DIN SPEC 91213-2-2011 Open Traffic Systems - OTS 2 Interface Specification - Part 2 Technical Specification for Implementers《开放交通系统 开放交通系统(OTS)2接口规范 第2部分 实施技术规范》.pdf

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1、 Februar 2011 Bereich InnovationDIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 35.200Zur Erstellung einer DIN SPEC knnen verschiedene Verfahrensweisen herangezogen werden:

2、 Das vorliegende Dokument wurde nach den Verfahrensregeln einer PAS erstellt.!$laT“1736249DDIN SPEC 91213-2Open Traffic Systems OTS 2-Schnittstellenspezifikation Teil 2: Technische Spezifikation fr ImplementiererOpen Traffic Systems OTS 2 Interface Specification Part 2: Technical Specification for I

3、mplementersOpen Traffic Systems OTS 2 Spcification dinterface Partie 2: Spcification technique pour des dveloppeursAlleinverkauf der Spezifikationen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinGesamtumfang 130 SeitenPreisgruppe 33www.din.dewww.beuth.de DIN SPEC 91213-2:2011-02 2 Inhalt Seite Vorwort 5 Einl

4、eitung 6 1 Anwendungsbereich . 7 2 Normative Verweisungen 7 3 Begriffe. 7 4 Abkrzungen . 11 5 Lesehinweise . 12 5.1 Externe und interne Schnittstellen 12 5.2 Beschreibungssystematik der OTS-Protokollschichten 12 5.3 Sequenzdiagramme, interne und externe Kommunikation . 13 5.4 Formatierungen . 14 5.5

5、 Schichtenaufbau der Schnittstelle. 15 5.6 Systemarchitektur . 16 5.7 Erweiterungskonzepte 17 5.7.1 Erweiterbarkeit einer Schicht . 17 5.7.2 Daten- und Adressierungsschicht . 17 5.7.3 Baukastenprinzip. 17 5.8 Datentypen. 17 6 OTS Management-Funktionalitt .17 6.1 Konfigurationsmanagement. 17 6.1.1 Al

6、lgemeines . 17 6.1.2 Verhalten 18 6.1.3 Ablauf . 19 6.1.4 Bindung an bermittlungsschicht. 19 6.2 Fehlermanagement 20 6.2.1 Allgemeines . 20 6.2.2 Methoden . 21 6.2.3 Bindung an Transportschicht 22 7 OTS-Transportschicht. 23 7.1 Allgemeines . 23 7.2 Methodenbersicht . 24 7.3 Adressierung von OTS-Tran

7、sport Nutzern . 24 7.4 TransportID 25 7.5 OTS-Transportdienst und Aufgabenbereiche der OTS-Transportschicht . 26 7.5.1 Sequenzdiagramm. 26 7.5.2 Zustandsdiagramm . 28 7.6 OTS-Transport Protokollbindung 30 7.6.1 Allgemeines . 30 7.6.2 Encoding 31 7.6.3 Prozedur: Error Handling 32 7.6.4 Prozedur: Pass

8、ive Open (Server“) . 34 7.6.5 Prozedur: Passive Close (Server“) 37 7.6.6 Prozedur: Active Open (Client“). 38 7.6.7 Prozedur: Message Exchange 44 7.6.8 Prozedur: Disconnect . 49 7.6.9 Prozedur: Keep Alive 52 8 OTS-Sessionschicht 53 8.1 Allgemeines . 53 8.2 Methodenbersicht . 53 8.3 SessionID . 54 DIN

9、 SPEC 91213-2:2011-02 3 Seite 8.4 OTS-Sessiondienst und Aufgabenbereiche der OTS-Sessionschicht 55 8.4.1 Sequenzdiagramm .55 8.4.2 Zustandsdiagramm 57 8.5 OTS-Session Protokollbindung 59 8.5.1 Allgemeines 59 8.5.2 Encoding.60 8.5.3 Prozedur: Error Handling 60 8.5.4 Prozedur: Accept Sessions (Server“

10、).62 8.5.5 Prozedur: Reject Sessions (Server“)63 8.5.6 Prozedur: Open Session (Client“).64 8.5.7 Prozedur: Close Session.67 8.5.8 Prozedur: Asynchronous Message Exchange 68 8.5.9 Prozedur: Synchronous Message Exchange.69 8.5.10 Behandlung von allgemeinen Fehlern der OTS-Transportschicht 72 9 OTS-Akt

11、ivittsschicht72 9.1 Allgemeines 72 9.2 Rollen 72 9.2.1 Allgemeines 72 9.2.2 Subscriber 72 9.2.3 Distributor (fr Subscriber) .72 9.2.4 Distributor (fr Publisher) .73 9.2.5 Publisher.73 9.2.6 Sender .73 9.2.7 Mediator (fr Sender).73 9.2.8 Mediator (fr Receiver) 73 9.2.9 Receiver 73 9.3 Kommunikationsm

12、uster 73 9.4 Methodenbersicht 75 9.5 Aufgaben der Aktivittsschicht 76 9.5.1 Sequenzdiagramme .76 9.5.2 Zustandsdiagramme 79 9.5.3 Zuordnung OTS 1 und OTS 2 85 9.6 OTS-Aktivittsschicht Protokollbindung .86 9.6.1 Allgemeines 86 9.6.2 Encoding.90 9.6.3 XML-Schema.90 9.6.4 Prozedur: Error Handling 90 9.

13、6.5 Prozedur: Passive Open (Server“, Verbindungsannahme ermglichen)91 9.6.6 Prozedur Passive Close: Ablehnen von Verbindungen93 9.6.7 Prozedur: Active Open (Client“, Verbindung aufbauen).94 9.6.8 Prozedur: Close (Verbindung beenden).97 9.6.9 Prozedur: Query (Stellen einer Anfrage)98 9.6.10 Prozedur:

14、 Subscribe (Bestellen von Daten) 100 9.6.11 Behandlung von allgemeinen Fehlern der OTS-Sessionschicht .107 9.7 Aktivitts-Inhalte 107 9.7.1 Allgemeines 107 9.7.2 Datenmodelle107 9.7.3 Grundlegende Unit-basierte Datentypen .108 9.7.4 application 109 9.7.5 query .109 9.7.6 response .110 9.7.7 Subscript

15、ion .112 9.7.8 data115 9.7.9 command 116 9.7.10 answer.117 10 Implementierungshinweise .118 DIN SPEC 91213-2:2011-02 4 Seite Anhang A (normativ) Fehlermeldungen . 119 A.1 Allgemeines . 119 A.2 Fehlermeldungen Transportschicht 119 A.3 Fehlermeldungen Sessionschicht . 119 A.4 Fehlermeldungen Aktivitts

16、schicht. 119 Anhang B (informativ) Kataloge 120 Anhang C (informativ) Erweiterbarkeit 122 C.1 Baukastenprinzip. 122 C.2 Erweiterbarkeit durch neue OTS 2-Bausteine. 123 C.3 Erweiterbarkeit durch neue Protokollbindungen . 124 Anhang D (informativ) Schichtbergreifende Darstellung 125 D.1 Verbindungsauf

17、bau (Active Open) 125 D.1.1 Allgemeines zu den Sequenzdiagrammen in Anhang C 125 D.1.2 Verbindungsaufbau (Passive Open/Passive Close). 127 D.1.3 Verbindungsabbau (Close). 127 D.1.4 Anfrage (Query) . 128 D.1.5 Bestellung (Subscription). 128 D.1.6 Befehl (Command). 129 Literaturhinweise 130 DIN SPEC 9

18、1213-2:2011-02 5 Vorwort Diese DIN SPEC nach dem PAS-Verfahren enthlt die OTS 2-Schnittstellenspezifikation, die ein Teil des OTS-Rahmenwerks (siehe http:/www.opentrafficsystems.org/) ist. Zu diesem gehren: OTS-Kommunikationsarchitektur, (Protokollspezifik ation, Testrahmenwerk, Referenzimplementier

19、ung); OTS-Instrumente, (System- und Vorgehensmodell, Leitfaden); OTS-Prozess, (Leitbild, Anwendungs- und Pfl egeprozess, Standardisierung und Zertifizierung). Wesentliches Ziel der Anwendung der Schnittstellenspezifikation ist der Schritt von der Herstellermischung zur Herstellermischbarkeit. Es sol

20、l der derzeitige Zustand verlassen werden, in dem die Kopplung von Komponenten verschiedener Hersteller mit aufwendigen Integrationsprojekten verbunden ist. Stattdessen wird eine Situation erreicht, in der Komponenten verschiedener Komponenten gekoppelt werden knnen. Teil 1 der DIN SPEC 91213 erlute

21、rt Entscheidungstrgern den Anwendungsbereich und potenziellen Nutzen bzw. Mehrwert der OTS 2-Schnittstellenspezifikation. Koordiniert wurde die Erarbeitung des Dokumentes durch die nachfolgend genannten Personen, die allein verantwortlich fr den Inhalt sind: Dr. rer. nat. Josef Kaltwasser; Christian

22、 Lpges AlbrechtConsult GmbH Verfasser des Dokumentes sind: Thilo Schn GEVAS software GmbH, Mnchen Daniel Bltmann RWTH Aachen, Communication Networks ComNets Die Zusammenarbeit in einem festen Arbeitskreis bestand aus folgenden Unternehmen und Institutionen: Anton Bauer Landeshauptstadt Mnchen Christ

23、oph Engel, Jan Krause Institut fr Automation und Kommunikation e. V. ifak Henry Jahnke Senatsverwaltung fr Stadtentwicklung Berlin Verkehrslenkung Berlin Volker Kanngieer Stadt Frankfurt am Main Straenverkehrsamt DIN SPEC 91213-2:2011-02 6 Jrg Lange Senatsverwaltung fr Stadtentwicklung Berlin Verkeh

24、rslenkung LVB Frank Leonhardt Stadtlicht GmbH, Berlin Dr.-Ing. Michael Ortgiese PTV Planung Transport Verkehr AG, Karlsruhe Holger Rosier RWTH Aachen, Communication Networks ComNets Thilo Schn GEVAS software GmbH, Mnchen Markus Tollmann Fachbereich Verkehrssteuerung Freie und Hansestadt Hamburg, Lan

25、desbetrieb Straen, Brcken und Gewsser Diese DIN SPEC ging aus dem Projekt OTS 2 OTS-Kommunikation in Verbundsystemen fr Verkehrsinfor-mation und Verkehrsmanagement“ im Rahmen der vom Bundesministerium fr Wirtschaft und Technologie (Frderkennzeichen 19 P 7050) gefrderten Initiative VM 2010“ hervor. D

26、ie Vorhabensbeschreibung des Projektes beinhaltet ausdrcklich die Dokumentation und Verwertung der F umfasst eine Methode, mit dem Baulasttrger Anforderungen an (herstellergemischte) Systeme spezifizieren und prfen knnen ANMERKUNG Die OTS 1-Schnittstelle fr Prozessdaten entspricht OCIT-I mit OTEC-Er

27、weiterungen fr Befehle, Betriebsmeldungen und Verkehrsmanagement-Daten. 3.16 Protocol Data Unit Datenpaket, das zwischen Kommunikationspartnern derselben Schicht ausgetauscht wird ANMERKUNG Es enthlt sowohl Nutzdaten der hheren Schicht, als auch Protokollsteuerinformationen der eigenen Schicht. 3.17

28、 Protokollbindung Verbindung mit dem Dienstzugangspunkt der unteren Schicht, die die Dienste der darberliegenden Schicht realisiert ANMERKUNG Weiterhin beschreibt die Protokollbindung die Struktur und das Format der Protokolldateneinheiten (Protocol Data Units, PDU), die die Schicht ber die Dienste

29、der unteren Schicht mit Ihrem Kommunikationspartner austauscht. 3.18 Provider-Port Dienstzugangspunkt einer Schicht, an dem definierte Methoden fr den Aufruf durch einen Nutzer bzw. eine hhere Schicht zur Verfgung gestellt werden 3.19 Prozedur definierte Teilmenge der Kommunikationsablufe im Rahmen

30、der Schichtspezifikation BEISPIEL Eine (Kommunikations-)Prozedur kann das ffnen einer Verbindung, das bertragen von Nachrichten oder das Schlieen einer Verbindung sein. Alle Prozeduren zusammen genommen erbringen in ihrer Gesamtheit den Dienst der Schicht. 3.20 Rolle Art der gewnschten Kommunikation

31、 BEISPIEL Beispiele fr Rollen sind Subscriber, Publisher oder Distributor. ANMERKUNG Eine Rolle in der OTS-Aktivittsschicht wird definiert durch einen Satz von verfgbaren Methoden und ein bestimmtes Verhaltensmuster, welches ber ein Zustandsdiagramm festgelegt wird. 3.21 Rckrufobjekt Objekt in einer

32、 Implementierung, welches die Methoden des User-Ports der nchsttieferen Schicht imple-mentiert DIN SPEC 91213-2:2011-02 10 ANMERKUNG Beim Aufruf einer Provider-Port-Methode dieser Schicht kann eine Referenz auf das Rckrufobjekt bergeben werden, welches dann asynchrone Rckmeldungen als Aufruf seiner

33、User-Port-Methoden verarbeiten kann. 3.22 bermittlungsschicht Basis der OTS-Schnittstelle ber ein standardisiertes Netzwerkprotokoll, hier SOAP und Socket-Verbindungen auf TCP-Basis 3.23 OTS-Transportschicht OTS-Schicht fr Datenbertragung und zur Abstraktion der bermittlungsschicht 3.24 OTS-Sessions

34、chicht OTS-Schicht der Sitzungsverwaltung 3.25 OTS-Aktivittsschicht OTS-Schicht mit anwendungsbezogenen Funktionalitten 3.26 OTS-Daten- und -Adressierungsschicht Schicht, die Datenarten und Objektadressierung enthlt ANMERKUNG Das betrifft die Inhalte der von den Aktivitten der Aktivittsschicht ausge

35、tauschten Datenpakete; sie wird bernommen von OTS 1/OCIT-I PD und ergnzt um das DATEX II-Modell. 3.27 Anwendungsschicht Anwender der OTS-Aktivittsschicht und der OTS-Daten- und -Adressierungsschicht ANMERKUNG Die Anwendungsschicht ist keine standardisierte Schicht der OTS-Schnittstelle. 3.28 Server

36、Programm, das bestimmte Dienste anbietet und dazu passiv auf eingehende Aufrufe (von Clients) wartet 3.29 Session Verbindung zwischen Quelle und Ziel oberhalb der Transportschicht, ber die Nachrichten ausgetauscht werden knnen ANMERKUNG Mit einer Session knnen Zustnde der Anwendung in einem Kommunik

37、ationspartner verknpft werden. Diese Zustandsdaten haben ber die Lebensdauer einer Transportverbindung bestand. Eine Session kann mehrere Transportverbindungen umfassen (Erweiterung multiple Transportverbindungen), eine Transportverbindung kann aber nur einer Session zugeordnet sein. 3.30 Transportk

38、anal Kanal, der angibt, welches Protokoll auf der bermittlungsschicht verwendet wird BEISPIEL SOAP/HTTP, TCP/Socket 3.31 Transportverbindung Verbindung zwischen einer Quelle und einem Ziel auf einem bestimmten Transportkanal DIN SPEC 91213-2:2011-02 11 3.32 Uniform Resource Identifier Addressierung,

39、 bestehend aus Schema-Feld zur Identifizierung der Protokollbindung und Schema-spezifischem Teil zur Identifizierung des anzusprechenden Objekts 3.33 User-Port Dienstzugangspunkt einer Schicht, an dem definierte Methoden von einem Nutzer bzw. einer hhere Schicht zur Verfgung gestellt werden mssen, u

40、m z. B. fr Rckmeldungen aufrufbar zu sein 3.34 Verbindung Sitzung in der Aktivittsschicht mit zwei Kommunikationspartnern, in der diese jeweils eine feste Rolle haben ANMERKUNG Wollen die zugehrigen Programme auch in anderen Rollen kommunizieren, erffnen sie zustzliche Verbindungen. 3.35 Verbindungs

41、aufbau Vorgang, bei dem zwei Kommunikationspartner eine Kommunikationsverbindung herstellen, wobei ein Konfigurationsabgleich stattfindet, und diese offen halten bzw. sich die Verbindungsparameter merken, wenn die nchsttiefere Schicht nicht verbindungsorientiert arbeitet 3.36 aktiver Verbindungsaufb

42、au Versuch eines Programmes, von sich aus eine Verbindung aufzubauen 3.37 passiver Verbindungsaufbau Reaktion eines Programmes auf eingehende Verbindungswnsche 4 Abkrzungen API Application Programming Interface (Progammierschnittstelle) http Hypertext Transfer Protocol (zustandsloses Protokoll zur D

43、atenbertragung in Netzwerken) ID Eindeutige Identifikationsnummer LSA Lichtsignalanlage OCIT Open Communication Interface for Road Traffic Control Systems OSI Open Systems Interconnection Reference Model (Referenzmodell fr das Design von Netz-werk-Kommunikationsprotokollen) OTS Open Traffic Systems

44、PDU Protocol Data Unit; Protokolldateneinheiten SID SessionID zur eindeutigen Identifikation einer Session SOAP Simple Object Access Protocol (Protokoll zur Realisierung entfernter Methodenaufrufe) SSL Secure Sockets Layer DIN SPEC 91213-2:2011-02 12 TCP Transmission Control Protocol (Netzwerkprotok

45、oll zur Herstellung einer Verbindung zwischen zwei Endpunkten) TID TransportID zur eindeutigen Identifikation einer Transportverbindung TLS Transport Layer Security URI Uniform Resource Identifier WSDL Webservice Description Language (XML-Beschreibungssprache fr Webservices) XML Extensible Markup La

46、nguage XSD XML-Schemadatei 5 Lesehinweise 5.1 Externe und interne Schnittstellen Die in dieser DIN SPEC definierte externe OTS 2-Schnittstelle dient der Kommunikation zwischen verschie-denen Applikationen bzw. Implementierungen auch von verschiedenen Herstellern. Sie wird beschrieben ber XML-Schemad

47、ateien (XSD), welche die jeweilige Protocol Data Unit (PDU) (ausgetauschte Nachrichten) definieren, und eine WSDL-Datei. Weiterhin ist im vorliegenden Dokument der Aufbau eines OTS 2-Protokollstapels beschrieben, der die definierte externe Schnittstelle durch aufeinander aufbauende Schichten realisi

48、ert, die jeweils verschiedene Funktionalitten bereitstellen. Hierfr werden Methoden, Ablufe und interne Schnittstellen zwischen den Schichten beschrieben. Die genaue Realisierung der internen Schnittstellen ist nicht festgeschrieben. Daher sind hier keine festen Datentypen vorgegeben. Ein Austausch

49、einzelner Schichten oder Erweiterungsmodule zwischen verschiede-nen Implementierungen ist nicht vorgesehen. Die Existenz der verschiedenen Schichten und ihrer Methoden ist Voraussetzung fr die leichte Erweiter-barkeit einer Protokollimplementierung und fr die vollstndige Durchfhrbarkeit von Konformittstests (mit Hilfe eines Testadapters, de