RS64740B1 - Postupak za bezbednu komunikaciju zasnovan na rssp-i sa dvostrukom sistemskom sinhronizacijom - Google Patents

Description

Opis

[0001] Predmetna prijava navodi prioritet u odnosu na kinesku prijavu patenta br.

201711113161.1 podnetu 13. novembra 2017. godine.

OBLAST TEHNIKE

[0002] Predmetni opis se odnosi na tehničku oblast bezbedne komunikacije, a preciznije na postupak za bezbednu komunikaciju železničkih signala primenom protokola I (RSSP-I – Railway Signal Safety Communication Protocol I) koji je zasnovan na dvostrukoj sistemskoj sinhronizaciji.

STANJE TEHNIKE

[0003] RSSP-I bezbednosni komunikacioni protokol je primenljiv na komunikaciju u vezi sa bezbednošću u zatvorenom sistemu prenosa i koristi se za obezbeđivanje bezbedne interakcije podataka u okruženju zatvorenog sistema prenosa, čime osigurava bezbedan prenos podataka između proizvoda povezanih sa bezbednošću i unapređuje pouzdanost i dostupnost prenosa podataka.

[0004] Trenutno za postojeće RSSP-I bezbednosne komunikacione protokole u procesu slanja podataka aktivni sistem šalje podatke koji sadrže 0x01, dok sistem koji je u stanju pripravnosti šalje podatke koji sadrže 0x02; i mašina A šalje podatke koji sadrže 0x80, dok mašina B šalje podatke koji sadrže 0x81, pri čemu kada je tip interakcije prema protokolu koji je naveden u zaglavlju poruke 0x01, to ukazuje da strana na prijemu može smatrati da je takav frejm validan samo ukoliko je tačna sekvenca sinhrone vremenske korekcije, dok je 0x01 primenljiv na bezbednosne podatke koje šalje aktivna mašina; kada je tip interakcije u okviru protokola koji je naveden u zaglavlju poruke 0x02, to ukazuje da strana na prijemu može smatrati da je frejm validan bez primene sinhrone provere (uređaj na prijemu ne pokreće SSE frejm), 0x02 je primenljivo na bezbednosne podatke koje šalje mašina u stanju pripravnosti kako bi pokazala da je fizički kanal normalno povezan, ali se određeni paket korisničkih podataka ne koristi za obavljanje funkcionalne bezbednosne operacije. Pošto podaci koje šalje aktivni sistem nisu u skladu sa onima koje šalje sistem u pripravnosti, 02 podaci na strani pošiljaoca sistema u pripravnosti se ne podvrgavaju bezbednosnoj proveri i predstavljaju samo takozvane „heartbeat“ podatke (potvrđivanje povezanosti), tako da se propusni opseg kanala u režimu pripravnosti beskorisno troši.

[0005] Prijava patenta US 2015/0171893 A1 ima za cilj da opiše računarski sistem koji je otporan na greške, uključujući i među-procesorski komunikacioni kanal koji sadrži prenosni kontrolni modul koji vrši kodiranje prvog paketa podataka i komunicira prvu kodiranu kopiju prvog paketa podataka i drugu kodiranu kopiju prvog paketa podataka. Sistem sadrži prijemni kontrolni modul koji i) prima prvu kodiranu kopiju drugog paketa podataka i drugu kodiranu kopiju drugog paketa podataka i ii) vrši dekodiranje prve kodirane kopije i druge kodirane kopije. Sistem dalje sadrži modul za de-duplikaciju koji prima veći broj paketa podataka i komunicira najmanje jedan jedinstveni paket podataka iz skupa većeg broja paketa podataka.

IZLAGANJE SUŠTINE PRONALASKA

[0006] Pronalazak je definisan nezavisnim patentnim zahtevom.

[0007] Predmetni pronalazak ima za cilj da obezbedi RSSP-I bezbednosni komunikacioni postupak zasnovan na dvostrukoj sistemskoj sinhronizaciji kako bi se obezbedila konzistentnost podataka poslatih od strane glavnog i rezervnog sistema i poboljšao stepen iskorišćenja propusnog opsega kanala sistema u pripravnosti.

[0008] Kako bi se ispunio prethodno navedeni cilj, predmetni pronalazak usvaja sledeće tehničko rešenje: obezbeđivanje RSSP-I bezbednosnog postupka komunikacije zasnovanog na dvostrukoj sistemskoj sinhronizaciji koje sadrži korake:

Usvajanja 0x01 u zaglavlju RSD poruke (Real-time Safety Data) za tip interakcije prema protokolu i za aktivnu mašinu i za mašinu u pripravnosti, i usvajanja 0x82 za oba tipa poruka aktivne mašine i mašine u stanju pripravnosti;

Promene podataka koje šalju aktivna mašina i mašina u stanju pripravnosti u veći broj kopija potpuno istih podataka usvajanjem tehnologije redundantnosti; i

Slanja većeg broja kopija potpuno istih podataka na stranu prijema od strane aktivne mašine i mašine u stanju pripravnosti.

[0009] Pri čemu kada tip interakcije prema protokolu mašine u stanju pripravnosti usvoji 0x01, RSSP-I bezbednosni komunikacioni postupak dalje sadrži:

Slanje zahteva za prenos podataka na prijemnu stranu od strane mašine u stanju pripravnosti putem RSD poruke; i

Slanje, sa prijemne strane, SSE pre prijema podataka koje šalje mašina u stanju pripravnosti, i primanje podataka nakon što se utvrdi da je SSR tačan kako bi se potvrdilo da je takav frejm podataka validan.

[0010] Pri čemu je usvojeni tip interakcije prema protokolu u zaglavlju RSD poruke 0x01, a usvojeni tip poruke 0x82;

Usvojeni tip interakcije prema protokolu u zaglavlju SSE poruke 0x01, a usvojeni tip poruke 0x90;

Usvojeni tip interakcije prema protokolu u zaglavlju SSR poruke 0x01, a usvojeni tip poruke 0x91.

[0011] U poređenju sa prethodnim stanjem tehnike predmetni pronalazak ima tehničke efekte da: prema predmetnom pronalasku je usvojeni tip interakcije prema protokolu u zaglavlju RSD poruke 0x01 i za aktivnu mašinu i za mašinu u stanju pripravnosti, dok su usvojeni tipovi poruka 0x82 i za aktivnu mašinu i za mašinu u stanju pripravnosti, odnosno glavni sistem i sistem u stanju pripravnosti se ne razlikuju, a sistem u pripravnosti šalje podatke aktivnog sistema tako da podaci iz oba sistema mogu biti u potpunosti konzistentni, čime se poboljšava stepen iskorišćenja propusnog opsega kanala sistema u stanju pripravnosti i poboljšava pouzdanost i bezbednost prenosa podataka.

KRATAK OPIS SLIKA NACRTA

[0012] Specifična izvođenja predmetnog pronalaska će biti detaljno opisana u vezi sa slikama:

SLIKA 1 prikazuje šematski dijagram toka RSSP-I bezbednosnog komunikacionog postupka zasnovanog na dvostrukoj sistemskoj sinhronizaciji prema predmetnom pronalasku; i

SLIKA 2 prikazuje strukturni šematski dijagram usvajanja poruke u postupku prenosa podataka pomoću RSSP-I bezbednosnog komunikacionog protokola prema predmetnom pronalasku.

DETALJAN OPIS PRONALASKA

[0013] Kako bi se dalje ilustrovale karakteristike predmetnog pronalaska, molimo pogledajte detaljnu ilustraciju i crteže koji se odnose na predmetni pronalazak. Slike se koriste samo kao referenca i ilustracija, i nemaju nameru da definišu obim predmetnog pronalaska.

[0014] Kao što je prikazano na slici 1 izvođenje predstavlja RSSP-I postupak bezbednosne komunikacije zasnovan na dvostrukoj sistemskoj sinhronizaciji koji sadrži korake:

S1: usvajanja 0x01 u zaglavlju poruke RSD poruke kao tipa interakcije prema protokolu i za aktivnu mašinu i za mašinu u pripravnosti, i usvajanja 0x82 kao tipa poruke i za aktivnu mašinu i za mašinu u stanju pripravnosti;

S2: promene podataka poslatih i od strane aktivne mašine i od strane mašine u stanju pripravnosti u veći broj kopija potpuno istih podataka usvajanjem tehnologije redundantnosti; i

S3: slanje većeg broja kopija potpuno istih podataka na stranu prijema i od strane aktivne mašine i od strane mašine u stanju pripravnosti.

[0015] Potrebno je napomenuti da se u praktičnoj primeni, kada se usvoji RSSP-I bezbednosni komunikacioni protokol za prenos podataka, usvaja standardna struktura poruke. Kao što je prikazano na slici 2, softver biblioteke RSSP-I bezbednosnog protokola može da spakuje i raspakuje tri tipa poruka predviđenih RSSP-I bezbednosnim protokolom, uključujući: RSD, SSE i SSR.

[0016] Pri čemu su specifični formati RSD, SSE i SSR poruka sledeći: Specifični format RSD poruke je sledeći:

Polje primedbi vrednosti veličine naziva strukture podataka poruke Tip interakcije prema protokolu u zaglavlju poruke 1 bajt primenjuje se 0x01 u slučaju interakcije periodičnog slanja u realnom vremenu

Tip poruke 1 bajt 0x82, gde 0x82 predstavlja da su podaci koje šalju mašina A i mašina B konzistentni;

Adresa izvora 2 bajta i jedinstvena adresa rezervnog komunikacionog čvora je 0x0000, gde je 0x0000 nevažeća vrednost adrese i ne može se usvojiti u procesu konfigurisanja adrese odredišta od 2 bajta kao jedinstvene adrese rezervnog komunikacionog čvora 0xFFFF, gde 0xFFFF predstavlja broadcast adresu

Polje rednog broja bezbednosne provere 4 bajta broj sekvence

Dužina bezbednosnih podataka 2 bajta ukupan broj bajtova paketa korisničkih podataka 8

Bezbednosna provere kanala 1 SVC_14 bajta CRC_1^SID_1^T_1(N)^SCV_1 CRC_1 izračunava CRC32 samo za paket korisničkih podataka Bezbednosna provera kanala 2 SVC_24 bajta CRC_2^SID_2^T_2(N)^SCV_2 CRC_2 izračunava CRC32 samo za paket korisničkih podataka.

Broj bajtova bezbednosne provere paketa korisničkih podataka broj bajtova bezbednosne provere sadržaja podataka koje je potrebno preneti Trejler poruke CRC16, CRC16 2 bajta generisana prema zaglavlju poruke, polju bezbednosne provere i paketa korisničkih podataka

Specifičan format SSE poruke je sledeći:

Polje primedbi vrednosti veličine naziva strukture podataka poruke

Tip interakcije prema protokolu u zaglavlju poruke 1 bajt

0x01

Tip poruke 1 bajt 0x90

Adresa izvora 2 bajta isti format kao i kod RSD

Adresa odredišta 2 bajta isti format kao i kod RSD

Polje rednog broja bezbednosne provere 4 bajta NE zahtevaoca

SSE kanal 1 SEQENQ_14 bajta SID_1^T_1(NE)

SSE kanal 2 SEQENQ24 bajta SID_2^T_2(NE)

Trejler poruke CRC16 frejm CRC14 bajta generisana u skladu sa zaglavljem poruke i poljem za bezbednosnu proveru.

Specifičan format SSR poruke je sledeći:

Polje primedbi vrednosti veličine naziva strukture podataka poruke Tip interakcije prema protokolu u zaglavlju poruke 1 bajt 0x01

Tip poruke 1 bajt 0x91

Adresa izvora 2 bajta isti format kao kod RSD

Adresa odredišta 2 bajta isti format kao kod RSD

Polje rednog broja bezbednosne provere 4 bajta NR respondenta

Redni broj zahtevaoca 4 bajta NE zahtevaoca, tj. NE vrednost iz SSE Vremenska sekvenca inicijalizacije kanala 14 bajta SEQENQ_1^SID_1^T_1 (NR)^ DATAVER_1 SEQENQ_1 je srednja vrednost SSE

Vremenska sekvenca inicijalizacije kanala 2 4 bajta SEQENQ_2^SID_2^T_2(NR)^ DATAVER_2 SEQENQ2 je srednja vrednost SSE

Broj verzije podataka 1 bajt 0x01 rezerviše fiksnu vrednost Trejler poruke CRC16 frejm CRC16 4 bajta isti format kao kod RSD generisan prema zaglavlju poruke i polju za bezbednosnu proveru

[0017] Potrebno je napomenuti da se u izvođenju aktivna mašina i mašina u stanju pripravnosti ne razlikuju a sistem u stanju pripravnosti šalje podatke aktivnog sistema, tako da su podaci koje šalju aktivna mašina i mašina u stanju pripravnosti u potpunosti konzistentni, tako da su podaci koje šalje mašina u stanju pripravnosti takođe bezbednosni podaci čime se poboljšava stopa iskorišćenja kanala mašine u stanju pripravnosti i poboljšava pouzdanost bezbednosti prenosa podataka.

Claims (3)

PATENTNI ZAHTEVI

1. Postupak bezbedne komunikacije za komunikacioni protokol I za bezbednu komunikaciju železničkih signala, RSSP-I, zasnovan na dvostrukoj sistemskoj sinhronizaciji, naznačen time:

usvajanjem 0x01 u zaglavlju Real-time Safety Data, RSD, poruke za tip interakcije prema protokolu i za aktivnu mašinu i za mašinu u pripravnosti, i usvajanjem 0x82 za oba tipa poruka aktivne mašine i mašine u stanju pripravnosti;

promenom podataka koje šalju aktivna mašina i mašina u stanju pripravnosti u veći broj kopija potpuno istih podataka usvajanjem tehnologije redundantnosti; i

slanjem većeg broja kopija potpuno istih podataka na stranu prijema od strane aktivne mašine i mašine u stanju pripravnosti;

gde se dvostruki sistem odnosi na par aktivne mašine i mašine u stanju pripravnosti.

2. Postupak RSSP-I bezbedne komunikacije zasnovan na dvostrukoj sistemskoj sinhronizaciji prema zahtevu 1, kada se kao tip interakcije prema protokolu mašine u pripravnosti usvaja 0x01, koji dalje sadrži:

slanje zahteva za prenos podataka na stranu prijema od strane mašine u pripravnosti pomoću RSD poruke; i

slanje, od strane na prijemu, Upita o početku sekvence, SSE, pre prijema podataka poslatih od strane mašine u stanju pripravnosti, i prijema podataka nakon što se utvrdi da je Odgovor o početku sekvence, SSR, tačan kako bi se potvrdilo da je takav frejm podataka validan.

3. Postupak RSSP-I bezbedne komunikacije zasnovan na dvostrukoj sistemskoj sinhronizaciji prema zahtevu 1 ili 2, pri čemu u zaglavlju RSD poruke kao tip interakcije prema protokolu se usvaja 0x01, a kao tip poruke se usvaja 0x82;

u zaglavlju SSE poruke kao tip interakcije prema protokolu se usvaja 0x01, a kao tip poruke se usvaja 0x90; i

u zaglavlju SSR poruke kao tip interakcije prema protokolu se usvaja 0x01, a kao tip poruke se usvaja 0x91.