WD-智能科技有限公司2009-9-13目录TOC\o"1-3"\h\z\u1概述32目前出现的邻道干扰问题33“邻道干扰”解决方案4概述在高速公路不停车收费系统中，“邻道干扰”问题一直困扰着广大业主，影响ETC系统的大规模应用。所谓“邻道干扰”，这里是指本车道RSU天线辐射到相邻车道上，导致本车道上方的RSU与相邻车道上OBU发生误交易。“邻道干扰”最主要的表现形式为相邻两个车道的RSU读取到同一个车载单元OBU的信号，并都进行相应的收费处理流程，导致了后续整个收费流程上的处理错误。“邻道干扰”的发生，其本质为路侧单元RSU的水平覆盖范围过大，超过了单车道3.3米的宽度。该问题的解决与RSU天线的布置、天线增益和方向图、RSU的发射功率和OBU的灵敏度、OBU的水平半功率波瓣角、OBU所处的位置、朝向均有关。目前出现的邻道干扰问题RSU通信天线安装在ETC车道匝道口正上方，波束主瓣辐射能量落在本车道内，以减少对相邻车道的干扰。对波束角度要求为：水平方向≤38°垂直方向≤45°。根据几何三角公式计算可得RSU发射天线主瓣辐射区域如下图所示：RSU发射天线设计很难达到以上理想指标，通常其发射波束会有旁瓣，或者主瓣3dB外下降缓慢，这将导致RSU发射部分功率会扩散到相邻车道内，对其它OBU形成干扰。ETC系统在规划时，为降低相邻车道之间的干扰，设置了不同的工作信道。要求信道1中，OBU发射频率为5.79GHz，接收频率为5.83GHz；信道2中，OBU发射频率为5.80GHz，接收频率为5.84GHz。OBU与RSU都采用窄带接收，能够区分本车道与相邻车道的信号频率，可以避免相邻车道辐射过来的信号对正常交易造成影响。例如：当装有OBU的车辆在车道2中与RSU2交易时，OBU将接收中心频率锁定在5.84GHz，而RSU1发射信号，不能被OBU接收，不影响其交易通信。窄带接收会带来新的问题：不象宽带接收那样，只要有信号就能接收；窄带接收需要先识别出该信道的工作频率，然后将频率切换到正确频率上，才能进行交易通信。信道自适应技术（专利）可以解决窄带接收的信道识别问题：当装有OBU的车辆触发地感线圈后，首先启动OBU预设信道接收唤醒信号和BST信号。在××ms内若收到信号，则认为信道识别正确；若没有收到信号，则立刻切换到另一个信道上继续对信号进行接收。由于信道切换的时间比较短，可以在要求唤醒信号的时间稍长一些，在唤醒信号时间内完成信道识别。否则可能会丢掉第一个BST，增加交易时间。信道自适应技术本身只解决了信道识别的问题，仍然存在一定的问题。当两辆装有OBU的车辆同时触发相邻两条车道的地感线圈，此时两个RSU同时发送唤醒信号和BST信号。若在此位置RSU1发射的信号到达OBU2处，并且其功率在OBU2的接收灵敏度之上，能够被OBU2接收。OBU2的预设信道刚好与RSU1的频率一致，那么OBU2就会锁定该频率，与RSU1进行交易通信。解决信道自适应的问题需要从多方面入手：控制RSU天线波束，使其发射到相邻车道地感线圈附近的信号功率小于OBU的接收灵敏度；OBU的接收灵敏度不能做的太高。此外，在信道识别时，若每次接收都遍历两个信道，将两个信道接收的信号功率做对比；由于本车道的信号功率必定高于相邻车道，因此可以判断出正确的信道。而目前大部分集成芯片都提供接收功率指示输出，可以加以利用。采用此方法可以提高信道自适应的准确性。在大规模应用中，邻道干扰有三种情况：相邻同向车道之间干扰，相邻逆向车道之间干扰以及次邻道干扰。其中以相邻同向车道之间的邻道干扰比较普遍。邻道干扰的存在影响着ETC的大规模应用，因此在实际应用中应该着力加以解决。图2-1相邻同向车道干扰图2-2逆向相邻车道之间干扰图2-3次相邻车道存在干扰情况“邻道干扰”解决方案对于“邻道干扰”问题，业内一直没有特别好的解决办法，WD-通过深入研究整个通讯交易过程，深刻理解交易流程及路侧单元RSU与车载单元OBU的通信模型，通过采用精确控制RSU读写范围及可靠性，OBU、RSU的选频设计，提高RSU、OBU设备的各项技术指标一致性来避免邻道干扰的发生。精确控制RSU读写范围及可靠性通过分析国内ETC车道的特点，WD-采用微带阵列天线严格控制波束覆盖的范围，保证投射到车道上的宽度在3m以内。利用多种抑制旁瓣的手段，在保证了有效覆盖的同时，真正做到了相邻车道路侧单元RSU覆盖区域物理上的隔离，消除了最基本的“邻道干扰”问题。RSU天线的水平方向图如下图所示：增益为1dBi，半功率波束宽度为23度，旁瓣电平－21dB。图3-1RSU天线的水平方向图WD-的RSU天线覆盖范围可以通过天线下倾角度和发射功率进行