运 输 安 全 管 理 客 货 运 输 管 理 城 市 公 共 交 通 管 理 智 能 公 路 与 安 全 辅 助 驾 驶 交 通 基 础 设 施 管 理 和 ITS 数 据 管 理 九 大 领 域 具 体 业 务 功 能 见 GB/T 智 能 运 输 系 统 体 系 结 构 服 务, 摘 录 如 表 3 表 3 业 务 领 域 和 功 能 业 务 领 域 业 务 功 能 4

9 1. 交 通 管 理 1.1 交 通 动 态 信 息 监 测 1.2 交 通 执 法 1.3 交 通 控 制 1.4 需 求 管 理 1.5 交 通 事 件 管 理 1.6 交 通 环 境 状 况 监 测 和 控 制 1.7 勤 务 管 理 1.8 停 车 管 理 1.9 非 机 动 车 行 人 通 行 管 理 2. 电 子 收 费 2.1 电 子 收 费 2.2 电 子 收 费 整 合 3. 交 通 信 息 服 务 3.1 出 行 前 信 息 服 务 3.2 行 驶 中 驾 驶 员 信 息 服 务 3.3 途 中 公 共 交 通 信 息 服 务 3.4 路 径 诱 导 及 导 航 3.5 交 通 综 合 信 息 服 务 3.6 个 性 化 信 息 服 务 4. 智 能 公 路 与 安 全 辅 4.1 智 能 公 路 信 息 提 供 助 驾 驶 4.2 安 全 辅 助 驾 驶 4.3 车 辆 自 动 驾 驶 4.4 车 队 自 动 运 行 5. 交 通 运 输 安 全 5.1 紧 急 事 件 救 援 管 理 5.2 运 输 安 全 管 理 5.3 非 机 动 车 行 人 安 全 保 护 5.4 交 叉 口 安 全 管 理 6. 运 输 管 理 6.1 运 政 管 理 6.2 公 交 运 营 管 理 6.3 长 途 客 运 运 营 管 理 6.4 轨 道 交 通 运 营 管 理 6.5 出 租 车 运 营 管 理 6.6 特 种 运 输 管 理 7. 综 合 运 输 7.1 客 货 运 联 运 管 理 7.2 旅 客 联 运 服 务 7.3 货 物 联 运 服 务 8. 交 通 基 础 设 施 管 理 8.1 交 通 基 础 设 施 监 控 与 维 护 5

10 8.2 路 政 管 理 8.3 施 工 区 管 理 8.4 高 等 级 公 路 综 合 信 息 管 理 9. ITS 数 据 管 理 9.1 数 据 采 集 与 接 入 9.2 数 据 检 验 和 存 储 9.3 数 据 加 工 处 理 9.4 数 据 共 享 与 交 换 9.5 数 据 应 用 支 持 9.6 历 史 数 据 管 理 9.7 数 据 维 护 与 更 新 9.8 数 据 安 全 6 应 用 框 架 6.1 系 统 总 体 架 构 通 信 网 支 持 智 能 交 通 系 统 的 总 体 架 构 如 图 1 所 示 6

11 图 1 系 统 总 体 架 构 图 感 知 延 伸 层 : 主 要 负 责 交 通 对 象 ( 指 进 入 道 路 交 通 系 统 运 行 的 行 人 和 动 物 等 对 象 ) 交 通 工 具 交 通 基 础 设 施 等 交 通 要 素 的 识 别 和 身 份 认 证, 实 现 信 息 采 集 物 体 识 别 以 及 接 受 远 程 网 络 和 应 用 系 统 的 控 制 与 反 馈 包 括 多 种 感 知 识 别 数 据 采 集 设 备, 例 如 车 载 终 端 路 侧 单 元 RFID 读 写 终 端 路 侧 的 视 频 终 端 定 位 终 端 手 持 终 端 和 其 它 感 知 设 备 ( 地 感 线 圈 等 ) 等 网 络 层 : 包 括 各 种 公 共 通 信 网 络 与 互 联 网 形 成 的 融 合 网 络 网 络 层 按 照 通 信 网 络 层 次 划 分 包 括 接 入 网 和 核 心 网 接 入 网 : 包 括 无 线 和 有 线 接 入 网 络, 如 2G 3G LTE Wi-Fi xdsl xpon 等 核 心 网 : 实 现 终 端 与 业 务 支 撑 层 之 间 安 全 稳 定 的 路 由 交 换 和 数 据 传 输 业 务 支 撑 层 : 由 业 务 管 理 平 台 数 据 中 心 BSS/OSS 组 成 业 务 管 理 平 台 包 括 应 用 管 理 终 端 管 理 用 户 管 理 订 购 管 理 业 务 管 理 等 功 能 7

12 BSS/OSS 包 括 客 户 管 理 业 务 受 理 计 费 结 算 收 费 功 能 和 网 管 功 能 等 应 用 层 : 主 要 指 提 供 ITS 各 类 应 用 系 统, 应 用 层 为 用 户 提 供 第 五 章 所 述 的 各 类 服 务 6.2 系 统 物 理 架 构 物 理 架 构 是 关 于 系 统 应 该 如 何 提 供 用 户 所 要 求 服 务 的 物 理 性 表 述 通 信 网 支 持 智 能 交 通 系 统 的 物 理 架 构 如 图 2 所 示 图 2 物 理 架 构 图 物 理 架 构 分 为 四 个 子 系 统 : 中 心 子 系 统 出 行 者 子 系 统 车 载 子 系 统 及 外 场 子 系 统 各 子 系 统 间 通 信 使 用 3 种 方 式 : 公 共 有 线 / 无 线 通 信 和 短 距 离 无 线 通 信 各 种 通 信 方 式 所 使 用 的 通 信 技 术 见 表 4 表 4 各 种 通 信 方 式 所 使 用 的 通 信 技 术 通 信 类 型 有 线 通 信 公 共 有 线 / 无 线 通 信 广 域 无 线 通 信 短 距 离 无 线 通 信 通 信 技 术 双 绞 线 /xdsl 光 纤 /xpon GSM/GPRS/EDGE/CDMAIS95 CDMA2000/WCDMA/TD-SCDMA LTE 5.8 GHz DSRC 红 外 WiFi(IEEE a/b/g/n) 8

13 GNNS UWB(IEEE a) LTE D2D 中 心 子 系 统 的 特 点 是 空 间 上 的 独 立 性, 即 在 空 间 位 置 的 选 择 上 不 受 交 通 基 础 设 施 的 制 约 这 类 子 系 统 与 其 它 子 系 统 通 过 公 共 有 线 / 无 线 通 信 网 通 信 出 行 者 子 系 统 以 出 行 者 或 旅 行 服 务 业 经 营 者 为 服 务 对 象 通 过 该 系 统, 出 行 者 和 车 辆 驾 乘 人 员 可 以 实 时 了 解 交 通 网 络 的 运 行 状 态 以 决 定 他 们 的 出 行 方 式 和 运 行 线 路 用 户 可 以 通 过 公 共 有 线 / 无 线 通 信 网 通 信, 也 可 以 利 用 车 载 或 移 动 设 备 通 过 无 线 通 信 网 络 访 问 ITS 中 的 信 息 提 供 系 统 车 载 子 系 统 安 装 在 车 辆 上, 支 持 通 过 专 用 短 程 通 信 系 统 和 外 场 子 系 统 进 行 数 据 交 换, 也 可 以 通 过 无 线 通 信 网 络 与 中 心 子 系 统 出 行 者 子 系 统 进 行 通 信, 同 时 也 支 持 车 载 系 统 间 的 车 - 车 通 信 外 场 子 系 统 必 须 方 便 定 位 设 置 传 感 器 信 号 灯 可 程 控 信 息 板 等 设 施, 以 及 提 供 和 车 辆 间 的 通 信 接 口 外 场 子 系 统 一 般 要 与 一 个 或 多 个 中 心 子 系 统 通 过 公 共 有 线 / 无 线 通 信 网 连 接, 同 时 还 要 支 持 通 过 专 用 短 程 通 信 系 统 与 通 过 其 部 署 路 段 的 车 辆 进 行 信 息 交 互 6.3 主 要 接 口 要 求 车 辆 与 车 辆 (V2V) 通 信 接 口 即 车 载 终 端 与 车 载 终 端 之 间 的 通 信 接 口, 通 常 用 于 两 车 间 的 视 距 传 输, 支 持 GNSS 5.8 GHz DSRC 红 外 UWB(IEEE a) 3G LTE LTE D2D 等 通 信 接 口 V2V 应 用 可 以 分 为 两 大 类 : 第 一 类 为 安 全 类 应 用, 主 要 解 决 行 车 安 全 问 题, 包 括 车 辆 停 止 / 慢 行 通 知 自 动 碰 撞 预 警 碰 撞 后 通 知 道 路 危 险 情 况 通 知 道 路 特 征 通 知 合 作 碰 撞 警 告 合 作 违 规 警 告 高 速 入 口 的 合 作 进 入 等 第 二 类 为 便 利 类 应 用, 主 要 解 决 车 环 境 中 的 用 户 便 利, 包 括 拥 堵 路 段 通 知 等 对 于 安 全 类 应 用, 支 持 GPS 5.8 GHz DSRC 红 外 3G LTE 和 LTE D2D 通 信 接 口 对 于 便 利 类 应 用, 支 持 GPS 5.8 GHz DSRC 3G LTE 和 LTE D2D UWB(IEEE a) 通 信 接 口 车 辆 与 基 础 设 施 (V2I) 通 信 接 口 即 车 载 终 端 与 路 侧 单 元 之 间 的 通 信 接 口 : 支 持 5.8 GHz DSRC 红 外 WiFi(IEEE a/b/g/n) 3G LTE 等 通 信 接 口 V2I 应 用 可 以 分 为 四 大 类 : 安 全 类 应 用 便 利 类 应 用 增 值 类 应 用 和 电 子 收 费 应 用 安 全 类 应 用, 包 括 道 路 危 险 情 况 通 知 道 路 特 征 通 知 合 作 违 规 警 告 高 速 入 口 的 合 作 进 入 等 便 利 类 应 用, 主 要 解 决 车 环 境 中 的 用 户 便 利, 包 括 拥 堵 路 段 通 知 交 通 流 量 探 测 可 用 停 车 位 通 知 停 车 位 定 位 等 应 用 增 值 类 应 用, 为 用 户 提 供 增 值 信 息 / 服 务, 包 括 远 程 车 辆 诊 断 服 务 公 告 内 容 / 地 图 / 数 据 库 下 载 实 时 视 频 中 继 等 9

14 对 于 电 子 收 费 类 应 用, 使 用 5.8 GHz DSRC 通 信 接 口 对 于 安 全 类 应 用, 支 持 5.8 GHz DSRC 红 外 3G LTE LTE D2D 等 通 信 接 口 对 于 便 利 和 增 值 类 应 用, 支 持 5.8 GHz DSRC WiFi(IEEE a/b/g/n) 3G LTE LTE D2D 等 通 信 接 口 业 务 管 理 平 台 与 ITS 终 端 的 通 信 接 口 业 务 管 理 平 台 与 ITS 终 端 的 网 络 接 口 可 以 支 持 公 共 有 线 / 无 线 接 入 方 式, 例 如 : 有 线 接 口, 如 : 以 太 网 接 口 xdsl xpon 无 线 接 口, 如 :GSM/GPRS/EDGE/CDMA CDMA2000/WCDMA/TD-SCDMA LTE LTE D2D 等 ITS 业 务 管 理 平 台 与 终 端 的 传 输 层 接 口 : 支 持 TCP UDP SMS MMS USSD 等 协 议 对 于 故 障 告 警 等 数 据 量 传 输 较 少 的 数 据 包 建 议 主 要 采 用 短 信 方 式 ; 对 于 终 端 注 册 终 端 激 活 等 对 通 信 效 率 要 求 较 高 的 数 据 包, 建 议 进 行 传 输 方 式 的 自 动 择 优 : 如 果 存 在 3G/B3G 的 高 速 无 线 连 接, 则 使 用 TCP UDP 方 式, 否 则 采 用 短 信 方 式 对 于 业 务 数 据 传 输 软 件 升 级 等 数 据 量 传 输 较 大 的 数 据 包 建 议 主 要 采 用 TCP UDP 方 式 ITS 业 务 管 理 平 台 与 终 端 的 应 用 层 接 口 : 支 持 SOAP SIP HTTP 等 协 议 和 RESTful Web Services 接 口 业 务 管 理 平 台 与 应 用 系 统 接 口 业 务 管 理 平 台 与 应 用 系 统 的 接 口 支 持 有 线 接 入 方 式, 如 : 以 太 网 接 口 xdsl xpon 业 务 管 理 平 台 与 各 类 业 务 应 用 系 统 传 输 层 接 口 支 持 TCP UDP 等 协 议 业 务 管 理 平 台 与 各 类 业 务 应 用 系 统 应 用 层 接 口 支 持 SOAP SIP HTTP 等 协 议 和 RESTful Web Services 接 口 业 务 管 理 平 台 与 外 围 系 统 接 口 外 围 系 统 指 的 是 与 ITS 系 统 有 数 据 交 互 的 其 它 业 务 系 统, 如 保 险 信 息 系 统 120 急 救 信 息 系 统 4S 店 销 售 信 息 系 统 等 业 务 管 理 平 台 与 外 围 系 统 的 接 口 支 持 有 线 接 入 方 式, 如 : 以 太 网 接 口 xdsl xpon 业 务 管 理 平 台 与 外 围 系 统 传 输 层 接 口 支 持 TCP UDP 等 协 议 业 务 管 理 平 台 与 外 围 系 统 应 用 层 接 口 支 持 SOAP SIP HTTP 等 协 议 和 RESTful Web Services 接 口 6.4 异 常 处 理 要 求 ITS 终 端 传 输 网 络 或 业 务 平 台 出 现 故 障 或 人 为 破 坏 等 异 常 情 况 时, 应 能 进 行 相 应 的 异 常 处 理 1) ITS 终 端 故 障 : 业 务 管 理 平 台 应 能 检 测 到 用 户 终 端 的 故 障, 并 记 录 日 志 和 通 知 相 关 用 户 2) 通 讯 故 障 : 业 务 管 理 平 台 应 能 检 测 到 用 户 终 端 与 业 务 管 理 平 台 之 间 的 通 信 故 障, 并 记 录 日 志 和 通 知 相 关 用 户 10

15 用 户 YDB 3) 业 务 管 理 平 台 故 障 : 当 业 务 管 理 平 台 出 现 故 障 时, 可 由 BSS/OSS 系 统 的 网 管 系 统 检 测 并 通 知 相 关 7 对 感 知 延 伸 层 的 需 求 7.1 总 体 要 求 可 伸 缩 性 :ITS 终 端 设 备 可 随 时 加 入 或 者 离 开 感 知 延 伸 网 络, 对 于 接 入 网 络 的 终 端 设 备 能 够 在 应 用 层 层 面 进 行 终 端 管 理, 保 证 终 端 设 备 的 正 常 运 行 可 靠 性 : 提 供 较 强 容 错 能 力, 要 求 ITS 终 端 设 备 的 工 作 稳 定 可 靠 安 全 性 :ITS 终 端 设 备 能 够 根 据 自 身 的 访 问 权 限 和 控 制 权 限 进 行 严 格 的 限 制, 以 及 不 同 感 知 延 伸 网 络 对 终 端 设 备 访 问 权 限 也 进 行 限 制 异 构 性 :ITS 同 时 存 在 多 种 感 知 延 伸 网 络, 要 求 支 持 多 种 组 网 技 术, 并 支 持 混 合 组 网 抗 干 扰 性 :ITS 的 感 知 延 伸 网 络 可 能 是 多 种 网 络 重 合,ITS 终 端 设 备 的 组 网 可 能 是 多 种 技 术 的 叠 加, 并 且 周 围 存 在 多 种 电 子 设 备, 因 此 感 知 延 伸 网 络 中 的 ITS 终 端 设 备 应 避 免 受 到 其 他 网 络 或 设 备 的 干 扰, 并 且 也 要 避 免 干 扰 其 他 网 络 或 设 备 一 致 性 :ITS 的 感 知 延 伸 网 络 中 采 用 不 同 传 输 控 制 协 议 接 口 协 议 和 数 据 格 式 的 设 备 应 通 过 网 关 设 备 进 行 协 议 适 配 与 转 换, 统 一 为 一 致 的 协 议 及 消 息 格 式, 实 现 异 构 多 系 统 间 的 互 联 互 通 资 源 共 享 实 时 性 :ITS 的 感 知 延 伸 网 络 的 拓 扑 结 构 变 化 快, 各 区 域 的 ITS 终 端 设 备 的 数 据 及 情 况 保 持 实 时 的 传 输 及 更 新 连 通 性 :ITS 的 感 知 延 伸 网 络 中 不 同 地 理 位 置 的 ITS 终 端 设 备 节 点 密 度 不 同, 保 持 终 端 设 备 与 网 络 的 连 接 性 7.2 技 术 要 求 ITS 终 端 设 备 技 术 要 求 数 据 采 集 : 感 知 延 伸 层 的 数 据 采 集, 主 要 是 通 过 车 载 终 端 定 位 终 端 手 持 终 端 RFID 读 写 终 端 摄 像 头 等 设 备 采 集 车 辆 信 息 位 置 信 息 道 路 信 息 环 境 信 息 等 数 据 ; 根 据 ITS 业 务 类 型 和 QoS 要 求, 采 集 的 数 据 可 以 临 时 存 储 在 终 端 设 备 上, 也 可 以 直 接 进 行 实 时 传 输 为 了 保 证 传 输 的 质 量, 数 据 采 集 后 可 对 数 据 做 前 期 处 理 数 据 处 理 : 终 端 设 备 获 取 的 数 据 量 大, 部 分 终 端 设 备 具 有 智 能 性, 可 以 对 获 取 的 数 据 进 行 分 析 挖 掘 和 融 合, 提 高 业 务 质 量 数 据 传 输 : 感 知 延 伸 层 数 据 类 型 多 样, 支 持 多 数 据 类 型 的 同 时 传 输 ; 根 据 ITS 业 务 类 型 和 QoS 要 求, 数 据 具 有 传 输 的 优 先 权 和 速 率 限 制, 保 证 重 要 数 据 的 实 时 传 输 ; 终 端 设 备 可 以 通 过 一 跳 或 多 跳 将 数 据 传 输 到 汇 聚 节 点, 并 通 过 汇 聚 节 点 统 一 接 入 公 共 网 络, 也 可 以 直 接 接 入 公 共 网 络 ; 支 持 终 端 设 备 分 组 传 输 数 据 数 据 存 储 : 终 端 设 备 可 支 持 临 时 或 永 久 的 数 据 存 储 ; 根 据 ITS 业 务 要 求 不 同, 存 储 的 数 据 包 括 : 终 端 配 置 数 据 终 端 设 备 标 识 数 据 网 络 安 全 数 据 网 络 配 置 数 据 呈 现 信 息 等 11

16 设 备 通 信 : 感 知 延 伸 层 终 端 设 备 种 类 多, 设 备 可 以 支 持 无 线 通 信 : 红 外 WiFi 5.8GHz DSRC GSM/GPRS/EDGE/CDMAIS95 CDMA2000/WCDMA/TD-SCDMA LTE GNSS 等, 也 可 以 支 持 有 线 通 信 : 双 绞 线 光 纤 等 ; 终 端 设 备 可 通 过 与 网 关 连 接 接 入 网 络 层, 也 可 以 直 接 接 入 网 络 层 设 备 控 制 和 管 理 : 终 端 设 备 可 支 持 接 收 智 能 交 通 业 务 等 下 发 的 指 令, 根 据 解 析 的 指 令 内 容 修 改 设 备 配 置 参 数 控 制 设 备 状 态 等 ; 终 端 设 备 可 支 持 本 地 升 级 / 回 退, 也 可 支 持 远 程 升 级 / 回 退 和 远 程 维 护 等 人 机 交 互 : 终 端 设 备 可 支 持 多 种 方 式 信 息 发 布, 如 信 号 提 示 语 音 LED 屏 等 ; 终 端 设 备 支 持 通 过 其 输 入 输 出 设 备 进 行 数 据 交 互, 如 向 业 务 平 台 其 他 终 端 设 备 发 送 消 息 等 感 知 延 伸 网 络 技 术 要 求 ITS 中 的 感 知 延 伸 网 络 可 有 多 种 形 式, 终 端 设 备 可 以 通 过 自 组 织 方 式 构 成 拓 扑 结 构 变 化 频 繁 的 网 络, 也 可 以 是 固 定 设 备 构 成 稳 定 结 构 的 网 络, 也 可 以 是 移 动 的 终 端 设 备 与 固 定 的 终 端 设 备 共 同 构 成 的 网 络 感 知 延 伸 网 络 采 用 星 型 树 形 网 状 等 结 构, 终 端 设 备 可 以 直 接 与 网 关 连 接, 也 可 以 经 过 多 跳 与 网 关 连 接, 也 可 以 不 连 接 网 关 组 成 感 知 延 伸 网 络 标 识 分 配 和 寻 址 要 求 :ITS 感 知 延 伸 层 中 的 终 端 设 备 都 应 有 唯 一 标 识, 支 持 对 终 端 设 备 的 辨 识 寻 址 路 由 和 访 问, 不 同 终 端 设 备 类 型 的 标 识 内 容 和 编 码 格 式 可 以 不 相 同 ; 感 知 延 伸 网 络 结 构 变 化 频 繁 的 区 域, 终 端 设 备 可 采 用 临 时 标 识, 增 加 安 全 和 隐 私, 提 高 可 操 作 性 组 网 方 式 :ITS 感 知 延 伸 网 络 组 建, 可 以 支 持 有 线 方 式, 也 可 以 支 持 无 线 方 式, 也 可 以 支 持 有 线 和 无 线 的 混 合 方 式 时 延 要 求 : 根 据 ITS 业 务 的 类 型 不 同, 对 时 延 有 不 同 的 要 求, 包 括 对 业 务 的 响 应 时 间 终 端 设 备 的 数 据 传 送 时 延 等 支 持 大 范 围 部 署 :ITS 的 感 知 延 伸 网 络 需 要 覆 盖 较 大 的 地 理 范 围, 从 而 全 面 的 监 控 道 路 及 环 境 的 变 化 情 况 管 理 车 辆 传 送 交 通 信 息 等 ; 并 根 据 不 同 区 域 部 署 的 终 端 设 备 数 量 不 同, 支 持 流 量 控 制 拥 塞 控 制 等 各 种 机 制 保 证 通 信 的 质 量 8 对 网 络 层 的 需 求 8.1 总 体 要 求 网 络 层 总 体 要 求 包 括 : 接 入 无 关 性 传 输 多 样 性 可 靠 性 安 全 性 易 维 护 性 可 扩 展 性 高 性 能 等 方 面 : a) 接 入 无 关 性 : 网 络 接 入 方 式 不 限, 无 论 使 用 何 种 接 入 网 都 可 以 接 入 ; b) 传 输 多 样 性 : 支 持 独 立 于 业 务 应 用 的 多 种 传 输 技 术 ; c) 可 靠 性 : 提 供 网 络 接 入 的 高 可 靠 性 与 网 络 故 障 快 速 诊 断 与 恢 复 ; d) 安 全 性 : 支 持 基 于 网 络 层 的 安 全 服 务, 阻 止 可 识 别 的 网 络 攻 击 ; e) 易 维 护 性 : 传 输 网 络 应 便 于 维 护 和 管 理 ; f) 可 扩 展 性 : 网 络 可 平 滑 升 级 改 造, 满 足 业 务 演 进 对 于 承 载 网 络 的 需 求 ; g) 高 性 能 : 提 供 低 时 延 低 误 码 低 抖 动 支 持 基 于 服 务 QoS 保 障 机 制 12

17 8.2 技 术 要 求 接 入 网 感 知 延 伸 网 络 将 检 测 到 的 数 据 发 送 到 网 关, 网 关 或 独 立 终 端 可 以 采 用 公 共 有 线 / 无 线 通 信 网 接 入 电 信 网 或 者 互 联 网 对 接 入 网 的 需 求 包 括 : a) 业 务 承 载 能 力 : 在 业 务 网 络 覆 盖 和 终 端 接 入 数 量 等 方 面 要 满 足 应 用 的 要 求 ; b) IP 协 议 栈 简 化 能 力 : 部 分 ITS 终 端 要 求 具 有 低 功 耗 的 特 性, 需 要 有 适 合 低 功 耗 的 简 化 IP 协 议 栈 ( 如 6LowPAN), 而 固 定 接 入 点 需 要 支 持 简 化 协 议 和 标 准 协 议 的 转 化 ; c) ITS 终 端 位 置 确 定 : 在 固 定 接 入 网 中, 需 要 有 上 报 ITS 终 端 的 接 入 线 路 ID 的 能 力, 用 于 ITS 终 端 的 认 证 和 计 费 等 ; d) 数 据 转 发 能 力 :ITS 各 项 服 务 的 数 据 承 载 通 道, 可 以 从 逻 辑 上 划 分 不 同 的 业 务 管 道, 支 持 高 优 先 级 业 务 映 射 到 高 优 先 级 业 务 管 道, 传 输 网 络 应 保 证 高 优 先 级 业 务 管 道 的 数 据 转 发 能 力 ; d) 统 一 信 令 控 制 : 接 入 网 为 ITS 终 端 的 会 话 通 道 建 立 和 拆 除 过 程 中 支 持 统 一 的 信 令 控 制 能 力 ; e) 无 缝 的 移 动 性 管 理 能 力 : 通 常 ITS 终 端 ( 尤 其 是 车 载 终 端 ) 需 要 持 续 工 作 在 移 动 状 态, 当 ITS 终 端 移 动 导 致 接 入 点 变 化 时, 不 能 中 断 当 前 的 会 话, 无 论 用 户 在 什 么 位 置, 都 可 以 使 用 与 归 属 地 相 同 体 验 的 业 务 的 能 力 核 心 网 ITS 业 务 对 核 心 网 提 出 了 如 下 需 求 : a) 综 合 通 信 能 力 : ITS 业 务 需 要 多 种 类 型 的 数 据 传 输, 要 求 核 心 网 必 须 能 够 支 持 包 括 语 音 视 频 以 及 多 种 量 级 的 数 据 等 综 合 业 务 的 应 用, 同 时 要 求 有 相 应 的 服 务 质 量 (QOS) 保 证 ; b) 网 络 拥 塞 处 理 能 力 : 核 心 网 需 要 针 对 ITS 业 务 提 供 拥 塞 控 制 的 能 力, 支 持 灵 活 的 避 免 网 络 拥 塞 的 机 制 ; c) 多 终 端 标 识 处 理 能 力 : 由 于 ITS 终 端 的 数 量 庞 大, 核 心 网 需 要 提 供 避 免 终 端 标 识 短 缺 的 机 制 ; d) 低 数 据 流 量 传 输 : 通 常 情 况 下,ITS 终 端 发 送 或 接 收 的 数 据 量 比 较 小, 核 心 网 需 要 提 供 对 低 数 据 流 量 执 行 优 化 传 输 的 机 制 9 对 业 务 支 撑 层 的 需 求 9.1 总 体 要 求 业 务 支 撑 层 主 要 包 含 : 业 务 管 理 平 台 数 据 中 心 和 BSS/OSS, 总 体 要 求 : - 可 靠 性 : 业 务 支 撑 层 系 统 负 载 均 衡 的 高 效 运 行, 并 对 存 储 和 维 护 的 重 要 信 息 提 供 可 靠 的 备 份 机 制, 增 强 系 统 的 鲁 棒 性, 对 于 重 点 应 用 可 采 用 冗 余 贮 备, 保 证 系 统 不 间 断 的 运 行 ; 13

18 - 安 全 性 : 业 务 支 撑 层 存 储 并 维 护 用 户 信 息 用 户 的 相 关 数 据 以 及 网 络 配 置 信 息 等, 并 提 供 有 效 的 机 制, 如 认 证 鉴 权 授 权 注 册 加 密 等, 保 证 信 息 不 被 非 法 的 访 问 篡 改 删 除 等 ; 当 发 生 对 数 据 的 操 作 时, 应 保 留 完 备 的 记 录 供 以 后 查 证 ; - 开 放 性 : 业 务 支 撑 层 的 能 力 可 提 供 给 不 同 的 应 用 同 时 使 用, 并 且 可 供 第 三 方 使 用 ; - 数 据 共 享 : 业 务 支 撑 层 对 数 据 提 供 统 一 的 存 储 和 维 护, 以 减 少 数 据 冗 余 ; 业 务 支 撑 层 将 数 据 提 供 给 各 种 合 法 应 用, 并 保 证 数 据 的 实 时 更 新 ; - 智 能 性 : 智 能 交 通 系 统 获 取 大 量 的 数 据, 业 务 支 撑 层 能 够 对 不 同 数 据 进 行 相 应 的 智 能 化 处 理, 提 供 自 动 化 的 分 析 融 合 和 决 策, 减 轻 工 作 人 员 的 工 作 量 9.2 技 术 要 求 业 务 管 理 平 台 - 用 户 管 理 : 提 供 用 户 的 注 册 注 销 登 陆 退 出 登 陆 等 合 理 性 管 理, 为 用 户 配 置 ID 设 置 口 令 分 配 用 户 权 限, 建 立 用 户 资 料 ; 维 护 用 户 资 料 以 及 其 对 应 的 业 务 信 息 ; 记 录 用 户 的 历 史 信 息 并 实 时 更 新 ; 管 理 用 户 的 账 户 信 息, 根 据 预 设 策 略 对 用 户 进 行 通 知 及 停 止 业 务 提 供 ; - 终 端 管 理 : 提 供 ITS 终 端 的 接 入 管 理, 支 持 短 信 GSM/GPRS/EDGE/CDMAIS95 CDMA2000/WCDMA/TD-SCDMA LTE 等 多 种 接 入 方 式 ; 提 供 终 端 设 备 的 注 册 / 注 销 授 权 / 鉴 权 登 录 / 退 出 登 录 等 管 理, 记 录 ITS 终 端 的 型 号 参 数 配 置 软 件 版 本 等 信 息 ; 提 供 ITS 终 端 与 用 户 绑 定 关 系 的 管 理 ; 提 供 终 端 远 程 监 控 和 状 态 及 故 障 信 息 记 录, 并 根 据 预 置 策 略 提 供 告 警 ; 提 供 ITS 终 端 远 程 控 制 参 数 配 置 升 级 能 力 提 供 终 端 远 程 升 级 / 回 退 和 远 程 维 护 ; 提 供 ITS 终 端 的 分 组 管 理, 对 ITS 终 端 操 作 可 按 照 组 进 行 监 管 ; - 业 务 管 理 : 提 供 智 能 交 通 业 务 的 注 册 授 权 及 注 销 管 理, 每 个 业 务 配 置 唯 一 标 识, 根 据 不 同 业 务 特 性 权 限 及 QoS 要 求 进 行 管 理 ; 提 供 业 务 的 功 能 升 级 管 理, 包 括 功 能 的 增 加 删 除 改 变 等 ; 提 供 业 务 的 上 线 发 布 变 更 和 撤 销, 以 及 业 务 状 态 的 监 管 ; 提 供 向 智 能 交 通 业 务 授 权 管 理 相 应 的 ITS 终 端 ; 支 持 多 个 智 能 交 通 业 务 之 间 的 互 联 ; - 订 购 管 理 : 提 供 用 户 对 ITS 业 务 的 订 购 改 订 续 订 退 订 等 管 理 ; 提 供 对 用 户 及 业 务 订 购 权 限 的 认 证 ; 提 供 用 户 与 业 务 订 购 关 系 的 管 理 和 信 息 查 询 ; - 安 全 管 理 : 提 供 用 户 与 ITS 终 端 设 备 的 身 份 认 证 管 理, 提 供 用 户 /ITS 终 端 与 ITS 业 务 的 双 向 认 证, 根 据 不 同 的 安 全 需 求 提 供 安 全 策 略 ; 提 供 密 钥 协 商 密 钥 下 发 密 钥 更 新 等 管 理, 保 证 终 端 设 备 和 用 户 与 业 务 支 撑 层 安 全 通 信 ; - 其 他 管 理 : 第 三 方 管 理 等, 如 第 三 方 业 务 提 供 管 理 公 共 资 源 系 统 ( 气 象 医 疗 ) 管 理 等 数 据 中 心 数 据 中 心 存 储 终 端 设 备 的 采 集 数 据 和 智 能 交 通 系 统 数 据, 提 供 用 户 属 性 数 据 终 端 属 性 数 据 以 及 业 务 数 据 的 管 理, 提 供 数 据 智 能 化 处 理 数 据 分 发 统 一 安 全 的 管 理 以 及 智 能 交 通 系 统 对 数 据 的 共 享 数 据 存 储 的 内 容 要 求 : 14

19 数 据 中 心 存 储 的 数 据 包 括 业 务 系 统 数 据 地 理 信 息 道 路 交 通 信 息 和 与 交 通 运 行 状 态 密 切 相 关 的 气 象 大 型 活 动 等 信 息 业 务 系 统 数 据 包 括 : 用 户 签 约 数 据 业 务 配 置 数 据 业 务 数 据 终 端 管 理 数 据 QoS 数 据 和 安 全 数 据 等 地 理 信 息 (Geographic Information) 是 指 与 空 间 地 理 分 布 有 关 的 信 息, 表 示 地 表 物 体 和 环 境 固 有 的 数 量 质 量 分 布 特 征 联 系 和 规 律 的 数 字 文 字 图 形 图 象 等 的 总 称 常 用 的 地 理 信 息 有 电 子 地 图 卫 星 导 航 遥 感 影 像 等 道 路 交 通 信 息 分 为 两 类 : 静 态 交 通 信 息 和 动 态 交 通 信 息 静 态 交 通 信 息 是 指 道 路 系 统 中 在 一 段 时 间 内 稳 定 不 变 的 信 息, 主 要 包 括 路 网 信 息 交 通 管 理 设 施 信 息 停 车 场 信 息 车 辆 管 理 信 息 等 随 时 间 变 化 较 小 的 信 息, 它 又 可 以 分 为 基 础 数 据 ( 如 道 路 路 网 数 据 等 ) 和 历 史 数 据 ( 如 车 辆 违 章 历 史 数 据 等 ) 动 态 交 通 信 息 主 要 指 在 空 间 和 时 间 上 不 断 变 化 的 各 类 实 时 采 集 到 的 交 通 信 息, 主 要 包 括 实 时 交 通 流 量 信 息 交 通 管 制 信 息 交 通 运 行 故 障 信 息 视 频 监 控 信 息 公 交 车 位 置 信 息 等 利 用 地 理 信 息 系 统 可 对 道 路 交 通 信 息 气 象 和 活 动 信 息 进 行 集 成 管 理 不 同 类 型 的 数 据 配 置 不 同 的 存 储 方 式, 包 括 永 久 存 储 长 期 存 储 短 期 存 储 等 根 据 各 种 数 据 的 属 性, 给 不 同 智 能 交 通 的 业 务 用 户 终 端 及 系 统 管 理 员 分 配 数 据 操 作 的 权 限, 对 数 据 进 行 增 加 修 改 删 除 检 索 及 调 用 等 操 作 数 据 存 储 的 功 能 要 求 : a) 数 据 通 道 和 控 制 通 道 分 离 应 用 服 务 器 或 者 客 户 机 可 以 从 存 储 域 服 务 器 上 获 得 要 访 问 设 备 的 地 址 信 息, 从 而 可 直 接 地 存 取 存 储 设 备 上 的 数 据 ; b) 多 平 台 的 数 据 共 享 存 储 域 服 务 器 提 供 独 立 于 不 同 操 作 系 统 平 台 和 存 储 设 备 的 元 数 据 管 理 服 务, 只 需 要 按 照 存 储 域 管 理 协 议 要 求 就 可 以 实 现 数 据 访 问 ; c) 提 供 基 于 策 略 的 存 储 和 数 据 管 理 ; d) 服 务 器 和 数 据 的 高 可 用 性 存 储 域 服 务 器 间 的 集 群 结 构 必 须 保 证 负 载 均 衡 和 服 务 器 宕 机 时 的 服 务 的 持 续 性 和 性 能 ; e) 提 供 全 局 的 命 名 空 间 和 单 系 统 语 义, 同 类 型 数 据 的 格 式 统 一 ; f) 对 于 所 有 类 型 的 文 件 提 供 高 性 能 的 I/O; g) 提 供 数 据 流 控 制 机 制, 防 止 不 同 安 全 等 级 的 数 据 信 息 之 间 的 流 动 ; h) 提 供 多 业 务 用 户 及 终 端 同 时 使 用 数 据, 保 证 数 据 处 理 及 更 新 的 实 时 性 ; i) 对 访 问 数 据 的 智 能 交 通 业 务 用 户 及 终 端 设 备 提 供 访 问 规 则, 根 据 不 同 的 安 全 等 级 提 供 不 同 粒 度 的 访 问 15

20 9.2.3 BSS/OSS BSS/OSS 即 业 务 支 撑 系 统 和 运 营 支 撑 系 统, 是 一 个 综 合 的 业 务 运 营 和 管 理 平 台, 它 主 要 由 网 络 管 理 系 统 管 理 计 费 结 算 营 业 账 务 和 客 户 服 务 等 部 分 组 成, 系 统 间 通 过 统 一 的 信 息 总 线 有 机 整 合 在 一 起 BSS 包 括 计 费 结 算 营 业 帐 务 客 服 等 系 统 : 1) 计 费 及 结 算 系 统 : 计 费 系 统 是 指 处 理 计 费 数 据 采 集 和 批 价 两 个 过 程 的 系 统 结 算 系 统 是 电 信 企 业 间 进 行 结 算 的 系 统, 它 包 括 两 种 情 况 : 一 种 称 为 漫 游 结 算, 另 一 种 称 为 互 联 结 算 当 互 联 结 算 发 生 在 两 个 甚 至 多 个 网 络 之 间 时, 称 为 网 间 结 算 ; 2) 营 业 账 务 系 统 : 营 业 系 统 通 常 完 成 的 是 受 理 和 处 理 用 户 的 业 务 请 求, 而 帐 务 系 统 是 将 用 户 使 用 电 信 网 络 的 情 况 汇 总 形 成 帐 单 ; 3) 客 户 服 务 系 统 : 客 户 服 务 系 统 一 方 面 能 保 证 为 客 户 提 供 快 速 方 便 的 服 务 ; 另 一 方 面 保 证 在 新 业 务 开 放 的 情 况 下, 系 统 能 及 时 提 供 相 应 的 功 能 保 证 OSS 是 面 向 资 源 ( 网 络 设 备 计 算 系 统 ) 的 后 台 支 撑 系 统, 包 括 网 络 管 理 系 统 资 源 管 理 系 统 业 务 开 通 系 统 服 务 保 障 系 统 等, 为 网 络 可 靠 安 全 和 稳 定 运 行 提 供 支 撑 手 段 10 安 全 需 求 10.1 信 息 安 全 ITS 的 信 息 安 全 要 求 包 括 感 知 延 伸 层 终 端 设 备 存 储 和 管 理 的 信 息 安 全 以 及 业 务 支 撑 平 台 存 储 和 管 理 的 信 息 安 全 - 真 实 性 : 对 信 息 的 来 源 进 行 判 断, 能 对 伪 造 来 源 的 信 息 予 以 鉴 别 ; - 保 密 性 : 保 证 机 密 信 息 不 被 窃 听, 或 窃 听 者 不 能 了 解 信 息 的 真 实 含 义 ; - 完 整 性 : 保 证 数 据 的 一 致 性, 防 止 数 据 被 非 法 用 户 篡 改 ; - 可 用 性 : 保 证 合 法 用 户 对 信 息 和 资 源 的 使 用 不 会 被 不 正 当 地 拒 绝 ; - 可 控 制 性 : 对 信 息 的 传 播 及 内 容 具 有 控 制 能 力 ; - 可 审 查 性 : 对 出 现 的 网 络 安 全 问 题 提 供 调 查 的 依 据 和 手 段 10.2 网 络 安 全 ITS 网 络 安 全 包 括 感 知 延 伸 网 络 的 安 全 和 网 络 层 网 络 的 安 全 终 端 设 备 接 入 网 络, 需 要 经 过 注 册 和 认 证, 包 括 终 端 设 备 注 册 到 业 务 管 理 平 台, 平 台 对 终 端 设 备 认 证 授 权 ; 终 端 设 备 可 按 照 组 的 形 式 接 入, 并 完 成 注 册 和 认 证 网 络 通 信 信 息 的 完 整 性 机 密 性 保 护, 提 供 网 络 中 通 信 信 息 完 整 性 和 机 密 性 保 护, 保 证 网 络 间 信 息 的 准 确 性, 信 息 不 被 篡 改 网 络 的 安 全 通 信 需 要 有 安 全 可 靠 的 密 钥, 网 络 通 过 合 理 的 密 钥 管 理 机 制 来 保 证 密 钥 的 产 生 与 管 理, 同 时 防 止 密 钥 泄 露 ; 网 络 层 的 密 钥 管 理 机 制 需 要 保 证 与 感 知 延 伸 层 网 络 中 的 密 钥 安 全 衔 接, 为 ITS 业 务 安 全 保 护 提 供 密 钥 16

21 支 持 网 络 系 统 中 的 设 备 运 行 状 况 网 络 流 量 用 户 行 为 等 按 需 求 进 行 日 志 记 录, 并 在 一 定 程 度 上 控 制 用 户 的 行 为, 保 证 用 户 的 正 常 行 为 网 络 安 全 能 针 对 灾 难 故 障 和 紧 急 事 件 提 供 相 应 的 处 理 手 段 10.3 业 务 安 全 ITS 根 据 不 同 的 业 务 类 型 以 及 用 户 需 求, 提 供 分 级 的 业 务 安 全 机 制, 并 提 供 身 份 认 证 和 业 务 认 证 身 份 认 证 : 对 接 入 业 务 管 理 平 台 的 终 端 设 备 及 用 户 提 供 完 整 的 身 份 认 证, 防 止 用 户 身 份 冒 充 以 及 终 端 设 备 克 隆 ; 经 过 验 证 并 授 权 的 终 端 设 备 和 用 户 才 能 访 问 及 获 取 业 务 信 息 等 业 务 认 证 : 业 务 管 理 平 台 对 终 端 设 备 或 用 户 之 间 需 要 进 行 业 务 认 证, 为 防 止 假 冒 用 户 使 用 未 授 权 的 业 务 或 者 合 法 用 户 使 用 未 定 制 业 务, 终 端 设 备 或 用 户 请 求 使 用 业 务 前 必 须 经 过 严 格 的 业 务 认 证 11 QoS 需 求 ITS 业 务 领 域 范 围 大, 包 括 多 种 业 务 功 能, 每 种 业 务 具 备 不 同 的 实 时 性 特 征,ITS 的 QoS 保 证 需 要 感 知 延 伸 层 网 络 层 业 务 支 撑 层 及 应 用 层 共 同 满 足 对 应 业 务 的 QoS 要 求, 智 能 交 通 可 归 纳 4 类 QoS 要 求 的 业 务 : 实 时 性 交 互 类 业 务, 主 要 包 括 交 通 状 况 的 实 时 监 测 与 控 制 车 辆 的 监 控 电 子 收 费 等, 以 下 参 数 需 根 据 应 用 需 求 满 足 相 应 指 标 平 均 时 延 的 上 限 (IPTD) 最 大 丢 包 率 (IPLR) 最 大 错 包 率 (IPER) 实 时 性 非 交 互 类 业 务, 主 要 包 括 实 时 交 通 信 息 服 务 车 辆 安 全 管 理 等, 以 下 参 数 需 根 据 应 用 需 求 满 足 相 应 指 标 平 均 时 延 的 上 限 (IPTD) 最 大 丢 包 率 (IPLR) 非 实 时 性 交 互 类 业 务, 主 要 包 括 车 辆 的 运 营 管 理 等, 以 下 参 数 需 根 据 应 用 需 求 满 足 相 应 指 标 最 大 丢 包 率 (IPLR) 非 实 时 性 非 交 互 类 业 务, 主 要 包 括 资 讯 类 个 性 化 信 息 服 务 等 11.1 网 络 层 QoS 需 求 支 持 基 于 业 务 分 类 的 网 络 QoS 等 级 : 不 同 QoS 参 数 ( 针 对 设 备 针 对 网 络 ) 不 同 QoS 参 数 ( 针 对 设 备 针 对 网 络 ) 的 测 量 方 法 不 同 QoS 参 数 对 应 的 指 标 等 支 持 基 于 业 务 分 类 的 用 户 管 理 资 源 管 理 故 障 管 理 SLA 管 理 业 务 区 分 与 标 识 业 务 逻 辑 承 载 网 络 的 划 分 与 管 理 多 个 异 构 网 相 连 时 不 同 QoS 机 制 的 协 同 工 作 方 式 等 数 据 处 理 支 持 队 列 管 理 优 先 级 处 理 ( 区 分 服 务 ) 其 他 与 QoS 相 关 的 优 化 处 理 策 略 等 控 制 处 理 支 持 基 于 业 务 分 类 的 QoS 信 令 接 纳 控 制 资 源 预 留 QoS 路 由 等 11.2 应 用 层 QoS 需 求 17

22 支 持 按 业 务 类 型 划 分 QoS 等 级 : 不 同 业 务 类 型 具 有 不 同 QoS 需 求, 不 同 QoS 参 数 不 同 QoS 参 数 的 测 量 方 法 不 同 QoS 参 数 对 应 的 指 标 等 支 持 基 于 业 务 分 类 的 数 据 处 理 ( 算 法 ) 优 化 策 略 资 源 利 用 等 QoS 支 持 基 于 业 务 分 类 的 用 户 管 理 资 源 管 理 监 测 与 故 障 管 理 SLA 管 理 等 的 QoS 支 持 业 务 分 类 的 各 种 应 用 协 议 信 令 等 的 QoS 18

23 附 录 A ( 资 料 性 附 录 ) 典 型 用 例 A.1 用 例 一 : 车 路 集 成 (VII) 出 行 者 信 息 本 用 例 描 述 怎 样 向 使 用 车 路 集 成 (VII) 终 端 的 车 辆 中 的 出 行 者 提 供 特 定 位 置 的 信 息, 见 图 A.1 当 车 辆 沿 路 线 通 过 VII 路 边 设 备 时, 使 用 专 用 短 程 通 信 方 式 向 车 辆 传 送 实 时 出 行 者 信 息, 包 括 出 行 时 间 事 件 信 息 道 路 状 况 和 紧 急 出 行 者 信 息 等 本 用 例 中 提 供 的 公 共 信 息, 可 用 于 在 路 边 设 备 附 近 所 有 已 装 备 特 定 VII 终 端 的 车 辆 下 面 用 例 描 述 中 每 个 编 号 的 内 容 描 述 了 业 务 流 程 图 中 相 应 编 号 的 操 作 1) 整 个 过 程 是 由 交 通 信 息 服 务 子 系 统 操 作 员 在 异 步 监 控 下 完 成 的 :TIS 操 作 员 输 入 TIS 操 作 信 息 简 报 2) 交 通 信 息 服 务 子 系 统 从 下 列 多 种 来 源 并 行 异 步 收 集 信 息 : 交 通 管 理 子 系 统 : 公 路 路 网 状 况 事 件 信 息 停 车 场 信 息 ; 运 输 管 理 子 系 统 : 运 输 及 收 费 时 间 表, 包 括 静 态 以 及 实 时 交 通 信 息 和 运 输 事 件 信 息 ; 基 础 设 施 管 理 子 系 统 : 建 设 和 维 护 工 作 计 划 道 路 维 护 状 态 和 工 作 区 信 息 等 ; 收 费 管 理 : 收 费 数 据 ; 媒 体 : 外 部 报 导, 包 括 由 媒 体 收 集 的 交 通 或 事 件 信 息 ; 地 面 交 通 气 象 服 务 : 交 通 气 象 信 息 合 格 的 环 境 条 件 数 据 ; 交 通 信 息 服 务 子 系 统 从 上 述 来 源 收 集 信 息 可 以 通 过 特 定 的 请 求, 或 者 通 过 订 阅 通 过 订 阅 收 集 的 信 息, 通 常 由 提 供 者 按 计 划 定 期 更 新 3) 交 通 信 息 服 务 子 系 统 向 道 路 子 系 统 的 短 程 通 信 设 备 发 送 出 行 者 信 息 : 出 行 者 信 息 广 播 和 应 急 出 行 者 信 息 4) 道 路 子 系 统 使 用 短 程 通 信 向 经 过 的 车 辆 发 送 出 行 者 信 息 : 出 行 者 信 息 广 播 和 应 急 出 行 者 信 息 5) 车 载 设 备 向 司 机 呈 现 出 行 者 信 息 : 司 机 更 新 司 机 可 以 控 制 信 息 的 呈 现 : 司 机 输 入 6) 道 路 子 系 统 向 交 通 信 息 服 务 子 系 统 发 送 短 程 通 信 状 态, 允 许 远 程 监 控 短 程 通 信 设 备 7) 交 通 信 息 服 务 子 系 统 向 基 础 设 施 管 理 子 系 统 通 知 短 程 通 信 设 备 的 当 前 的 运 行 和 故 障 状 态 : 现 场 设 备 的 状 态 8) 在 维 护 操 作 的 情 况 下, 当 短 程 通 信 设 备 的 运 行 状 态 变 化 时, 基 础 设 施 管 理 子 系 统 会 向 交 通 信 息 服 务 子 系 统 发 送 设 备 维 护 状 态 19

24 图 A.1 车 路 集 成 (VII) 出 行 者 信 息 20

25 A.2 用 例 二 : 电 子 不 停 车 收 费 (ETC) 本 用 例 描 述 电 子 收 费 以 及 检 测 和 处 理 收 费 违 规 的 过 程, 见 图 A.2 路 边 设 备 (RSU) 和 车 载 设 备 (OBU) 间 使 用 专 用 短 程 通 信 收 费 设 备 和 交 通 主 管 部 门 金 融 基 础 设 施 之 间 需 要 支 持 定 点 到 定 点 的 接 口 系 统 使 用 的 收 费 标 签 和 路 边 阅 读 器, 也 可 用 于 公 路 管 理 部 门 收 集 道 路 使 用 数 据 下 面 用 例 描 述 中 每 个 编 号 的 内 容 描 述 了 业 务 流 程 图 中 相 应 编 号 的 操 作 1) 在 支 付 通 行 费 的 准 备 阶 段, 司 机 从 车 辆 中 请 求 支 付 通 行 费 : 服 务 请 求 收 费 子 系 统 监 视 经 过 车 辆 的 物 理 特 征 : 车 辆 特 征, 以 便 分 类 和 记 录 唯 一 标 识 图 像 2) 当 收 费 子 系 统 检 测 到 一 部 车 辆 /OBU, 便 向 车 辆 /OBU 发 送 一 个 请 求 收 费 标 签 信 息 的 请 求 : 请 求 标 签 数 据 车 辆 向 ETC 卡 发 出 一 个 支 付 请 求 当 车 辆 /OBU 收 到 ETC 卡 的 支 付 后, 向 收 费 设 施 /RSU 发 送 一 个 带 有 标 签 数 据 的 响 应, 收 费 设 施 /RSU 会 响 应 一 个 标 签 更 新 车 辆 /OBU 会 向 司 机 发 出 一 个 车 辆 交 易 状 态 消 息, 用 于 确 认 付 款 和 / 或 更 新 标 签 值 3) 当 收 费 付 款 完 成, 该 付 款 的 状 态 ( 路 侧 交 易 状 态 ) 向 司 机 显 示 为 一 个 信 号 或 标 志 收 到 的 通 行 费 将 被 发 送 到 收 费 管 理 子 系 统 ( 收 费 交 易 ), 如 果 收 费 设 施 /RSU 通 过 公 共 无 线 网 接 入 收 费 管 理 平 台, 通 行 费 将 通 过 业 务 管 理 平 台 转 发 到 收 费 管 理 子 系 统 收 费 管 理 子 系 统 向 交 通 信 息 服 务 子 系 统 和 交 通 管 理 子 系 统 提 供 交 费 车 辆 的 速 度 出 行 时 间 等 信 息 : 收 费 探 测 数 据 4) 当 有 重 大 的 区 域 性 事 件 需 要 疏 散, 交 通 管 理 子 系 统 可 以 向 收 费 管 理 子 系 统 发 送 通 行 费 服 务 变 更 请 求, 临 时 减 少 或 取 消 收 费, 以 便 通 过 收 费 公 路 迅 速 疏 散 收 费 管 理 子 系 统 进 行 相 应 的 更 改, 然 后 向 交 通 管 理 子 系 统 反 馈 一 个 收 费 服 务 变 更 响 应 图 A.2 电 子 不 停 车 收 费 (ETC) 实 时 交 易 21

26 参 考 文 献 [1] 中 国 智 能 运 输 系 统 体 系 框 架, 人 民 交 通 出 版 社,2003 年 1 月 1 日 第 1 版 [2] National ITS Architecture Service Packages, Research and Innovation Technology Administration (RITA),US Department of Transportation,Washington D.C.,January 2012 [3] Pedro Fernandes, Urbano Nunes, VEHICLE COMMUNICATIONS: A SHORT SURVEY", ISBN: ,IADIS International Telecommunications, Networks and Systems 2007 [4] Jun Luo,Jean-Pierre Hubaux, A Survey of Inter-Vehicle Communication", Technical Report IC/2004/24 [5] National ITS Architecture Theory of Operations,Research and Innovation Technology Administration (RITA),US Department of Transportation,Washington D.C.,May