NORMA ISO ISO DIS ISO STANDARD NORME ISO ISO NORM

ISO DIS 21217

NORMA ISO ISO STANDARD NORME ISO ISO NORM

ISO DIS 21217 17.12.2007

Inteligentní dopravní systémy – Komunikační infrastruktura pro pozemní mobilní zařízení (CALM) – Architektura Intelligent transport systems – Communications Access for land mobiles (CALM) – Architecture

Tento dokument není mezinárodní normou ISO a je distribuován k prostudování a k připomínkování. Dokument podléhá změnám bez předchozího oznámení a nesmí být uváděn jako mezinárodní norma. Adresáti tohoto návrhu jsou vyzváni, aby společně s připomínkami uvedli označení příslušných vlastnických práv, kterých jsou si ve spojitosti s touto normou vědomi, a dodali příslušnou dokumentaci. Tento dokument ISO je návrhem mezinárodní normy a je chráněn vlastnickými právy ISO. Vyjma povolení za použití zákonů dané země uživatele nelze tento návrh ISO ani jeho část reprodukovat, ukládat do systému pro vyhledávání informací nebo přenášet v jakékoliv formě nebo jakýmikoliv prostředky, elektronicky, fotokopií, záznamem nebo jiným způsobem, bez předchozího obdržení písemného povolení. Se žádostí o povolení reprodukce se obraťte na ISO na níže uvedené adrese nebo na člena ISO v příslušném státu žadatele. Se žádostí o povolení reprodukce se obraťte na ISO na níže uvedené adrese nebo na člena ISO v příslušném státu žadatele. ISO copyright office Case postale 56, CH –1211 Geneva 20 Tel. +41 22 749 01 11 Fax + 41 22 749 09 47 Email [email protected] Web www.iso.org Reprodukce může být předmětem vymáhání plateb nebo licenčního ujednání. Viníci budou potrestáni.

ISO Mezinárodní organizace pro normalizaci International Organization for Standardization Organisation international de normalisation Internazionale Organisation für Normung

1

ISO DIS 21217

Předmluva Mezinárodní organizace pro normalizaci (ISO) je světovou federací národních normalizačních institutů (členové ISO). Práce při přípravě mezinárodních norem je běžně prováděna technickými komisemi ISO. Každý člen se zájmem o předmět, pro nějž byla ustavena technická komise, má právo být v této komisi zastoupen. Mezinárodní organizace, vládní a nevládní, ve spolupráci s ISO se také této práce účastní. ISO úzce spolupracuje s Mezinárodní elektrotechnickou komisí (IEC) v oblasti elektrotechnické standardizace. Mezinárodní normy jsou navrženy podle daných pravidel uvedených ve Směrnici ISO/IEC, Část 2. Hlavním úkolem technických komisí je připravovat mezinárodní normy. Návrhy mezinárodních norem schválené technickými komisemi jsou postoupeny členům ISO k hlasování. Publikace typu mezinárodní normy vyžadují ke schválení nejméně 75 % hlasů příslušných členů. Dále se upozorňuje, že některé prvky tohoto dokumentu mohou být předmětem patentních práv. ISO není odpovědné za označení jakýchkoliv nebo všech patentních práv. ISO 21217 byla vypracována technickou komisí ISO/TC 204, Inteligentní dopravní systémy, pracovní skupinou WG 16.

2

ISO DIS 21217

Obsah Strana Úvod ........................................................................................................................................................................ 5 1

Předmět normy................................................................................................................................................ 5

2

Shoda.............................................................................................................................................................. 6

3

Citované normativní dokumenty ...................................................................................................................... 6

4

Termíny a definice........................................................................................................................................... 7

5

Značky a zkratky ............................................................................................................................................. 8

6

Požadavky....................................................................................................................................................... 9

6.1

Principy pro mezinárodní normy CALM........................................................................................................... 9

6.2

Mobilní spojení ................................................................................................................................................ 9

6.3

Služby ........................................................................................................................................................... 10

6.3.1 Síťová komunikační služba ........................................................................................................................... 10 6.3.2 Komunikační služba ...................................................................................................................................... 10 6.3.3 Uživatelská služba......................................................................................................................................... 10 6.4

Typy kanálů................................................................................................................................................... 11

6.5

Komunikační třídy a scénáře ......................................................................................................................... 11

6.5.1 Komunikační třídy.......................................................................................................................................... 11 6.5.2 Komunikační scénáře.................................................................................................................................... 12 6.6

OSI model ..................................................................................................................................................... 15

6.6.1 Všeobecně .................................................................................................................................................... 15 6.6.2 Základní architektura..................................................................................................................................... 15 6.6.3 Základní architektura se SAP a aplikacemi ................................................................................................... 16 6.6.4 Základní architektura se zaměřením na rozlišení typů aplikací ..................................................................... 16 6.6.5 Datový tok ..................................................................................................................................................... 17 6.7

CALM komunikační jádro .............................................................................................................................. 18

6.8

CALM komunikační rozhraní ......................................................................................................................... 19

6.9

Prvky komunikační vrstvev CALM ................................................................................................................. 20

6.9.1 Fyzická vrstva ............................................................................................................................................... 20 6.9.2 Podvrstva řízení přístupu média.................................................................................................................... 21 6.9.3 Podvrstva řízení logického spoje (LLC)......................................................................................................... 21 6.9.4 Adaptační vrstva komunikace ....................................................................................................................... 21 6.9.5 Síťová vrstva ................................................................................................................................................. 21 6.9.6 Transportní vrstva ......................................................................................................................................... 21 6.9.7 CALM servisní vrstva .................................................................................................................................... 22 6.9.8 Vnitřní aplikace CALM................................................................................................................................... 22 6.9.9 Externí aplikace CALM.................................................................................................................................. 22 6.10

Prvky managementu CALM .......................................................................................................................... 22

6.10.1 Všeobecně .................................................................................................................................................... 22 6.10.2 Entita managementu rozhraní (IME) ............................................................................................................. 23 6.10.3 Entita managementu sítě (NME) ................................................................................................................... 23 6.10.4 Entita managementu CALM (CME) ............................................................................................................... 23 6.11

Zabezpečení ................................................................................................................................................. 23 3

ISO DIS 21217

6.11.1 Zabezpečení CALM ...................................................................................................................................... 23 6.11.2 Zabezpečení end-to-end............................................................................................................................... 23 6.11.3 Zabezpečení podle média............................................................................................................................. 23 7

Zkušební metody .......................................................................................................................................... 23

8

Označování, značení štítkem a balení .......................................................................................................... 23

9

Deklarace patentů a vlastnických práv.......................................................................................................... 24

Příloha A (informativní) Implementace .................................................................................................................. 28 A.1

Všeobecně .................................................................................................................................................... 28

A.2

Pokročilá implementace................................................................................................................................ 28

A.2.1 Stavební bloky .............................................................................................................................................. 28 A.2.2 Lokální síť ..................................................................................................................................................... 28 A.2.3 Routery ......................................................................................................................................................... 28 A.2.4 Hostitelé (hosts) / počítače ........................................................................................................................... 29 A.2.5 Management ................................................................................................................................................. 29 A.2.6 Zařízení OEM (neznačkový hardware) ......................................................................................................... 29 A.3

Jednoduchá implementace ........................................................................................................................... 29

A.4

Jednomodulová implementace ..................................................................................................................... 30

A.5

Implementace OEM ...................................................................................................................................... 30

Literatura .................................................................................................................................................................. 31

4

ISO DIS 21217

Úvod Tato mezinárodní norma je součástí souboru norem CALM (Komunikační infrastruktura pro pozemní mobilní zařízení - Communications access for land mobiles), která specifikuje společnou architekturu, síťové protokoly a definice komunikačního rozhraní pro bezdrátové komunikace používající různé přenosové technologie, např. celulární sítě 2. a 3. generace, infračervený přenos, mikrovlnné systémy pracujícími v pásmu 5 GHz a 60 GHz a mobilní bezdrátové širokopásmové komunikace. V budoucnu lze přidat i jiná bezdrátová komunikační rozhraní. V rámci inteligentních dopravních systémů (ITS) je bezdrátové komunikační rozhraní CALM navrženo tak, aby poskytovalo komunikační funkce typu broadcast, infrastrukturní bod - infrastrukturní bod, vozidlo - vozidlo a vozidlo - infrastrukturní bod. Tato mezinárodní norma popisuje architektonický rámec, který je dále rozpracován formou definice komunikačního rozhraní v rámci mezinárodní normy ISO 21218:2008 a síťového protokolu v rámci ISO 21210:2008 a ISO 29281:2008. Požadavky na přenos informací na velkou vzdálenost pomocí bezdrátové technologie jsou funkčně velmi rozdílné od požadavků na evropské DSRC. Pro účely bezpečnosti silničního provozu , poskytování dopravních informací a řízení dopravy, streamování videí do vozidel pro účely poskytování turistických informací, zábavy a aktualizace navigačních systémů atd. jsou požadovány velké objemy dat. Pro podporu takových služeb musí být mobilní jednotky schopny komunikovat dálkově s přístupovými body/základnami a systém musí být schopen předávat relace z jednoho přístupového bodu/základny do jiného. Mezinárodní normy CALM jsou explicitně navrženy tak, aby umožnily pomalou a kvazi kontinuální komunikaci mezi vozidly a poskytovateli služeb, a zároveň mezi vozidly navzájem. Základní výhodou konceptu CALM oproti tradičním systémům je schopnost podporovat na médiu nezávislý přenos (MIH), také nazývaný jako heterogenní přenos, prostřednictvím různých podporovaných médií (např. celulární technologie, mikrovlny, mobilní bezdrátová širokopásmová technologie, infračervený přenos, DSRC). Podporované strategie výběru jsou ty, které zahrnují preference uživatele a schopnosti média, ale i jaká média jsou vhodná pro určitou relaci a kdy použít přenos mezi médii nebo mezi poskytovateli služby na stejném médiu. Tyto mechanismy přenosu jsou definovány následujícími mezinárodními normami: ISO 21217:2008 CALM architektura, ISO 21210:2008 CALM síťové protokoly,ISO 24102:2008 CALM management stanice. Přenosy mezi přístupovými body používajícími stejnou technologii a poskytovatelem služby používají mechanismy, které jsou stanoveny v rámci daného média specifikovaného normou CALM. Architektura stanovená touto mezinárodní normou také definuje metody pro rychlé horizontální přenosy, s nízkou latencí a rychlým zahájením relace, kde je toto vyžadováno (např. aplikace bezpečnosti provozu na pozemních komunikacích). Aplikace CALM zahrnují metodiku aktualizace telemetrie na straně infrastruktury,předávání zpráv, internet, přenos obrázků a videí, infotainment, multimediální výběrové vysílání, řízení dopravy, monitoring a dohled nad vozidly, silniční navigaci, předávání bezpečnostních zpráv z vozidla do vozidla a z bodu do více bodů, management údržby a mimo jiné i služby „žlutých stránek“.

1 Předmět normy Tato mezinárodní norma definuje architektonický rámec pro CALM síťové protokoly a CALM komunikační rozhraní,s důrazem na vzájemnou provázanost. Architektura je popsána abstraktní cestou s využitím různých grafických pohledů a příkladů. Grafické reprezentace zohledňují principy ISO modelu OSI. Kromě požadavků stanovených touto mezinárodní normou je pro vysvětlení konceptu CALM norma doplněna poznámkami a příklady. Tam, kde to bylo vhodné, odkazuje se tato mezinárodní norma na další vybrané mezinárodní normy. Architektura pamatuje na regionální různorodosti a na rozdíly v předpisech v různých zemích a regionech.

5

ISO DIS 21217

2 Shoda Prohlášení o shodě pro různé části systému CALM se musí zakládat na normách ETSI podle požadavků souvisících mezinárodních norem a s ohledem na jiná než CALM média a požadavky ISO 25111 a dalších požadovaných norem pro dané médium.

3 Citované normativní dokumenty Pro používání tohoto dokumentu jsou nezbytné dále uvedené referenční dokumenty. U datovaných odkazů platí pouze citovaná vydání. U nedatovaných odkazů platí poslední vydání referenčního dokumentu (včetně změn). ISO 7498-1:1994 Information technology – Open Systems Interconnection – Basic Reference Model: The Basic Model (Informační technologie – Propojení otevřených systémů – Základní referenční model – Základní model) ISO 15628:2007 Road transport and traffic telematics – Dedicated short range communication (DSRC) – DSRC application layer (Dopravní telematika – Vyhrazená spojení krátkého dosahu (DSRC) – Aplikační vrstva pro vyhrazené spojení krátkého dosahu “DSRC vrstva 7”) ISO 21210:2008 Intelligent Transport Systems – Communications Access for land mobiles (CALM) – Networking for Internet Connectivity (Inteligentní dopravní systémy – Komunikační infrastruktura pro pozemní mobilní zařízení (CALM) – Síťové protokoly pro internetové připojení) ISO 21212:2007 Intelligent Transport Systems – Communications Access for land mobiles (CALM) – 2G Cellular Systems (Inteligentní dopravní systémy – Komunikační infrastruktura pro pozemní mobilní zařízení (CALM) – Přenosy v mobilních sítích 2.generace) ISO 21213:2007 Intelligent Transport Systems – Communications Access for land mobiles (CALM) – 3G Cellular Systems (Inteligentní dopravní systémy – Komunikační infrastruktura pro pozemní mobilní zařízení (CALM) – Přenosy v mobilních sítích 3.generace) ISO 21214:2005 Intelligent Transport Systems – Communications Access for land mobiles (CALM) – Infra Red Systems (Inteligentní dopravní systémy – Komunikační infrastruktura pro pozemní mobilní zařízení (CALM) – Infračervený přenos) ISO 21215:2008 Intelligent Transport Systems – Communications Access for land mobiles (CALM) – M5 (Inteligentní dopravní systémy – Komunikační infrastruktura pro pozemní mobilní zařízení (CALM) – Bezdrátové systémy v pásmu 5GHz) ISO 21216:2008 Intelligent Transport Systems – Communications Access for land mobiles (CALM) – MM (Inteligentní dopravní systémy – Komunikační infrastruktura pro pozemní mobilní zařízení (CALM) – Bezdrátové systémy v pásmu 60GHz) ISO 21218:2008 Intelligent Transport Systems – Communications Access for land mobiles (CALM) – Medium Service Access Points (Inteligentní dopravní systémy – Komunikační infrastruktura pro pozemní mobilní zařízení (CALM) – Propojovací body rozhraní - SAP) ISO 24102:2008 Intelligent Transport Systems – Communications Access for land mobiles (CALM) – Communication and Station Management (Inteligentní dopravní systémy – Komunikační infrastruktura pro pozemní mobilní zařízení (CALM) – Management komunikace a stanice CALM) ISO 24103:2008 Intelligent Transport Systems – Communications Access for land mobiles (CALM) – Media Adapted Interface Layer (MAIL) (Inteligentní dopravní systémy – Komunikační infrastruktura pro pozemní mobilní zařízení (CALM) – Vrstva rozhraní přizpůsobená podle média (MAIL))

6

ISO DIS 21217

ISO 25111:2008 Intelligent transport systems — Communications Access for land mobiles (CALM) — ITS using mobile wireless broadband- General requirements (Inteligentní dopravní systémy – Komunikační infrastruktura pro pozemní mobilní zařízení (CALM) – ITS systémy používající mobilní bezdrátové sítě – Obecné požadavky) ISO 29281:2008 Intelligent Transport Systems – Communications Access for land mobiles (CALM) – CALM FAST sub-system (Inteligentní dopravní systémy – Komunikační infrastruktura pro pozemní mobilní zařízení (CALM) – Subsystém CALM FAST) ISO/IEC 8802-2:1998 Information technology – Telecommunications and information exchange between systems – Local and metropolitan area networks – Specific requirements – Part 2: Logical link control (Informační technologie – Telekomunikace a výměna informací mezi systémy – Lokální a metropolitní sítě – Specifické požadavky – Část 2: Řízení logického propojení) CEN EN 12795:2003 Road transport and traffic telematics – Dedicated Short Range, Communication (DSRC) – DSRC data link layer: medium access and logical link control (Dopravní telematika – Vyhrazená spojení krátkého dosahu (DSRC) – Datová vrstva DSRC: řízení logických propojení a přístupu k médiu)

4

Termíny a definice

Pro tuto mezinárodní normu a v souboru mezinárodních norem CALM platí tyto termíny a definice. Doplňkové termíny specifické k médiu nebo funkci lze nalézt v příslušných mezinárodních normách CALM. 4.1 komunikační rozhraní (communication interface) vztahuje se na všechny vrstvy komunikačního protokolu modelu OSI pod vrstvou síťovou, včetně souvisejících funkcí managementu, pro konkrétní typ komunikačního protokolu, např. CALM M5 podle ISO 21215:2008, nebo CALM IR podle ISO 21214:2005, nebo CALM MM podle ISO 21216:2008, nebo další uvedené na obrázku 13 4.2 komunikační modul (communication module) všechny části komunikačního protokolu modelu OSI v úrovni pod síťovou vrstvou, včetně souvisejících funkcí managementu zahrnujících bloky entita managementu komunikačního modulu a vrstvy protokolů komunikačního modulu, jak je uvedeno na obrázku 13 4.3 vrstvy protokolu komunikačního modulu (communication module protocol layers) vrstvy komunikačního protokolu modelu OSI komunikačního rozhraní CALM, které jsou pod CALM síťovou vrstvou kromě vrstvy adaptace komunikace 4.4 služba komunikační sítě (communication network service) poskytnutí přístupu k určité komunikační síti poskytované soukromým/ veřejným operátorem 4.5 služba komunikace (communication service) služba / aplikace aplikační vrstvy modelu OSI 4.6 entita managementu rozhraní (interface management entity) část managementu CALM, která je horizontálně spojena s entitou managementu adaptace komunikačního rozhraní 4.7 médium (medium) jakákoliv entita, na kterou je přiváděn signál nebo ze které je signál obdržen, např. bezdrátově nebo pevně, rádiovými vlnami nebo světlem, nízko nebo vysokofrekvenčním pásmem, modulačním schématem 4.8 originální /původní multi-hop (přenos přes několik mezilehlých zařízení) (native multi-hop) multi-hop z vozidla do vozidla provedený přímo síťovým protokolem

7

ISO DIS 21217

4.9 původní připojení (native networking) síťový protokol používaný v bezdrátovém spoji CALM 4.10 stanice (station) soubor všech entit CALM, které jsou společně integrovány do jedné instalace, např. vozidla, na straně infrastruktury nebo v přenosném zařízení

5 Značky a zkratky Značky a zkratky použité v této normě jsou uvedeny v seznamu, viz níže. Další zkratky jsou uvedeny v normách ISO 21210:2008, ISO 21212:2007, ISO 21213:2007, ISO 21214:2005, ISO 21215:2008, ISO 21216:2008, ISO 24102:2008, ISO 24103:2008 a ISO 29281:2008. API application programming interface A-SAP Application (management) SAP CAL Communication Adaptation Layer CCK CALM Communications Kernel CI Communication Interface CIMAE CI Management Adaptation Entity CIME Communication Interface Management Entity CIPL Interface Protocol Layers CM Communication Module CME CALM Management Entity CMME CM Management Entity CMPL CM Protocol Layers C-SAP Communication SAP DSRC Dedicated Short Range Communication. ETSI European Telecommunications Standards Institute IANA Internet Assigned Numbers Authority (http://www.iana.org/) IME Interface Management Entity IVN In-vehicle network ME Management Entity M-SAP Management SAP NME Networking Management Entity N-SAP Network (layer management) SAP PDU protocol data unit

aplikační programové rozhraní aplikační SAP adaptační vrstva komunikace CALM komunikační jádro komunikační rozhraní entita management adaptace komunikačního rozhraní entita managementu komunikačního rozhraní vrstvy protokolu rozhraní komunikační modul entita managementu CALM entita managementu komunikačního modulu vrstvy protokolu komunikačního modulu komunikační SAP vyhrazené spojení krátkého dosahu Evropský institut pro normalizaci v telekomunikacích orgán pro přidělování IP adres a dalších číselných identifikátorů entita managementu rozhraní lokální síť ve vozidle entita managementu management (řídící) SAP entita managementu síťové vrstvy síťový SAP (management síťové vrstvy) datová jednotka protokolu 8

ISO DIS 21217

QoS Quality of Service SAP Service Access Point T-SAP Transport (layer communication) SAP

kvalita služby přístupový bod služby přenosový SAP (komunikace s transportní vrstvou)

6 Požadavky 6.1

Principy pro mezinárodní normy CALM

Mezinárodní normy CALM se zaměřují na stanovení otevřených rozhraní s ohledem na funkčnost pro všechny potřebné vrstvy referenčního modelu OSI. Mezinárodní normy CALM nesmí předepisovat aspekty implementace vyjma případů, kdy jsou důležité pro protokol rozhraní. POZNÁMKA Dokumenty [1] a [2] uvedené v seznamu kapitoly „Bibliografie" poskytují dodatečné informace a základní požadavky na systém CALM.

6.2 Mobilní spojení Následující obrázek 1 ukazuje několik typů komunikačních spojů pro mobilní prostředí. Tyto spoje jsou příklady komunikačních médií podporovaných rozhraním CALM.

Obrázek 1 – Mobilní linky CALM M5 (ISO 21215:2008), CALM IR (ISO 21214:2005) a CALM MM (ISO 21216:2008) jsou komunikační média CALM označená na obrázku 1 hvězdičkou. Komunikační média CALM lze použít ve třech různých režimech: –

Komunikace mezi vozidly a infrastrukturou,

–

Komunikace mezi dvěma či více vozidly,

–

Komunikace mezi dvěma či více stacionárními zařízeními na straně infrastruktury. 9

ISO DIS 21217

POZNÁMKA Síťové propojení s využitím komunikačních médií CALM jako komunikačních uzlů je možné, ale není explicitně popsáno v této mezinárodní normě.

Ostatní média zobrazená na obrázku 1 jsou příklady komunikačních médií mimo skupinu CALM. Tato média nejsou plně specifikována určitou mezinárodní normou CALM, ale jsou specifikována odkazem na normy, kterými se řídí (viz ISO 25111:2008). Tyto normy také vyžadují adaptaci k managementu CALM a síťové vrstvě CALM, jak je popsáno v ISO 21218:2008. Médium CALM M5 je specifikováno tak, aby vyhovovalo také požadavkům konsorcia Komunikace vozidlo-vozidlo (C2C-CC), viz také [1]. Rozhraní CALM může rovněž podporovat regionální systémy DSRC. Rozhraní CALM může rovněž dále podporovat aplikace a služby založené na normách DSRC ISO 15628:2007 nebo CEN EN 12795:2003. Přenosná zařízení, např. přehrávače médií, lze použít ve vozidle jako přístupový bod pro konektivitu na větší vzdálenost. Toto lze realizovat funkcí routeru CALM a použitím protokolů NEMO vyvinutých v IETF. Přenosná zařízení, např. PDA, mobilní telefony s konektivitou do služeb veřejné bezdrátové sítě, kterými jsou vybaveny osoby ve vozidlech nebo v blízkosti vozidel, mohou být použita jako přístupové body pro rozhraní CALM. POZNÁMKA Tato přenosná zařízení jsou schopna podporovat pouze omezenou škálu služeb.

Rozhraní CALM rovněž dále podporuje přenos a směrování lokalizačních dat získaných z globálních navigačních satelitních systémů (GNSS) jako je GPS, GALILEO, nebo GLONASS k cílovým klientům. IEEE 802.11 bezdrátové lokální sítě (WLAN) lze použít jako přístupový bod pro CALM, ale bez současné funkce heterogenních resp. homogenních přenosů. Přenosové systémy krátkého dosahu, jako je např. Bluetooth podle [3] nebo ZigBee podle [4] lze použít k poskytování lokální konektivity pro přenosná zařízení. 6.3 Služby 6.3.1 Síťová komunikační služba Síťová komunikační služba je založena na zprostředkování přístupu ke komunikační síti poskytované soukromým nebo veřejným operátorem, např. operátorem sítě mobilních telefonů. Využití individuální služby komunikační sítě je stanoveno v ISO 25111:2008 a příslušné mezinárodní normě pro konkrétní médium CALM. 6.3.2 Komunikační služba Komunikač ní služba je definována v aplikační vrstvě modelu OSI, např. http nebo ftp. 6.3.3

Uživatelská služba

Uživatelská služba je služba/aplikace využívající komunikační systém k propojení části služby/aplikace na straně poskytovatele služby se službou/aplikací na straně uživatele služby. Poskytovatel uživatelské služby vystupuje v komunikačním řetězci jako server, uživatel pak jako klient. Klientská stanice CALM se může dozvědět o dostupných uživatelských službách dvěma různými způsoby, viz také [2]: –

odhalením uživatelské služby.

–

notifikací uživatelské služby.

Odhalení uživatelské služby je základním prostředkem pro komunikaci IPv6. Klientská stanice se aktivně pokouší odhalit uživatelské služby. Technické údaje jsou stanoveny v ISO 21210:2008. Notifikace uživatelské služby je základním prostředkem pro komunikaci CALM FAST. Stanice serveru aktivně vysílá zprávy s notifikací služby založené na síťovém protokolu FAST, jak je stanoveno v ISO 29281:2008. Klientská stanice přijímající zprávy notifikace pak může: – použít tuto zprávu notifikace, neboť již obsahuje veškeré informace o službě, např. výstražná zpráva o dopravní situaci; 10

ISO DIS 21217

– odpovědět na notifikaci privátně adresovaným rámcem obsahujícím kontextové údaje o službě, podle kterých server provede transakci služby ve správném kontextu, pokud je to vhodné; – provést transakci služby. POZNÁMKA Tento přístup zahrnuje aplikaci principu master/slave, kde poskytovatel služby je masterem komunikace.

6.4

Typy kanálů

Komunikační kanál poskytovaný rozhraním virtuální komunikace rozhraní CALM může být následujícího typu (viz ISO 21218:2008): – CCH: řídicí kanál, – SCH: servisní kanál, – ACH: pomocný kanál. Rozhraní virtuální komunikace, jak je stanoveno v ISO 21218:2008, může podporovat jednu nebo více kombinací uvedených typů kanálů. Řídicí kanál CCH je rezervován pro komunikace s nejvyšší uživatelskou prioritou. Pro použití servisních kanálů SCH existují jistá omezení. Pomocné kanály ACH lze použít pro jakýkoliv druh aplikace / uživatelské služby, nezávislé na prioritě jejího uživatele. POZNÁMKA Tyto kanály jsou spíše logické než fyzické. Logické kanály se mohou mapovat do vybraných fyzických kanálů v závislosti na komunikačním médiu.

Vybrané detaily pravidel přístupu ke kanálům jsou definovány v mezinárodních normách CALM. Další detaily mohou být předmětem specifikací systému nebo regionálních předpisů. 6.5

Komunikační třídy a scénáře

6.5.1 Komunikační třídy V tabulce číslo 1 je ukázána všeobecná klasifikace komunikačních služeb v prostředí automobilové technicky s ohledem na multi-hopping (přenos přes několik mezilehlých zařízení), síťové propojení a předávání,a přístup k internetu. Tabulka číslo 1 rovněž ukazuje vazbu na související mezinárodní normy CALM. Komunikační třídy jsou mapovány do komunikačních scénářů. Tabulka 1 – Komunikační třídy Kom. třídy

Původní multi-hop

Původní síťové připojení

Předávání

Přístup k internetu

Související mezinárodní normy / poznámky

1

ne

non-IP

ne

ne

ISO 29281:2008

2

ne

non-IP

ano

ne

ISO 29281:2008 FAST homogenní přenos pro relace

3

ne

IPv6

ne

ne

Norma se ještě nezpracovává

4

ne

IPv6

ano

ne

Norma se ještě nezpracovává

5

ne

non-IP

ne

ano

ISO 24103:2008, tunelování IP přes non-IP

6

ne

non-IP

ano

ano

Norma se ještě nezpracovává tunelování IP přes non-IP FAST homogenní přenos pro relace

7

ne

IPv6

ne

ano

ISO 21210:2008

8

ne

IPv6

ano

ano

ISO 21210:2008 homogenní a heterogenní přenos

9

ano

geo-routing

ne

ne

ISO 29281:2008

10

ano

geo-routing

ano

Ne

ISO 29281:2008 FAST homogenní přenos

11

ano

IPv6 global

ne

Ne

Možné – norma se ještě nezpracovává

11

ISO DIS 21217

Kom. třídy

Původní multi-hop

Původní síťové připojení

Předávání


Související mezinárodní normy / poznámky

12

ano

IPv6 global

ano

Ne


13

ano

geo-routing

ne

Ano


14

ano

geo-routing

ano

Ano


15

ano

IPv6 global

ne

Ano


16

ano

IPv6 global

ano

Ano


POZNÁMKA k předchozí tabulce: "Kom." znamená "Komunikační"; "Původní multi-hop" je multi-hop ze stanice CALM do stanice CALM prováděný přímo síťovým protokolem; "Původní síťové připojení" označuje síťový protokol používaný v bezdrátovém spoji; "nonIP" odpovídá buď síťovému protokolu FAST nebo protokolu geo-routing; "homogenní přenos" označuje přenos bez změny typu média a "heterogenní přenos" označuje přenos se změnou typu média. POZNÁMKA Přístup k internetu může zahrnovat funkčnost "Home Agent", jak je stanoveno v ISO 21210:2008.

6.5.2

Komunikační scénáře

6.5.2.1 Všeobecně Komunikační scénáře jsou definovány množinou základních konfigurací stanic CALM.: –

A1: pevná stanice – mobilní stanice, viz obrázek 2,

–

A2: mobilní stanice – mobilní stanice, viz obrázek 3,

–

A3: pevná stanice – pevná stanice, viz obrázek 4,

–

B1: pevná stanice – mobilní stanice – další mobilní stanice, viz obrázek 5,

–

B2: mobilní stanice – mobilní stanice – další mobilní stanice, viz obrázek 6,

–

B3: pevná stanice – pevná stanice – další pevná stanice, viz obrázek 7,

V rámci uvedených konfigurací se předpokládá, ze jednotlivé stanice mezi sebou komunikují. Na základě uvedených šesti komunikačních scénářů lze sestavit komplexní komunikační síť CALM, včetně sítí mesh nets. POZNÁMKA I když obrázky v této kapitole zobrazují nosiče mobilní stanice jako vozidlo, může být mobilní stanice přenosným zařízením neseným člověkem. POZNÁMKA Tyto komunikační scénáře žádným způsobem neimplikují jakoukoliv specifickou technologii připojení. Použití "Internet Protocol" (IPv6) nevyžaduje nezbytně přístup k internetu. POZNÁMKA Z hlediska komunikace je v základu komunikace CALM postavena na rovnoprávných stanicích. Připouští se ovšem výskyt médii, která závisí na principu master-slave.

V každém scénáři jsou volitelně možné následující komunikační módy komunikačního rozhraní CALM: –

pouze přijímač;

–

pouze vysílač;

–

přijímač a vysílač (komunikační relace).

POZNÁMKA V následujících obrázcích popisujících komunikační scénáře je bezdrátový spoj označen šipkou, která směřuje (1) do stanice přijímače, (2) ze stanice vysílače, nebo (3) na obou koncích spoje k oběma stanicím označující, že tyto stanice fungují jako vysílač a přijímač.

Stanice na straně infrastruktury mohou volitelně poskytovat přístup k internetu. POZNÁMKA V terminologii používané v této normě jsou základní stanice celulárních sítí považovány za pevné instalace CALM (např. médium CALM definované v ISO 21213:2007).

Tabulka 2 sumarizuje možné vazby mezi komunikačními scénáři a komunikačními třídami.

12

ISO DIS 21217

Tabulka 2 – Vazby mezi komunikačními scénáři a komunikačními třídami Kom. scénář

Kom. třídy

Komentář

A1

1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8

I když jsou dosažitelné všechny komunikační třídy, některé z nich nejsou vhodné, a proto nejsou podporovány mezinárodní normou.

A2

1, 2, 3, 4

Přístup k internetu není možný.

A3

1, 3, 7

Předávání komunikace a tunelování IP přes non-IP mezi pevnými stanicemi postrádá smysl, proto není podporováno.

B1

9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16

I když jsou dosažitelné všechny komunikační třídy, některé z nich nejsou vhodné, a proto nejsou podporovány mezinárodní normou.

B2

9, 10, 11, 12

Přístup k internetu není možný.

B3

9, 11, 15

Předávání komunikace a tunelování IP přes non-IP mezi pevnými stanicemi postrádá smysl, proto není podporováno.

Další podrobnosti jsou stanoveny v ISO 21210:2008 a ISO 29281:2008. 6.5.2.2

Komunikační scénář A1

Komunikační scénář A1 je definován komunikací mezi pevnou instalací a jednou nebo několika mobilními stanicemi. Využívá se komunikace single-hop (komunikace s jedním zařízením). Pevná stanice může poskytovat přístup k internetu. Obrázek 2 ilustruje komunikační scénář A1.

Obrázek 2 – Komunikační scénář A1 6.5.2.3 Komunikační scénář A2 Komunikační scénář A2 je definován komunikací mezi mobilními stanicemi. Využívá se pouze komunikace single-hop. Každá ze stanic může být buď jen přijímač, nebo jen vysílač, nebo může pracovat v komunikační relaci. Mobilní stanice může současně udržovat spojení s několika jinými mobilními stanicemi. Obrázek 3 ilustruje komunikační scénář A2.

Obrázek 3 – Komunikační scénář A2 6.5.2.4

Komunikační scénář A3

Komunikační scénář A3 je definován komunikací mezi pevnými stanicemi. Pevné stanice mohou poskytovat přístup k internetu. Každá ze stanic může být buď jen přijímač, nebo jen vysílač, nebo může praco-

13

ISO DIS 21217

vat v komunikační relaci. Pevná stanice může současně udržovat spojení s několika jinými pevnými stanicemi. Obrázek 4 ilustruje komunikační scénář A3.

Obrázek 4 – Komunikační scénář A3 6.5.2.5 Komunikační scénář B1 Komunikační scénář B1 je rozšířením komunikačního scénáře A1. Je definován jako komunikace mezi stanicí na straně infrastruktury a několika mobilními stanicemi, kde mobilní stanice mohou pracovat v režimu předávání paketů. Takováto stanice může současně pracovat v režimu příjemce, tj. předávaný paket může v rámci předávání zároveň odposlouchávat. Stanice na straně infrastruktury může poskytovat přístup k internetu. Obrázek 5 ilustruje komunikační scénář B1.

Obrázek 5 – Komunikační scénář B1 POZNÁMKA

6.5.2.6

Předávajícím může být také stanice na straně infrastruktury.

Komunikační scénář B2

Komunikační scénář B2 je rozšířením komunikačního scénáře A2. Je definován jako komunikace mezi mobilními stanicemi, kde mobilní stanice mohou pracovat v režimu předávání paketů. Takováto stanice může současně pracovat v režimu příjemce, tj. předávaný paket může v rámci předávání zároveň odposlouchávat. Obrázek 6 ilustruje komunikační scénář B2.

Obrázek 6 – Komunikační scénář B2 POZNÁMKA Předávajícím může být také stanice na straně infrastruktury.

14

ISO DIS 21217

6.5.2.7 Komunikační scénář B3 Komunikační scénář B3 je rozšířením komunikačního scénáře A3. Je definován komunikací mezi stanicemi na straně infrastruktury, kde tyto stanice mohou pracovat v režimu předávání paketů. Takováto stanice může současně pracovat v režimu příjemce, tj. předávaný paket může v rámci předávání zároveň odposlouchávat. Stanice na straně infrastruktury mohou poskytovat přístup k internetu. Obrázek 7 ilustruje komunikační scénář B3.

Obrázek 7 – Komunikační scénář B3 6.5.2.8


Na doprovodných ilustračních obrázcích ke komunikačním scénářům A1, A3, B1 a B3 je "Internet" zobrazen jako „obláček“. Jsou možné různé scénáře přístupu k internetu: – I1: Připojením pevné stanice CALM pomocí bezdrátového spojení CALM do odpovídající stanice umístěné na internetu (scénář A3, B3). – I2: Připojením mobilní stanice k příslušné stanici umístěné na internetu (scénář A1, B1). – I3: Konektivita mezi pevnými a mobilními stanicemi, které jsou součástí internetu, se základní schopností kvazi kontinuální konektivity. (scénář A1, B1) Uvedené scénáře přístupu k internetu I1, I2 a I3 jsou blíže specifikovány v ISO 21210:2008. POZNÁMKA CALM FAST lze použít pro propagaci místních internetových služeb, jak je specifikováno v ISO 29281:2008.

6.6 6.6.1

OSI model Všeobecně

„Referenční ISO model komunikace mezi otevřenými systémy", viz ISO 7498-1:1994, je v rámci této normy hojně využíván formou ilustračních schémat za účelem prezentace komunikační architektury CALM. V rámci této prezentace je využito několik úrovní abstrakce. 6.6.2

Základní architektura

Obrázek 8 ukazuje zjednodušený pohled na rámcovou architekturu komunikace CALM. Obsahuje čtyři hlavní bloky:

Obrázek 8 — Základní architektura v rámci modelu OSI 15

ISO DIS 21217

Uvedené čtyři hlavní bloky mohou být popsány jako: – Relační, prezentační a aplikační vrstva (vrstvy 5-7 modelu OSI), s aplikačním programových rozhraním (API) pro přístup z uživatelských aplikací. – Síťová a transportní vrstva (vrstvy 3-4 modelu OSI), s vazbou aplikací /služeb na různá přístupová média. – Komunikační rozhraní - fyzická a linková vrstva (vrstvy 1-2 modelu OSI), které v některých případech jsou definovány jako část CALM popřípadě mohou být definovány v rámci externích referencí. – Blok CALM managementu leží mimo standardní komunikační vrstvy OSI modelu. Účelem tohoto bloku je řízení systému vytváření a ukončování připojení mezi komunikačním médiem a službami/ aplikacemi. Všechny čtyři bloky musí být adresovány v souladu s definicí CALM. POZNÁMKA Tento požadavek neimplikuje nic pro implementaci. Tyto bloky lze použít v několika fyzických zařízeních, nebo mohou být implementovány do jednoho zařízení.

6.6.3

Základní architektura se SAP a aplikacemi

Obrázek 9 zobrazuje architekturu rozhraní CALM v rámci OSI modelu včetně přístupových bodů služby (SAP). Jeden bod SAP poskytuje rozhraní mezi dvěma bloky této architektury, kde jeden blok nabízí služby druhému bloku. Existují různé typy SAP: – A-SAP je bodem SAP managementu, který umožňuje propojení bloku CALM managementu s vrstvami 5 až 7 modelu OSI. – C-SAP je komunikační SAP, který propojuje komunikační rozhraní se síťovou vrstvou CALM. – M-SAP je bodem SAP managementu, který umožňuje propojení bloku CALM managementu s komunikačním rozhraním. – N-SAP je bodem SAP managementu, který umožňuje propojení bloku CALM managementu s vrstvami 3 a 4 modelu OSI.

s

– T-SAP je komunikační SAP, který propojuje transportní vrstvu CALM s vyššími vrstvami CALM modelu OSI. Obrázek 9 také zahrnuje aplikační programové rozhraní (API) mezi OSI modelem CALM a uživatelskými aplikacemi.

Obrázek 9 – CALM v rámci OSI modelu s body SAP, rozhraním API a uživatelskými aplikacemi Pro zjednodušení jsou tři horní vrstvy modelu OSI sloučeny do CALM servisní vrstvy, vrstvy 3 a 4 jsou sloučeny do CALM propojovací vrstvy a vrstvy 1 a 2 jsou sloučeny do CALM vrstvy spodní úrovně. 6.6.4

Základní architektura se zaměřením na rozlišení typů aplikací

Obrázek 10 zobrazuje architekturu CALM v rámci modelu OSI ukazující rozlišení typů aplikací.

16

ISO DIS 21217

POZNÁMKA Blok CALM managementu a CALM servisní služba nejsou zobrazeny na obrázku 10. Nepojmenovaný bod SAP označuje místo možného propojení dvou různých komunikačních systémů rozhraní CALM (CALM IPv6 nebo CALM non-IP).

Obrázek 10 – Architektura OSI se zaměřením rozlišení typů aplikací Obrázek 10 znázorňuje dva komunikační systémy podporované CALM: – síťové připojení CALM IPv6, jak je definováno v ISO 21210:2008 – síťové připojení CALM non-IP, např. FAST a geo-routing, jak je definováno v ISO 29281:2008. _Obrázek 10 ilustruje, jak aplikace a komunikační rozhraní mohou tyto dva komunikační systémy využívat. Obrázek ukazuje tři typy transakcí, které lze nalézt na uživatelské CALM servisní vrstvě. Každý typ aplikace vykazuje funkčně odlišné požadavky na komunikační relaci. Například relace služeb infotainmentu (např. stahování videa, hudby nebo využívání rozhraní k počítačové hře) může využívat komunikační rozhraní po dlouhou dobu. Aplikace aktivní bezpečnosti využívají komunikační rozhraní naopak jenom pro relativně krátké relace. Aplikace pro poskytování dopravních informací navíc požadují funkce mezilehlé komunikace. V rámci komunikace CALM je preferována komunikace založená na IPv6 vzhledem k tomu, že poskytuje nejvyšší úroveň interoperability. Nicméně v rámci současných generací bezdrátových technologií toto nemusí být vždy optimální řešení. Například výše uvedené „aplikace aktivní bezpečnosti“ mohou být časově kritické a z tohoto důvodu vyžadují nízkou latenci a velmi rychlé zahájení relace. Navíc mnoho z těchto zpráv může být distribuováno v jednom vysílacím rámci. Komunikační systém CALM non-IP zobrazený na obrázku 10 poskytuje alternativní vysokorychlostní mechanismus přenosu s nízkou latencí. Rovněž CALM geo-routing je založen na jiném systému adresace z důvodu, že jeho adresní schéma je založeno na geo poloze dané stanice. 6.6.5

Datový tok

Následující obrázek 11 zobrazuje datový tok, tj. jednotky datové služby (SDU) a jednotky datového protokolu (PDU) v rámci vrstev modelu OSI dvou stanic komunikujících navzájem. Pro zjednodušení jsou tři horní vrstvy modelu OSI sloučeny do jedné „ CALM servisní vrstvy“, vrstvy 3 a 4 jsou pojmenovány jako CALM propojovací vrstva a vrstvy 1 a 2 jsou pojmenovány jako „CALM CI vrstva (CALM vrstva spodní úrovně)“.

17

ISO DIS 21217

Obrázek 11 – datové toky CALM v rámci modelu OSI 6.7

CALM komunikační jádro

Obrázek 12 zobrazuje koncept CALM komunikačního jádra (CCK). CCK lze definovat jako komunikační jádro s minimální funkčností potřebnou pro komunikaci nezávislé na typu aplikace, implementace v routeru CALM nebo hostiteli CALM. CCK lze rovněž interpretovat jako komunikační jádro s minimální funkčností pro provoz komunikačního rozhraní CALM. Nejjednodušší implementace určitého CCK poskytující pouze pevně připojené komunikační rozhraní lokální sítě CALM je zařízení typu host. Router CALM s jedním nebo několika komunikačními rozhraními bezdrátového přenosu představuje komplexnější implementaci rozhraní CALM. Každé CCK ve stanici musí být jednoznačně identifikováno svým CCK-ID. Všechna zařízení CALM typu host a routery CALM musí být jednoznačně adresovány prostřednictvím CCK-ID. POZNÁMKA Z pohledu IP se CCK chová jako "uzel". Nicméně IP termín "uzel" dostatečně nestanoví funkčnost určitého CCK.

18

ISO DIS 21217

Obrázek 12 – Jádro komunikace CALM POZNÁMKA Prvky uvedené na obrázku 12 uvnitř bloků "uživatelské služby/ aplikace CALM (CALM User Services / Applications)", "síťová vrstva CALM (CALM networking layer)" a "vrstva CI CALM (CALM CI layer)" se považují za příklady volitelných prvků.

Různé funkčnosti obsažené v CCK mohou být adresovány pro účely řízení stanice pomocí adresace lokálního propojení IPv6 a protokolu SNMP. POZNÁMKA Toto adresování lokálního propojení se provede v rámci stanice nezávisle na síťovém protokolu použitém pro bezdrátové komunikace včetně situací, kde se použily v bezdrátovém spoji pouze CALM FAST nebo CALM geo-routing.

Prvky zobrazené na obrázku 12 jsou dále specifikovány v následujících článcích. 6.8 CALM komunikační rozhraní Následující obrázek 13 zobrazuje koncept CALM komunikačního rozhraní (CALM CI).

19

ISO DIS 21217

Obrázek 13 – Komunikační rozhraní CALM Vzhledem k tomu, že CALM je definován jako otevřený komunikační systém i pro komunikační moduly (CM), které nejsou součástí specifikace CALM, existuje potřeba adaptovat rozhraní takových existujících CM vůči rozhraním, které jsou součástí síťové vrstvy CALM a bloku CALM managementu. Cílem je adaptovat – vrstvy protokolu komunikačního modulu CM(CMPL), tj. vrstvy 1 a 2 OSI modelu komunikačního modulu CM k běžné síťové vrstvě CALM pomocí adaptační vrstvy komunikace (CAL), a – entitu managementu komunikačního modulu CM (CMME) komunikačního modulu CM k entitě managementu rozhraní (IME) pomocí entity managementu adaptace komunikačního rozhraní CI (CIMAE). Souhrn CM a CAL a CIMAE na obrázku 13 se nazývá "Komunikační rozhraní" (CI). CMME a CIMAE tvoří "Entitu managementu komunikačního rozhraní" (CIME). CAL a CMPL společně tvoří "Vrstvy protokolu komunikačního rozhraní" (CIPL). CIMAE musí poskytovat management SAP (M-SAP) směrem k IME, a musí sloužit CM a CAL. Další podrobnosti jsou uvedeny v ISO 21218:2008. 6.9 Prvky komunikační vrstev CALM 6.9.1

Fyzická vrstva

Architektura CALM zahrnuje několik různých fyzických (PHY) vrstev. Lze je seskupit do dvou různých skupin. a) První skupina zahrnuje bezdrátová rozhraní vozidla nebo infrastruktury. Bezdrátové systémy celulární technologie 2. generace, celulární technologie 3. generace, infračervený přenos, systémy pracující v pásmech 5 GHz a 60 GHz jsou uvedeny na obrázku 1. Každá z těchto technologií využívá odlišná frekvenční pásma v elektromagnetickém spektru a různé strategie implementace komunikačních rozhraní. Více podrobností je uvedeno v normách CALM pro příslušná média jako např. ISO 21212:2007, ISO 21213:2007, ISO 21214:2005, ISO 21215:2008 a ISO 21216:2008.. b) Druhou skupinu představují pevná rozhraní, např. uvnitř vozidla nebo spojovací zařízení na straně infrastruktury. Zařízení tohoto druhu existuje obrovské množství, z tohoto důvodu jsou definována v rámci standardů CALM pouze v obecné rovině. POZNÁMKA Uvedený seznam přenosových médií není úplný. CALM je otevřený pro další systémy, Standardy pro jiné než uvedené frekvence se mohou dle potřeby doplnit. Do systému CALM lze rovněž doplnit další bezdrátová média, která jsou mezinárodně standardizovaná obdobným způsobem jako např. celulární sítě. V rámci standardizace CALM je třeba provézt alespoň minimální specifikaci základních komunikačních a výkonnostních vlastností systému, tak aby nové médium pracovalo v rámci CALM bezproblémově viz ISO 21218:2008.

20

ISO DIS 21217

POZNÁMKA Pevná rozhraní pracují se specifickými protokoly, které mohou být ve shodě s mezinárodními normami nebo mohou být soukromým vlastnictvím. Není záměrem zpracovávat mezinárodní normy pro tato bezdrátová rozhraní jako součást CALM. Celkový výkon a funkčnost systému musí ovšem vyhovovat požadavkům CALM viz ISO 21218:2008.

6.9.2

Podvrstva řízení přístupu média

Pro každou fyzickou PHY vrstvu je vyhrazena podvrstva MAC. Podrobnosti o vrstvě MAC s odpovídající fyzickou vrstvou jsou společně specifikovány v normách CALM. 6.9.3

Podvrstva řízení logického spoje (LLC)

Podrobnosti o efektivním využití LLC jsou stanoveny v ISO 21218:2008; viz také článek 6.9.4. 6.9.4

Adaptační vrstva komunikace

Role adaptační vrstvy komunikace CALM (CAL) je poskytovat kompatibilní rozhraní mezi OSI vrstvou 2 (MAC a LLC) a síťovou vrstvou CALM. Vrstva CAL konkrétního média poskytuje C-SAP síťové vrstvě CALM podle principů stanovených v ISO/IEC 8802-2:1998. CAL lze interpretovat jako rozšíření LLC stávajících komunikačních technologií. Další podrobnosti viz ISO 21218:2008. 6.9.5 6.9.5.1

Síťová vrstva Obecně

Síťová vrstva směřuje pakety k příslušné funkční jednotce adresovaného programu. Zároveň izoluje horní vrstvy modelu OSI od ostatních technologií, které se připojují do komunikačního prostředí. CALM podporuje volitelně různé komplementární síťové protokoly, které mohou pracovat nezávisle na sobě. Lze takto definovat tři základní komunikační protokoly: – internetový protokol verze 6 (IPv6) viz. ISO 21210:2008; – CALM FAST viz. ISO 29281:2008; – protokol Geo-routing viz. ISO 29281:2008. 6.9.5.2

IPv6

Mobilní systémy využívající IPv6 protokol jsou vyžadovány z důvodu snadného přístupu k internetu a kontinuálnosti komunikačních relací. Důležitá je rovněž kompatibilita s ostatními IP zařízeními. 6.9.5.3

CALM non-IP připojení

CALM non-IP připojení se požaduje pro uživatelské aplikace, které jsou časově kritické a požadují nízkou latenci, např. časově kritické bezpečnostní aplikace, viz. např. v [1]. 6.9.5.4

Geo-routing

Geo-routing je síťový protokol, který používá geo-polohu stanic CALM jako komunikačních adres. To je využíváno například v dopravně inženýrských aplikacích a v aplikacích zaměřených na zvyšování bezpečnosti provozu. Viz., např. v [1]. 6.9.6

Transportní vrstva

Transportní vrstva směřuje data do a od specifických programů přes CALM servisní vrstvu a poskytuje transparentní přenos dat mezi entitami komunikace. V horních vrstvách protokolu IPv6 se využívají datové rámce UDP a nepovinně TCP, viz ISO 21210:2008. V horních vrstvách síťových protokolů CALM non-IP se vyžívá vyhrazený transportní protokol CALM FAST; viz ISO 29281:2008. Tento protokol volitelně podporuje datový přenos s orientací na spojení, datový přenos se zvýšenou spolehlivostí a funkce slučování toku dat (multiplexování) / dělení toku dat (demultiplexování). POZNÁMKA Doporučuje se používat připojení IPv6 pro aplikace orientované na relace se střední a dlouhou dobou trvání relace. Jednoduché relace založené na připojení non-IP jsou uvedeny v [1].

21

ISO DIS 21217

6.9.7

CALM servisní vrstva

CALM servisní vrstva je tvořena vrstvami 5 až 7 modelu OSI. CALM servisní vrstva musí poskytovat r aplikační programové rozhraní (API) pro přístup z uživatelských aplikací a musí poskytovat A-SAP pro CME. Další detaily závisí na uživatelských aplikacích, jež jsou implementovány v rámci systému CALM. 6.9.8

Vnitřní aplikace CALM

„Vnitřní aplikace" jsou vybaveny specifickými funkcemi CALM, které umožňují přímou interaci s vnitřním systémem rozhraní CALM. Jsou schopny reagovat na požadavek entity managementu CALM na registrační informaci nebo jsou schopny požadovat registraci při inicializaci. Rozlišují se dva typy vnitřních aplikací CALM: – Uživatelské aplikace, které získají přístup v reálném čase do předem zvolených parametrů specifických pro komunikační rozhraní CALM v souladu s platnými omezeními a síťové vrstvy CALM s cílem řídit chování komunikačního spoje v reálném čase. Tato řídicí funkce zahrnují např. nastavení napájení, nastavení kanálu, směřování paprsku. Tyto aplikace typicky používají připojení CALM FAST nebo protokol CALM geo-routing. – Jiné aplikace, které jsou obecně nazvány „Vnitřní aplikace CALM" a které typicky používají připojení IPv6. POZNÁMKA Může existovat mapování uživatelských aplikací na typech kanálu (ACH, SCH, a CCH). Podrobnosti jsou mimo předmět této mezinárodní normy a mohou být stanoveny regionálními předpisy.

6.9.9

Externí aplikace CALM

„Externí aplikace CALM" nejsou schopny reagovat na požadavky entity managementu CALM na registrační informaci a nejsou schopny požadovat registraci při inicializaci. Tyto aplikace musí mít být vybaveny uživatelskou registrační informaci do entity managementu CALM, aby pracovaly správně. Tyto aplikace pracují v úrovni protokolů UDP nebo TCP. Externí aplikace CALM nejsou schopny interakce s prostředím CALM. Entita managementu CALM musí pro tyto aplikace prostředí CALM maskovat. Externí aplikace CALM využívají pouze pomocné kanály CALM (ACH). PŘÍKLAD Datový switch mezi infračerveným komunikačním spojem a komunikačního spojem M5. V situaci, kdy se mobilní zařízení pohybuje pryč z pokrytí IR, je důležité, aby došlo k přenosu dat v rámci definovaného časového rámce. Funkce datového switche je pro externí aplikaci CALM plně transparentní. POZNÁMKA Média definovaná v rámci CALM jako jsou CALM M5 nebo CALM IR lze použít buď se síťovými vrstvami IPv6 / CALM non-IP nebo jinými síťovými vrstvami pro specifické účely mimo předmět této mezinárodní normy. Taková komunikace musí být navržena tak, aby vznikly minimální zásahy do protokolů stanovených v rámci CALM. POZNÁMKA Příklady externích aplikací CALM viz. ISO 15628:2007 / CEN EN 12795:2003.

6.10 6.10.1

Prvky managementu CALM Všeobecně

Management CALM komunikace a CALM stanic je tvořen globálními funkcemi. Tyto globální funkce jsou seskupeny do třech skupin, které se nazývají: a) „Entita managementu rozhraní (Interface Management Entity)" (IME), b) „Entita managementu sítě (Network Management Entity)" (NME), a c) „Entita managementu CALM (CALM Management Entity)" (CME). POZNÁMKA Seskupování bylo vytvořeno již v raném stádiu standardizace CALM a je zachováváno pouze pro zjednodušení čtení některých technických dokumentů CALM a norem CALM.

Bez ohledu na toto seskupení je management CALM jednou entitou a neexistují žádná pozorovatelná nebo testovatelná rozhraní mezi IME, NME a CME.

22

ISO DIS 21217

Mezinárodní normy CALM, připomínkované před vytvořením této mezinárodní normy, mohly specifikovat přístupové body služby mezi IME, NME a CME, společně se souvisejícími základními tvary služby. Takové specifikace musí být považovány spíše za příklady implementace, než za normativní a testovatelné požadavky. Komunikace CALM a management stanic je stanoven v ISO 24102:2008. Některé úkoly managementu specifické pro IPv6 jsou stanoveny v ISO 21210:2008. 6.10.2

Entita managementu rozhraní (IME)

Úkolem IME je přímo řídit komunikační rozhraní a umožnit přístup k danému komunikačnímu rozhraní za účelem příjmu a vysílání řídících paketů. 6.10.3

Entita managementu sítě (NME)

Úkolem NME je přímo řídit protokoly síťové a transportní vrstvy. 6.10.4

Entita managementu CALM (CME)

CME představuje hlavní rozhodovací mechanismus v rámci celého CALM systému. Úkolem CME je vyhodnocovat parametry poskytované jednotlivými komunikačními systémy a zároveň požadavky od jednotlivých aplikací v rámci inicializačního procesu. CME monitoruje dostupnost jednotlivých komunikačních systémů nízké úrovně. Na základě vyhodnocení informací provádí přesměrování datových paketů mezi komunikačními rozhraními a aplikacemi. CME přímo řídí CALM servisní vrstvu. 6.11 6.11.1

Zabezpečení Zabezpečení CALM

Komunikace CALM mohou být zabezpečené. Zabezpečení, pokud je implementováno, musí být poskytnuto buď v rámci komunikačních protokolů daného média nebo jako j end-to-end zabezpečení včleněné do norem a specifikací aplikací. Možná je kombinace obou dvou typů zabezpečení. 6.11.2

Zabezpečení end-to-end

Zabezpečení end-to-end, pokud se použije, musí být poskytnuto aplikací podle norem a specifikací pro tuto aplikaci. Stanovení zabezpečení end-to-end jde nad rámec této mezinárodní normy. 6.11.3

Zabezpečení podle média

Prvky a postupy zabezpečení, pokud se použijí, musí být využity jako součást vrstev protokolu daného média komunikačního rozhraní CALM. Média nepatřící do CALM se musí shodovat s postupy zabezpečení uvedenými v souvisejících mezinárodních normách pro dané médium, pokud je to vhodné. Standardní média CALM musí využívat postupy zabezpečení příslušné danému médiu.

7

Zkušební metody

Zkušební specifikace pro různé části systému CALM jsou standardizovány v ETSI podle požadavků souvisejících mezinárodních norem CALM.

8 Označování, značení štítkem a balení Všechna přepravovaná zařízení musí být jasně a nesmazatelně označena s uvedením národních předpisů, se kterými jsou ve shodě. Všechna přepravovaná zařízení musí být doprovázena jasnými pokyny pro seřizování a příslušenstvím pro splnění předpisů daného státu, ve které je určeno k použití. Všechna přepravovaná zařízení musí být jasně a nesmazatelně označena s uvedením rozhraní CALM, které podporuje. 23

ISO DIS 21217

Všechna přepravovaná zařízení musí být jasně a nesmazatelně označena s uvedením, žemohou být používána pouze s nastavením splňujícím národní předpisy pro radiové vysílání vztahující se na frekvence, na kterých pracuje.

9

Deklarace patentů a vlastnických práv

POZNÁMKA Následující formulář se používá pro záznam ustanovení vlastníka patentu, jehož patentované zařízení nebo návrh (nevyřízený nebo schválený) může být použit osobou nebo organizací splňující danou mezinárodní normu ISO. Z webových stránek ISO lze stáhnout elektronickou kopii.

Pro další požadavky viz související mezinárodní normy CALM.

24

ISO DIS 21217

Formulář patentního ustanovení a deklarace licence pro Doporučení ITU-T/ITU-R | Publikace ISO/IEC

Patentní ustanovení a deklarace licence pro Doporučení ITU-T/ITU-R ⏐ publikace ISO/IEC Tato deklarace nepředstavuje aktuální udělení licence Prosím zašlete příslušné organizaci, jak je uvedeno níže podle typu dokumentu: Director Telecommunication Standardization Bureau International Telecommunication Union Place des Nations CH-1211 Geneva 20, Switzerland Fax: +41 22 730 5853 Email: [email protected]

Director Radiocommunication Bureau International Telecommunication Union Place des Nations CH-1211 Geneva 20, Switzerland Fax: +41 22 730 5785 Email: [email protected]

Secretary-General International Organization for Standardization 1 Chemin de la Voie-Creuse CH-1211 Geneva 20 Switzerland Fax: +41 22 733 3430 paEmail: [email protected]

General Secretary International Electrotechnical Commission 3 rue de Varembé CH-1211 Geneva 20 Switzerland Fax: +41 22 919 0300 Email: [email protected]

Držitel patentu: Legální jméno Kontakt pro žádosti o licenci: Jméno & oblast Adresa

Tel. Fax E-mail URL (nepovinné) Typ dokumentu: ITU-T Doporučení (*)

ITU-R Doporučení (*)

ISO publikace (*)

IEC publikace (*)

(Prosím zašlete příslušné organizaci) Společný text nebo podvojný text (ITU-T Dop. | ISO/IEC publikace (*)) (pro společný text nebo podvojný text, prosím zašlete formulář každé ze tří organizací: ITU-T, ISO, IEC) ISO/IEC publikace (*) (pro ISO/IEC publikace, prosím zašlete formulář oběma org., ISO a IEC) (*) Číslo (*) Název Deklarace licence: Držitel patentu věří, že vlastní schválené a/nebo dosud nevyřešené žádosti o patent, jejichž použití by vyžadovala implementace výše uvedeného dokumentu a na tomto místě deklaruje, v souladu se Společnou patentní politikou (Common Patent Policy) pro ITU-T/ITU-R/ISO/IEC, že (zaškrtněte pouze jedno pole):

25

ISO DIS 21217

1. Držitel patentu je připraven zdarma udělit licenci na neomezený počet žadatelů celosvětově, na nediskriminační bázi a za jiných přijatelných podmínek pro tvorbu, použití a prodej výše uvedeného dokumentu Jednání jsou ponechána na dotčených stranách a probíhají mimo ITU-T, ITU-R, ISO nebo IEC. Také zaškrtněte zde __ pokud je ochota držitele patentu podmíněna reciprocitou výše zmíněného dokumentu. Také zaškrtněte zde __ pokud si držitel patentu vyhrazuje právo udělit licenci za přijatelných podmínek (ale ne zdarma) žadatelům, kteří chtějí licencovat jejich patentní nároky, jejichž použití by bylo požadováno při implementaci výše uvedeného dokumentu, za přijatelných podmínek (ale ne zdarma). 2. Držitel patentu je připraven udělit licenci na neomezený počet žadatelů celosvětově, na nediskriminační bázi a za jiných přijatelných podmínek pro tvorbu, použití a prodej výše uvedeného dokumentu Jednání jsou ponechána na dotčených stranách a probíhají mimo ITU-T, ITU-R, ISO nebo IEC. Také zaškrtněte zde __ pokud je ochota držitele patentu podmíněna reciprocitou výše zmíněného dokumentu. 3.

Držitel patentu není ochoten udělit licenci podle výše uvedených bodů 1 nebo 2.

V tomto případě musí být tato informace poskytnuta ITU, a existuje vážný požadavek na poskytnutí informace organizacím ISO a IEC, jako součást této deklarace: – Schválené číslo patentu nebo číslo žádosti o patent (pokud není patent vyřízen); –

Označení částí výše uvedeného dokumentu, na které se patent vztahuje;

–

Popis patentních nároků pokrývající výše uvedený dokument.

Zdarma: Výraz “zdarma” neznamená, že držitel patentu se zříká svých práv s ohledem na patent. Spíše se výraz “zdarma” odkazuje na věc finanční kompenzace; např., že držitel patentu nebude požadovat žádnou finanční kompenzaci jako součásti licenčního ujednání (zatímco je taková kompenzace nazývána patentovým poplatkem, jednorázovou licenční platbou, apod.). I když se zde držitel patentu zavazuje nepožadovat žádnou finanční částku, je stále oprávněn požadovat, aby implementátor výše uvedeného dokumentu podepsal licenční dohodu, která obsahuje jiné přijatelné podmínky jako jsou ty, jež souvisí s platnými zákony, oblastí použití, reciprocitou, zárukami apod. Reciprocita: Zde použitý výraz “reciprocita” znamená, že držitel patentu je pouze žádán, aby udělil licence potenciálním uživatelům licence, pokud se takový potenciální uživatel licence zaváže licencovat patenty nebo patentní nároky pro implementaci stejného výše uvedeného dokumentu zdarma nebo za přijatelných podmínek. Podpis: Držitel patentu Jméno pověřené osoby Název pověřené osoby Podpis Místo, Datum Formulář: 1. března 2007

26

ISO DIS 21217

Informace o patentu (žádoucí, ale nepožadované pro možnosti 1 a 2; požadované v ITU pro možnost 3 (POZNÁMKA))

č.

Status [schváleno/ dosud nevyřízeno]

Stát

číslo schváleného patentu nebo číslo žádosti o patent (pokud nevyřízeno)

1

2

3

POZNÁMKA Pro možnost 3 jsou povinné minimální informace uvedeny v poli možnosti 3, viz výše.

27

Název

ISO DIS 21217

Příloha A (informativní) Implementace A.1

Všeobecně

Tato informativní příloha obsahuje příklady implementací a doporučení způsobu, jak implementovat protokoly CALM do fyzických zařízení. Následující příklady CALM architektury používají jako příklad implementace stanici ve vozidle, ale principy jsou stejné i pro stanice na straně infrastruktury. A.2

Pokročilá implementace

A.2.1 Stavební bloky Obrázek A.1 zobrazuje stavební bloky pokročilé implementace CALM. Podrobnosti budou vysvětleny níže v této normě.

Obrázek A.1 – Pokročilá implementace CALM A.2.2

Lokální síť

Zařízení "OBE host", "OBE device" a "OBE router" na obrázku A.1 jsou spojeny přes "Vnitřní síť ITS ve vozidle (ITS In-Vehicle Network" (IVN)). Tato síť není specifikována v rámci norem CALM. Síť musí mít dostatečný výkon, aby byla schopna plnit požadavky daného média a dané aplikace. Síť ITS IVN musí podporovat unicast / multicast adresaci na vrstvě MAC. A.2.3 Routery Funkcionalita routeru CALM odpovídá CCK. Ve spodní části obrázku A.1 jsou zakresleny tři "OBE routery". Tyto routery mají nejméně jedno spojení do sítě ITS IVN (rozhraní příchozích dat), a nejméně jedno "komunikační rozhraní" (CI) spojení z vozidla (rozhraní odchozích dat). Vozidlo může mít jeden nebo více takovýchto routerů CALM. Routery mohou podporovat jakékoliv médium CALM, dokonce i jiná média za určitých podmínek. Vozidlo může mít několik routerů se stejným médiem, například pracujících na různých kanálech nebo v různých směrech. 28

ISO DIS 21217

V tomto příkladě je spodní levé zařízení routerem CALM obsahujícím 5 GHz mikrovlnný komunikační interface (M5), spodní střední zařízení routerem CALM obsahujícím mobilní celulární komunikační interface (3G) jako je GSM nebo UMTS, spodní pravé zařízení routerem CALM obsahujícím infračervený komunikační interface (IR). A.2.4

Hostitelé (hosts) / počítače

Horní levá část obrázku A.1 ukazuje dva "OBE hostitele" připojené ke stejné síti ITS IVN. Tyto počítače mohou být integrovány do vozidla jako obrazovka in-dash, mohou být zařízeními na zadních sedadlech poskytující zábavu jako video nebo on-line hry, nebo mohou být úplně samostatnými zařízeními jako PDA připojené přes Bluetooth. Mohou zde běžet internetové aplikace jako jsou emailové nebo webové prohlížeče, nebo zde mohou běžet vyhrazené aplikace ITS jako jsou služby dopravních informací nebo služby komerčního řízení přepravy nákladů. Aplikace a jejich management jsou mimo předmět mezinárodních norem CALM. Je důležité znát, že každý hostitel / počítač obsahuje také funkci CCK, která je nezbytná přinejmenším pro připojení k lokální síti. A.2.5

Management

Horní střední část obrázku A.1 ukazuje dva boxy, které propojují síť ITS IVN s jinými sítěmi ve vozidle. Tato zařízení řídí služby rozhodování, managementu a bezpečnosti/ firewall. Mohou být implementovány uvnitř jednoho z počítačů nebo uvnitř jednoho fyzického zařízení, nebo rozděleny do dvou zařízení, jak je ukázáno zde. Palubní zařízení „OBE device" zahrnuje funkce managementu, které mají několik rolí jako je rozhodování o výběru média, přepínání mezi aplikacemi, nastavení rozhodování, soubor služeb ITS, inicializace spojení atd. Soubor služeb představuje uložené informace aplikace, na kterých CME založí svá rozhodnutí. A.2.6

Zařízení OEM (neznačkový hardware)

„OEM firewall / brána" odděluje síť ITS IVN od interních bezpečnostních funkcí jako jsou brzdy, motor, protismyková regulace apod., což jsou funkce vozidlového systému. CALM může mít rozhraní s touto funkcí nebo jeho firewallem, ale taková funkce není součástí CALM a není zde dále specifikována. A.3

Jednoduchá implementace

Obrázek A.2 zobrazuje stavební bloky jednoduché implementace CALM.

Obrázek A.2 – Jednoduchá implementace CALM Tento příklad ukazuje CALM implementovaný ve dvou zařízeních ve vozidle(hostitel a router / hostitel).. Hostitel palubní zařízení OBE provozuje služby a aplikace nesouvisející s bezpečností. Tento hostitel je připojen k routeru/hostiteli OBE přes pevnou nebo bezdrátovou síť ITS ve vozidle, která není dále v rámci CALM specifikována. Router/hostitel OBE obsahuje aplikace související s bezpečností a plné funkce routeru, např. několik externích komunikačních rozhraní (rozhraní odchozích dat). Tento příklad ukazuje jedno původní médium CALM (M5), a tři další (2G, DSRC a GPS). 29

ISO DIS 21217

A.4

Jednomodulová implementace

Obrázek A.3 zobrazuje stavební bloky implementace CALM obsahující aplikace, management CALM a tři komunikační rozhraní odchozích dat.

Obrázek A.3 – Implementace do jednoho boxu A.5

Implementace OEM

Obrázek A.4 zobrazuje stavební bloky implementace OEM obsahující aplikace, management CALM a tři komunikační rozhraní odchozích dat a přístup k datům vozidla.

Obrázek A.4 – Implementace OEM

30

ISO DIS 21217

Literatura [1]

C2C-CC-Manifesto:2007, Overview of the C2C-CC System, Version 1.0, 21st May 2007

[2]

D.CVIS.3.3:2007, Architecture and System Specifications, CVIS, WP3, Version 1.1, 31st July 2007

[3]

SAE J2561_200112:2001, Bluetooth wireless protocol for automotive applications.

[4]

ZigBee:2006, ZigBee Specification, ZigBee Standards Organization, ZigBee Document 053474r13

31

NORMA ISO ISO DIS ISO STANDARD NORME ISO ISO NORM

Recommend Documents