Comunicaciones dedicadas de corto
alcance (DSRC)
Microondas e Infrarrojos.
Problemática para alcanzar una norma
europea
Francisco R. Soriano
Seminario sobre tecnologías para soportar el pago por el uso de las infraestructuras viarias
Valencia, 26 de septiembre de 2002
Precedentes
 Primeros sistemas EFC instalados en los 90
 Tecnología usadas
• Microondas: 2.45GHz & 5.8GHz
• Radio frecuencia: 915MHz (USA)
 Nuevas tecnologías
• Infrarrojos
• GNSS/CN
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Sistema de road pricing usando DSRC
Enlace de
comunicaciones
OBU
Smart Card?
Pórtico:
comunicaciones y
enforcement
 Sistema DSRC necesita el uso de pórticos para sistema de
comunicaciones
 Se aprovecha el pórtico para instalar sistema de enforcement
 Posible uso de tarjeta monedero si se requiere privacidad
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Sistema de road pricing usando GNSS/CN
GPS/Galileo
Enlace de
comunicaciones
Enforcement
OBU
Smart Card?
Mapa de carreteras
 Sistema GNSS proporciona información de localización del
vehículo que es contrastada con mapa de carreteras a bordo
 Posible uso de tarjeta monedero permite descontar coste sin
comunicar con el exterior
 Equipo de comunicaciones para sistemas basados en cuenta
centralizada externa y posible uso de enforcement
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Microondas vs. Infrarrojos
Estudio hecho para el Min. de Fomento en 2001.
Parámetros utilizados en la comparación:
• Balance de potencias
• Area de comunicaciones
• Ancho de banda y velocidad binaria
• Interferencias
• Distancia de reutilización de frecuencias
• Nivel de normalización
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Microondas vs. Infrarrojos: balance de potencias
• Sistemas basados en microondas usan transponders:
más cerca del margen de ruido y más sensibles a
interferencias
• Parabrisas metalizados
• Máxima potencia es 600 veces mayor para infrarrojos
parameter
Microwave at 5.8GHz
Infrared at 850nm
Type of tag
transponder
transceiver
Windscreen losses
Up to 40 dB
Up to 7 dB
Maximum power
Max. EIRP
dBm
Radiated
Intens.
Max. EIRP
dBm
Radiated Intens.
Dowlink
2W
33 dBm
0.16 W/sr
1,257 W
61 dBm
100 W/sr
Uplink
4 µW
24 dBm
3.2E-7 W/sr
377 W
55.8 dBm
30 W/sr
x 600
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Microondas vs Infrarrojos
Area de comunicaciones:
• Mayor usando infrarrojos. Para EFC se necesitan 6 m
Ancho de banda y velocidad binaria:
• Mayor usando infrarrojos
Parameter
Microwave at 5.8 GHz
Communication area < 6 m
Infrared at 850 nm
< 9.5 m
Frequency range used5.795-5.805GHz for internat use. 800-900 nm
5.805-5.815GHz for national basis
Bandwidth
10 MHz
100 nm, equal to 41.5 THz
Bandwidth for each 5 MHz between each channel
channel
downlink and uplink
100 nm between downlink and uplink
DL
DL, UL
UL1 UL2
f (MHz)
-2.5 -1.5
Data rate
5800 +1.5 +2.5
500 kbps downlink
250 kbps uplink
l (nm)
800
850
900
500 kbps downlink
125 kbps uplink
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Microondas vs Infrarrojos
Interferencias:
• Sistemas de microondas pueden recibir interferencias
de otros sistemas vecinos funcionando a frecuencias
similares
• Sistemas de infrarrojos generan y reciben pocas
interferencias ya que realmente está pensado para
cortas distancias
• Infrarrojos y microondas no se interfieren entre sí.
Posible cohexistencia
Distancia de reutilización:
• Mayor para microondas debido al uso de
transponders
Nivel de normalización:
• ???????
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Conclusiones I
• Microondas
 La tecnología más madura
 Más cerca de ser normalizada !???
 Mayor número de fabricantes y de instalaciones
 Sistema sugerido cuando la infraestructura de peaje ya
existe y además se requiere interoperabilidad
• Infrarrojos
 Mejores prestaciones para comunicaciones de datos
 Sistema posible si no se requiere interoperabilidad
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Conclusiones II
• GNSS/CN
 opción complementaria a los sistemas DSRC
 opción posible para autopistas ya construidas donde no
existen infraestructuras de peaje
 opción sugerida inicialmente para camiones debido al
coste actual del equipo de a bordo
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Conclusiones III
Refexiones finales sobre tecnologías para road
pricing
• ¿Es posible usar un sistema DSRC para un
sistema de road princing? o
• ¿Habría que recurrir obligatoriamente a un
sistema GNSS/CN?
• Modificaciones necesarias para sistemas DSRC
tal y como los conocemos hoy en España:
 Eliminar barreras: uso de “video enforcement”
(cambio de legislación)
 EFC freeflow: ningún obstáculo al paso del
vehículo por el área de cobro
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Problemática para alcanzar una norma europea
Normas capa física a 5.8 GHz y capa de perfiles
1997: ENV 12275
1998: ENV 13372
Modificación de parámetros del ENV en su paso a EN
Fabricantes enfrentados: GSS y Q-Free
Julio 2001: 6 propuestas de prEN (A, B, C, D, E, F)
• propuesta A (GSS) ganadora
Segunda mitad de 2001:
• comentarios a propuesta A (prEN) y preparación de norma
para encuesta y voto formal
• proceso parado, informe de experto independiente y
resolución del CEN/BT (con voto en contra de ES, FR, DE, IT,
SW, NL)
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Problemática para alcanzar una norma europea
Situación actual I
Petición de propuestas de normas antes de 31 de
octubre que cumplan:
 Resoluciones del CEN/BT ante alegaciones de
Noruega
1.- Debería existir interoperabilidad entre
productos o sistemas que cumplan con el
ENV y los que cumplan el EN
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Problemática para alcanzar una norma europea
Situación actual II
 Resoluciones del CEN/BT ante alegaciones de
Noruega
2.- Revisar el proceso de paso del ENV a EN
para:
• acomodar los sistemas existentes que
cumplan con el ENV
• tener en cuenta los desarrollos tecnológicos
y nuevos requisitos desde la creación del
ENV
• Asegure la interoperabilidad entre los
diferentes sistemas DSRC existentes
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Problemática para alcanzar una norma europea
Situación actual III
• Con las propuestas que se reciban se celebrará
una reunión especial del CEN/TC278 en enero de
2003 para acordar bajo consenso una propuesta
que será enviada a proceso de encuesta y voto
formal
• 2 grupos enfrentados con posibilidad de bloqueo
mutuo
• Propuesta de directiva por parte de la Comisión
Europea
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Diferencias entre propuesta Q-Free y GSS
4 parámetros capa física
• U4 Máxima señal que devuelve el OBU
• D11 Límite de potencia dentro de la zona de
comunicaciones
• U12 Máxima ganancia de conversión
• D15 Sensibilidad (o nivel de corte)
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U4 Máxima señal que devuelve el OBU
prEN: –15 dBm
ENV: –24 dBm
• La propuesta del prEN (fabricantes GSS) indica que
se podría recibir la comunicación de un vehículo más
lejano al permitirse mayor potencia emitida por tag
• Posibles interferencias en vías adyacentes
• Como está permitido un máximo de –15 dBm con
este parámetro no se deja fuera a los sistemas ENV
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D11 Límite de potencia dentro de la zona de
comunicaciones
+33 dBm
ENV: –14 dBm
prEN: –24 dBm
• Como lo máximo que puede recibir el tag es –24dBm
debe aumentarse la altura de la baliza (3 metros
mínima altura).
• Problemático para aplicaciones tipo parking donde
altura del techo es limitada
• ENV queda fuera de la norma
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U12 Máxima ganancia de conversión
• U12 (debería ser) = D11 (lo que llega al tag)- U4(lo
que sale del tag)
• ENV: no especificado (luego podría no se cumplirse
la relación anterior)
• prEN: 9/25 dB
• Partidarios de ENV alegan que al estar relacionada
con D11 y U4 no es necesario definirla
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D12 Sensibilidad (o nivel de corte)
• Potencia mínima para que el tag funcione
• ENV: no especificado
• prEN: -60/-70 dBm
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Conclusiones
• Sistemas diferentes
• ¿Existe la posibilidad de consenso?
• Posibilidad de uso de diferentes perfiles de
comunicaciones para conseguir interoperabilidad
• Problemático para el operador gestionar tags que
comunican a diferente distancia
• Propuesta:
 Especificación nacional
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MIP PROPOSAL