ISSN xxxx-xxxx       

 

 

norme française

NF P 99 302

Date : xx/xx/xxx

 

 (projet de révision)

Indice de classement: P 99-302

 

 

Information et exploitation routières

 

Protocole de transmission

de données routières alphanumériques

 

E: Road Information and control - Protocol for the transmission of alphanumerical road data

D: Straßeninformation und -betrieb - Übertragungsprotokoll für

  alphanumerische Straßendaten                                                                     

 

 

 

Norme française homologuée par décision du Directeur Général de l'afnor le xx/xx/xxx pour prendre effet le xx/xx/xxx

 

correspondance

A la date de publication du présent document, il n'existe pas de travaux européens ou internationaux sur le même sujet.

 

analyse

La présente norme définit un protocole de transmission pour les échanges de données alphanumériques entre les équipements suivants: équipements terminaux de recueil du domaine routier public non concédé, et équipements permettant de piloter, transporter, utiliser ou distribuer les informations qui y sont liées.

                             

descripteurs

Thésaurus international Technique: échange d'information, transmission de données, sécurité routière, interconnexion de réseaux, donnée, message, jeu de caractères codés, mode de transmission de données, procédure de transmission de données, structure des données, protocole.

 

modifications

La version 1 de cette norme française a été homologuée par décision du Directeur Général de l'afnor le 5 mai 1993 pour prendre effet le 5 juin 1993.

La présente révision étend la taille du message de sélection au delà de 256 caractères avec la possibilité d’un découpage en blocs, semblable au découpage des messages d’information.

 

 

corrections

 

 

 

 

 

éditée et diffusée par zzzz zz zzz

 

a


0.   Introduction

Un système de transmissions de données peut être considéré comme l'ensemble des installations terminales et du réseau d'interconnexion permettant l'échange des données.

Un protocole de transmissions permet à tous les équipements  d'un réseau de communiquer entre eux ou avec un opérateur.

Le protocole définit les éléments fixes et obligatoires de la transmission, les éléments facultatifs, ceux qui sont laissés au choix d'un opérateur, homme ou machine, ainsi que les règles à observer lors des échanges.

NOTE: pour que cette norme soit applicable, celle-ci devra être assortie de la norme d'essai correspondante. En attente de cette norme, le prescripteur utilisant ces spécifications définira d'un commun accord avec son fournisseur la méthode d'essai correspondante.

A un mode de BASE ici référencé qui assure le transport de l'information  d'une machine à une autre avec un haut degré de sécurité, sont associés 2 autres modes  TEST et TERMINAL mieux utilisables par un opérateur humain et dits "de repli". Ces 3 modes doivent coexister dans chaque équipement du réseau.

Par analogie avec NF Z 70-001, le présent protocole définit les couches 2 à 4. Il se situe entre la couche 1  "Physique" et les couches "Présentation" et "Application" qui sont particulières à l'équipement.

Sont inclus les choix particuliers adoptés pour les couches 1 et 2, et les règles concernant la synchronisation du dialogue et les procédures de reprise.

Les Applications résidant dans les éléments du réseau communiquent entre elles au moyen de Messages qui sont véhiculés par le présent protocole.

Le contenu des messages,  leurs syntaxe et format exact constituent la ou les couches hautes "Langage"  ou « Application » non définies ici.

1.   Domaine d'application

La présente norme étend le domaine d'application des procédures de commande en mode de BASE telles que définies en NF Z 66-010 pour leur permettre d'inclure les caractéristiques complémentaires suivantes:

- Coexistence avec 2 modes de repli:  Mode TEST et  Mode TERMINAL,

-  Définition de la structure d'adressage pour un fonctionnement compatible sur chaînon unique ou chaînons multiples,

- Définition des restrictions ou limitations en procédures de reprise nécessitées par un environnement  multipoints,

- Définition des restrictions ou limitations nécessaires dans un environnement  parasité et noyé dans du bruit (par exemple sur support radio semi-duplex).

La présente norme s'applique aux échanges de données alphanumériques entre tous équipements terminaux de recueil  du domaine routier public:  Unité de détection, Station ou Compteur de mesure,   et les équipements permettant de piloter, transporter, utiliser ou distribuer les informations qui y sont liées: Terminal portable de stockage, Equipement de centralisation, d'échange et de relayage,  etc.

Dans le cas d'échanges de données  à l'intérieur des systèmes urbains de gestion des carrefours à feux, ce sont les normes du domaine  qui s'appliquent.

2.   Références normatives

Cette norme française comporte par référence datée ou non datée des dispositions d'autres publications. Ces références normatives sont citées aux endroits appropriés dans le texte et les publications sont énumérées ci-après. Pour les références datées, les amendements ou révisions ultérieurs de l'une quelconque de ces publications ne s'appliquent à ce document que s'ils y ont été incorporés par amendement ou révision. Pour les références non datées, la dernière édition de la publication à laquelle il est fait référence s'applique.

Pour ce qui concerne son mode de BASE, la présente norme se réfère aux normes françaises et internationales suivantes:

 

NF Z 62-010

Jeu de caractères codés à 7 éléments pour l'échange d'information.

NF Z 66-010

Technologies de l'information - Télécommunications et échanges d'information entre systèmes - Procédures de commande pour transmission de données en mode de BASE.

NF Z 66-100

Technologies de l'information - Télécommunications et échanges d'information entre systèmes - Structure des caractères pour la transmission arythmique et synchrone orientée caractère.

3.   Structure générale des échanges

La structure fondamentale des échanges entre Emetteur et Récepteur est le MESSAGE.

Le message est constitué de CARACTERES.

Le CARACTERE est constitué d'élements binaires dénommés BITS (Binary Digits).

3.1.     niveau bit

Les vitesses sont fonction des capacités du support de transmissions, des équipements connectés, et en conformité avec les avis appropriés du C.C.I.T.T. relatifs aux transmissions série asynchrones.

3.2      niveau  caractère

3.2.1    Structure du caractère

Elle est conforme à la norme NF Z 66-100 en transmission arythmique:

 

•     1 bit de start

 

•     7 bits significatifs

 

•     1 bit de parité paire

 

•     1 bit de stop

 

Cette structure est également en conformité  avec les standards Vidéotex et Minitel.

 


3.2.2    Codification du caractère

Le jeu de caractères utilisé est celui défini par la norme NF Z 62-010, version internationale de référence.

Le protocole est transparent pour tous les caractères de Ø/Ø à 7/F à l'exception des 15 caractères suivants qui ont une signification particulière  de commande du protocole, et qui peuvent, ou non, être transmis selon le contexte du protocole:

 

[NUL]

Ø/Ø

remplissage

[STX]

Ø/2

Début de Texte

[ETX]

Ø/3

Fin de Texte

[ENQ]

Ø/5

Demande

[ACK]

Ø/6

Accusé de réception positif

[CR]

Ø/13

Retour Chariot

[DC1]

1/1

Reprise d'émission

[DC3]

1/3

Arrêt provisoire d'émission

[NAK]

1/5

Accusé de réception négatif

[ETB]

1/7

Fin de bloc

!

2/1

Fin de message ou Accusé de réception positif

+

2/11

Fin de bloc

2/13

Demande de transmission

3/15

Accusé de réception négatif

[DEL]

7/15

Préfixe ou remplissage

3.3      niveau  message

La structuration des messages est conforme à la norme NF 66-010.

3.3.1    restrictions:

Les spécifications suivantes de la norme Z 66-010 ne sont pas utilisées:

- La portion "[SOH] -- en-tête" dans les messages d'information,

La séquence de supervision de déconnexion en retour : [DLE][EOT],

L'interruption de phase terminale par [EOT].        

3.3.2    compléments:

[BCC] est un caractère à usage de somme de contrôle: il correspond à la somme arithmétique sur 8 bits, sans tenir compte de la retenue, de tous les caractères de 8 bits (7 bits + 8° bit de poids fort forcé à Ø) précédant [BCC] (hors préfixes de remplissage éventuels).

[ACK] et [NAK] sont suivis d'un caractère représentant le numéro du bloc acquitté (de Ø à 9, modulo 1Ø).

Deux modes complémentaires:TEST et TERMINAL sont dérivés du mode de BASE.

Tout bloc constitutif d'un message d'information ou d'un message de sélection est d'une taille maximale  de 256 caractères, y compris les caractères propres au protocole.

 

4.   Structure détaillée des échanges en mode de Base

4.1      message aller de sélection

Le message aller est initié par le maitre de la transmission.
Il a un rôle de sélection  du destinataire, d'ouverture de session et d'invitation à émettre.
Il peu ou non transporter des données.
Il peut être monobloc ou découpé en blocs au gré de l'émetteur.

 

4.1.1    Message aller de sélection constitué d'un bloc unique

 

Il débute par le caractère [ENQ], se poursuit par les 3 caractères r, g, et s de l'adresse du destinataire, puis par le numéro de bloc Ø, puis par les données, et se termine par les deux caractères [ETX] et [BCC].

 

4.1.2    Message aller de sélection multiblocs

 

Le premier  bloc débute par [ENQ],  les autres blocs débutent par [STX].

Chaque bloc se poursuit par rgbs, puis par les données.

Les premiers blocs se terminent par [ETB][BCC] ,  et le dernier bloc se termine par  [ETX][BCC].

 

            •      pour le premier des blocs:

 

            •      pour les blocs intermédiaires:

 

            •      pour le dernier des blocs:

 

4.2      message d'information en retour

Le message retour d'information est émis par l'esclave de la transmission.
Il a un rôle d'acquittement du message aller de sélection et de fin de session.
Il peut être court, long monobloc ou découpé en blocs au gré de l'émetteur.

 

4.2.1    Message retour court

Il comporte 2 caractères:
•    Le premier est [ACK] ou [NAK].
•    Le deuxième est le numéro de bloc.

 

 

4.2.2    Message retour constitué d'un bloc unique


Il débute par [STX], se poursuit par les 3 caractères rgs d'adresse de l'esclave,  puis par le numéro de bloc b, puis par les données, et se termine par [ETX][BCC].

 

 

4.2.3    Message retour multiblocs


Le premier  bloc débute par [STX].

Chaque bloc se poursuit par rgbs, puis par les données d'information.

Les premiers blocs se terminent par [ETB][BCC] ,  et le dernier bloc se termine par  [ETX][BCC].

 

            •      pour le premier des blocs:

 

 

            •      pour les blocs intermédiaires:

 

 

            •      pour le dernier des blocs:

 

4.3      messages de supervision ou acquits, en mode de base:

 

      •     Réponse positive courte à un bloc:

 

 

 

      •     Réponse négative courte à un bloc:

 


5.   Organisation des échanges

Tous les éléments dans un réseau doivent utiliser les mêmes paramètres pour communiquer: vitesse, format du caractère, protocole, langage de commande, de requête et formats de réponse.

La vitesse est décidée par le gestionnaire du réseau lors de sa construction. Le format du caractère est imposé. Le langage  est décrit par ailleurs.

Trois modes de transmission sont utilisables, par ordre décroissant de priorité:

           

- le mode  de BASE  (ou PROTEGE)

- le mode TEST  (ou TRANSPARENT) 

- le mode TERMINAL

Les modes TEST et TERMINAL sont des modes de repli ou dégradés,  plus ergonomiques que le mode de BASE. Ils sont utilisables par le maître sous certaines conditions.

Mode de BASE: Lorsque le support de transmission offre un taux d'erreurs non négligeable, ce qui est le cas des lignes téléphoniques, télégraphiques ou de la radio, on utilise le mode de BASE. Ce mode assure un double contrôle des erreurs de transmission, permet l'adressage dans un réseau multipoint et la gestion des flux par découpage en blocs des messages d'information longs.

Mode TEST: Ce mode est dérivé du mode de BASE par suppression de la somme de contrôle en fin de bloc, et substitution des caractères de commande non imprimables (Ø/Ø à Ø/15) par des caractères imprimables. Il peut être utilisable par un opérateur, dans un contexte de test de transmission ou de maintenance. Il assure un contrôle plus simple des erreurs et permet l'adressage dans un réseau multipoints ainsi que le découpage en blocs des messages d'information longs. Il peut être utilisé dans des liaisons de machine à machine lorsque l'utilisation du mode de BASE crée des conflits avec certaines configurations du réseau de transmissions (accès par ETTD-C de TRANSPAC par exemple).

Mode TERMINAL: Ce mode permet un dialogue même à partir d'un équipement simple non doté de logiciels: écran-clavier, clavier-imprimante ou terminal de poche. Le dialogue en mode TERMINAL est utilisable par un opérateur. Ce mode n'assure pas la détection des erreurs de transmission, ni la gestion de l'adressage, ni la gestion des flux par découpage en blocs. Il est possible de l'utiliser  de machine à machine,  seulement dans des liaisons point à point et si le support de transmission est de bonne qualité.

Règles pour les 3 modes:

En émission, c'est le Maître, utilisateur ou application,  qui  pilote la couche protocole pour le choix du mode.

En réception, le protocole présume être dans le mode de moindre priorité jusqu'à ce qu'il détecte un Début de Message valide de priorité supérieure. Il reste alors dans ce mode jusqu'à ce qu'une condition de fin de réception soit reconnue ou qu'un Début de Message valide de priorité supérieure survienne et ainsi de suite.

Quel que soit le mode, que l'on soit dans un réseau multipoints ou que l'on soit connecté point à point, le Maître prend l'initiative du dialogue et conduit le dialogue jusqu'à son terme.

Les échanges normaux se font, sauf cas de découpage en blocs décrit par ailleurs, sous forme d'un aller et retour de 2 messages: Le Maître envoie à l'Esclave un message de sélection ouvrant une session  dans le mode de son choix. L'Esclave répond au Maître dans le même mode et ferme la session.

Dans tous les cas où un découpage en blocs est effectué, l'échange complet est constitué d'un nombre pair de messages. Le découpage est effectué par l'esclave ou par le maître selon qu'il s'agit d'une réponse ou d'un téléchargement.

Le message d'information est envoyé par l'esclave en réponse normale à un message de sélection du maître. Le maître peut également envoyer un message d'information (téléchargement), mais seulement après en avoir averti l'esclave par une commande appropriée du niveau du langage, et qui doit être acceptée explicitement par  ce dernier.

Tous les éléments du réseau doivent posséder une adresse. L'adresse de l'esclave est incluse dans chaque bloc de chaque message de sélection et d'information.  Les messages d'acquits courts incluent  un numéro de bloc, mais pas d'adresse.

Cette adresse [rgs] est constituée de 3 caractères. Chaque caractère peut être compris entre 2/Ø et 7/15, à l'exclusion des caractères de commande du protocole. Cette adresse peut structurer une hiérarchie par Réseau r, Groupe g (ou sous-réseau) dans le réseau, Site s  (ou équipement terminal) dans le groupe.

L'adresse partielle "Ø" en position r, g ou s est réservée et sert de "Joker" symbolisant n'importe quel autre caractère permis.

L'utilisation de l'élément d'adresse joker "Ø" n'a d'utilité que dans un réseau multipoints, radio ou ligne téléphonique. Elle implique que aucun message de réponse ou d'acquit ne soit émis, bien que la commande soit exécutable.

Exemple d'utilisation: l'adresse XØØ signifie: "à toutes les stations à l'écoute, ayant "X" comme sous-adresse r", et quels que soient g ou s. L'adressage avec joker peut servir dans certains sous-réseaux pour une remise à l'heure globale et simultanée de toutes les horloges locales du réseau "X".

5.1      Mode de BASE

En réception, toute suite de 5 caractères [ENQ]rgsØ dans un flot doit être considérée comme le début d'un nouveau message  de sélection en mode de BASE.

La syntaxe générale  est:

[DDM] est le Début De Message, constitué des 5 caractères [ENQ] ou  [STX], de l'adresse [rgs] et du numéro de bloc [b].

[FDM] est le Fin De Message, constitué des 2 caractères [ETB] ou [ETX] et de  [BCC].

[BCC] est un caractère correspondant à la somme arithmétique sur 8 bits, sans tenir compte de la retenue, de tous les caractères de 8 bits (7 bits + 8° bit de poids fort forcé à Ø) précédant [BCC] (caractères de début et de fin de message inclus).

Le message d'information peut être découpé en blocs au gré de l'émetteur.  Un message ou un bloc ne peuvent  en aucun cas dépasser 256 caractères de longueur, tout compris.

 

L'échange peut se borner à une paire de messages même courts: de sélection pour le Maître, acquit ou message d'information pour l'Esclave en retour. Ce dernier tient alors lieu d'acquittement. Les messages de sélection et d'information sont  considérés comme blocs de numéro b=Ø.

Les blocs sont numérotés de Ø à 9 afin d'éviter tout manque ou redondance des données si un acquittement était mal transmis. La numérotation des blocs commence à Ø et est incrémentée de 1 autant de fois que nécessaire. Ainsi, arrivé à 9, le numéro suivant est Ø.

Avant de transmettre un nouveau bloc, l'émetteur attend d'avoir identifié dans le flot de la réponse du récepteur un des 2 acquits de supervision possibles.

[ACK][b]          demande l'envoi du bloc b+1
[NAK][b]          demande la répétition du bloc b

En cas de défaut d'acquittement dans un délai raisonnable, c'est au maître de prendre les décisions. L'esclave reste en position d'attente, ou d'un échange bloc, ou d'une nouvelle commande, annulant ainsi de fait l'échange en cours.

La détection d'erreur en mode de BASE utilise deux procédés simultanés: contrôle de la parité verticale en réception (pour chaque caractère), et calcul de la somme de contrôle longitudinale BCC (pour l'ensemble du message).

5.2.     Mode TEST

Ce mode est structuré de façon identique au mode de BASE, mais il n'y a pas de [BCC] en fin de bloc, et tous les caractères de commande sont remplacés par des caractères imprimables.

Le Début De Message [DDM] est constitué du caractère tiret [-], des 3 caractères de l'adresse [rgs] de l'esclave et du caractère de numéro de bloc [b].

La reconnaissance par le récepteur en mode TEST ou TERMINAL d'un [DDM] complet débutant par le caractère tiret [-], indique que la réception d'un nouveau message doit être débutée en mode TEST.

[FDM] est le Fin De Message, constitué du caractère [RC] pour la question, et du caractère [!] ou [+] pour la réponse.

On a donc les substitutions suivantes:

 

[ENQ]  =     [-]

[ETX]   =     [RC]

[ETX]   =     [!]

[STX]   =     [-]

[ETB]   =     [+]

[ACK]  =     [!]

[NAK]   =     [?]

5.3.     Mode TERMINAL

Le mode TERMINAL utilise uniquement des caractères ASCII imprimables. Il peut servir en cas d'intervention manuelle, de maintenance, d'initialisation du système, de remise à l'heure...

Le mode TERMINAL peut être choisi par le maître:

-  Lorsque l'esclave n'est pas partie d'un réseau multipoints, et donc qu'il n'y a aucune ambiguïté de reconnaissance d'adresse,

-  Lorsque le Terminal Maître est connecté directement sur un port de communication de l'Esclave sans risque d'erreur de transmission,

-  Lorsque la sécurité de la transmission est assurée par le réseau de Transmissions lui-même (Transpac X25 ou modem à protocole MNP par ex.) ou que cette sécurité est secondaire,

La syntaxe générale du message Question ou Réponse est:

Le Début de Message [DDM] est vide. [FDM] est constitué du caractère [RC] pour la question, et du caractère [!] pour la réponse (s'il y a lieu)

La parité est ignorée par le récepteur et il n'y a pas de découpage en blocs.

Le protocole récepteur doit être en mesure de recueillir le flot entier sans perte de caractère quelle que soit la vitesse ou de piloter une gestion de flux par DC1-DC3. Dans ce cas l'émetteur et le récepteur doivent être capables d'émission et réception simultanée (duplex).


6.   Récapitulatif des réponses possibles à un message de sélection monobloc

Le bon fonctionnement du protocole en réseau multipoints implique que les règles suivantes soient respectées:

R1 - Message mal reçu: erreur de parité - pas de [FDM] identifié - erreur de checksum - etc..

R2 - Message bien reçu, ignoré: L'applicatif a ignoré le message de sélection.

R3 - Message bien reçu, refusé: L'applicatif a refusé le message de sélection.

R4 - Message bien reçu, accepté: L'applicatif a accepté le message de sélection.

R5 - Message bien reçu, accepté: L'applicatif a accepté le message et retourne des données.

 

                        

 

 TEST

TERMINAL

de BASE

 

 

 

 

R1

pas de réponse

pas de réponse

pas de réponse

R2

pas de réponse

pas de réponse

pas de réponse

R3 

  ?b

  ?

[NAK]b

R4  

  !b

  !   

[ACK]b

R5

 [DDM]données!

données!

[DDM] données[FDM]

 

7.   Récapitulatif des réponses possibles à un message de sélection multiblocs

Le bon fonctionnement du protocole en réseau multipoints implique que les règles suivantes soient respectées:

 

.-=oO=Oo=-.


7. Diagrammes récapitulatifs

 

 

Figure 1

Tableau 1

 

MODELE OSI (NF Z 70-001)

Fonctionnalités

7

APPLICATION

Applications orientées réseau

6

PRESENTATION

Contrôle de présentation/conversion de format

5

SESSION

Synchronisation du dialogue

4

TRANSPORT

découpage en paquets

3

RESEAU

Routage des paquets - acheminement au Destinataire

2

LIAISON DONNEES

Assure le transfert, la détection des erreurs de niveau Bit

1

PHYSIQUE

Médium de transmission/Interface électrique


 

Figure 2

 

Notes

10/06/94                                                                                                                                                                                             §4/p8                                                                                                                                                                                             les messages d'acquits courts n'incluent ni n° de bloc ni adresse et sans adresse

                                                                                                                                                                                             §3.5/p6                                                                                                                                                                                             modulo 9  /  modulo 10