ISO TS 21219-5 - Inteligentní dopravní systémy – Dopravní a cestovní informace v dopravním protokolu expertní skupiny, 2. generace (TPEG2) – Část 5: Rámec pro služby TPEG

Úvod

Užití

Popisovaný dokument uvádí „obálku“ zpráv TPEG (rámec, strukturu rámce) pro vysílání v DAB (binární forma) a pro šíření zpráv Internetem (XML). Všechny aplikace TPEG tuto obálku (rámec) dále používají k přenosu zpráv. Proto je popisovaná specifikace nezbytná pro poskytovatele i příjemce dopravních informací, jejich programátory, kteří pracují se samotným formátem XML či programují datové proudy pro DAB. Popis „obálky“ v popisovaném dokumentu je konkrétní a je určen k její implementaci.

1. Předmět normy

Popisovaný dokument TPEG2-SWF uvádí základní možnosti TPEG2 při poskytování „multiplexu“ služeb a aplikací TPEG2 a nahrazuje dokumenty TPEG1-INV (číslování a verze) a TPEG1-SSF (rámec služby) z první generace TPEG.

2. Souvisící normy

Tento dokument uvádí 4 normativní odkazy na normu TPEG2 ISO 21219 části 2 (pravidla modelování), 3 (odvozování do XML) a 4 (odvozování do binární podoby) a 5 (rámec služby) a normu TPEG1 ISO 18234-3 Informace o službách a síti.

3. Termíny a definice

Tato kapitola definuje 10 termínů. Klíčovými jsou tyto termíny a zkratky:

Služba TPEG (TPEG Service) – multiplex komponentů služby TPEG s vyhrazeným identifikátorem

Komponenta služby TPEG (TPEG Service component) – virtuální kanál vyhrazený pro zprávy jedné Aplikace

Aplikace TPEG (TPEG Application) – určitá oblast dopravních informací (dojezdové doby, informace o veřejné hromadné dopravě, informace o cenách benzínu, běžné dopravní informace, atp.) která je popsána jedním UML modelem a částí normy.

Rámec služby (Service Framework) – datová struktura pro službu TPEG v binární a XML reprezentaci.

Tato kapitola dále stanoví 24 zkratek. V popisovaném dokumentu nejsou uvedeny všechny tří-písmenné zkratky norem TPEG. Nicméně tyto zkratky i jejich vysvětlení uvádíme jako součást výčtu částí specifikace v úvodu tohoto extraktu, proto je zde dále neuvádíme.

TPEG- dopravní protokol expertní skupiny (transport protocol experts group)

SID identifikátor služby (Service identifier)

Tato kapitola (rozsah 3 strany) stanovuje způsob přenosu TPEG, role „klient“ a „server“, model vrstev TPEG podle OSI ISO, kde pro vrstvu 7 uvádí seznam TPEG aplikací existujících v době vydání normy a pro další vrstvy stručný popis jejich účelu. Jako poslední část jsou uvedeny principy, na kterých je TPEG založen.

5 Návrh multiplexu TPEG a struktur TPEG

Tato kapitola (rozsah 5 stran) obsahuje 4 části. V přehledu stanovuje různé úrovně TPEG (viz střed obrázku 1, obrázek 3 popisovaného dokumentu) na kterých je možné multiplexovat, jedná se o tyto úrovně:

• Komponenty služby TPEG a aplikace TPEG (sémantické kódování dle aplikace)
• Služby TPEG a multiplex komponent služby TPEG (kombinace aplikací do služby)
• Multiplex služeb TPEG (kombinace služeb)

Pro výše uvedené způsoby multiplexování je zapotřebí na těchto úrovních – odpovídajících vrstvám protokolu, stanovit datové struktury TPEG. Popisem těchto struktur se dokument zabývá dále, jde o:

• přenosovou vrstvu TPEG (OSI vrstvy 3 a 4),
• vrstvu služeb TPEG (OSI vrstvy 3 a 4) a
• vrstvu komponent služeb TPEG (OSI vrstvy 5 a 6).

V části popisující přenosovou vrstvu TPEG se zmiňuje závislost na fyzické reprezentaci (XML, binární forma) a pro konkrétní informace jsou odkazovány přílohy A a B.

V části vrstva služeb TPEG se opět zmiňuje závislost na fyzické reprezentaci a jsou odkazovány přílohy A a B. Navíc jsou zde ale stanoveny atributy struktur „Služba TPEG“ (TPEG Service) a „Adresář datových proudů TPEG“ (TPEG Stream Directory). Dále jsou zde vyjmenovány atributy popisující vrstvu služeb: identifikátor úrovně šifrování a identifikátor služby (jeho varianty pro testy i reálnou službu).

V části vrstva komponent služeb TPEG je stanoven způsob generování struktury komponent služby odkazem do normy 18234-3 SNI (část z první generace TPEG) a jsou zde stanoveny atributy této struktury.

Příloha A (normativní) TPEG-binární reprezentace rámcových struktur

Tato příloha o rozsahu 7 stran je, současně s následující přílohou, klíčovou částí normy.

Příloha obsahuje popis binární reprezentace rámce TPEG pro použití v DAB. Popis binární reprezentace je pojat interpretovaně, ne tedy skupinami “nul a jedniček” ale prostřednictvím zápisu, kde pro každé klíčové slovo zapsané struktury je znám jeho binární tvar. V části A.2 uvádí popis datového proudu, ten se v binární reprezentaci sestává z datových rámců. Dále uvádí syntaxi datového proudu TPEG; pro přenosový rámec uvádí:

• strukturu
• typ synchronizace
• délku rámce
• typ rámce
• cyklický kód pro hlavičku rámce
• metodu synchronizace

Dále uvádí jednotlivé typy rámců, jejich strukturu a atributy, jedná se o:

• adresář datových proudů StreamDirectory<ServiceFrame(0)> obsahující
• rámec služby ServiceData<ServiceFrame(1)> obsahující
• multiplex komponent služby <ServCompMultiplex> obsahující n
• rámců komponent služby <ServCompFrame>, které se skládají z
• hlavičky <ServCompFrameHeader> a aplikačních dat <ApplicationData>

Pro každé výše uvedené struktury uvádí jejich přesný datový obsah, tak jak je ukázáno na obrázku 2 (obrázek části textu v článku A.1 popisovaného dokumentu).

Příloha B (normativní) tpegML reprezentace rámcových struktur

Tato příloha o rozsahu 16 stran je, současně s předcházející přílohou, klíčovou částí normy.

Příloha obsahuje popis XML reprezentace a XML schéma rámce TPEG.

Část B.1 obsahuje reprezentaci XML obálky/zapouzdření (rámcová struktura); to jakým způsobem má být použita; jaké jsou její základní charakteristiky a jaká pro ni platí pravidla. Zapouzdření má dva technické účely:

• bezztrátové zobrazení všech položek z binární podoby do XML struktury TPEG
• agregace více XML zpráv aplikací TPEG do jednoho XML dokumentu

Část B.2 uvádí hierarchickou strukturu XML dokumentu TPEG, ta umožňuje na různé úrovně vložit i binární popis, viz žluté části obrázku 3 (obrázek B.1 popisovaného dokumentu). Dále k jednotlivým XML tagům uvádí jejich kontext, obecný popis a XML schéma, také stanovuje význam a hodnoty atributů, které se v daných tagách nacházejí. Stanovuje:

• hlavičky dokumentu TPEG,
• speciální datové typy (např. „byteCRChex“) a
• popisuje strukturu obsahu a atributy tagů TPEG (zahrnuje XSD)

Struktura rámce je uvedena v následujícím výčtu, tagy na jedné úrovni jsou uvedeny v jedné odrážce. Tagy na nižší úrovni jsou potomky podtrženého tagu vyšší úrovně.

• TPEGDocument
• TransportFrame
• TransportFrameBin, StreamDirectory, ServiceData
• SID, ServEncID, ServiceComponentMultiplex
• ServiceComponent
• ServiceComponentBin, ServiceComponentFrameContent
• SCID, MessageCount, Priority, ApplicationRootMessage
• ApplicationRootMessageBin, ApplicationRootMessageML

Článek B.3 uvádí příklad rámcové struktury pro TPEG v XML i s komentářem na místě, kde by měla být vložena struktura aplikace TPEG. V části B.4 je uvedeno celé XML schéma rámcové struktury pro TPEG.

Příloha C (normativní) správní postupy přidělování SID

Tato normativní příloha (rozsah 1 strana) stanovuje jaké číslo služby (SID) mají poskytovatelé přiřazovat v případech:

• technických testů,
• veřejných testů a
• normálního provozu.

Pro tyto případy dále stanovuje časový horizont platnosti SID a kde o číslo požádat, případně kam číslo oznámit. Informace o přidělených, použitých číslech SID by měly být zveřejněny na http://tisa.org 

Příloha D (normativní) Výpočet CRC

Tato normativní příloha popisuje algoritmus výpočtu kontrolního součtu, zvolený polynom a ukázku výpočtu CRC pro zvolenou sekvenci. Dále obsahuje ukázku implementace výpočtu CRC v  jazycích Pascal a C.

Bibliografie

Tato příloha obsahuje seznam 7 odkazovaných zdrojů, mimo jiné i odkazy na stránky asociace TISA a na definici XML schémat.