CN108082219A - 一种2乘2取2冗余结构数据处理方法 - Google Patents

一种2乘2取2冗余结构数据处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种2乘2取2冗余结构数据处理方法，包括单系冗余及安全校验处理步骤，对双通道接收到的数据进行时间戳冗余处理、安全校验，并将校验通过的有效数据增加对应时间戳信息发送给另一系；主备双系交互及逻辑处理步骤，判断当前周期数据包时间戳是否大于上一周期数据包时间戳，并根据判断结果进行本系数据更新。本发明先进行冗余时间戳处理，然后进行安全校验，以防止出现逆序现象。

Description

一种2乘2取2冗余结构数据处理方法
技术领域
本发明涉及设备冗余技术领域，尤其涉及一种2乘2取2冗余结构数据处理方法。
背景技术
设备冗余技术是为了保障重要系统设备不停止运转而采取的重要技术措施，随着冗余技术的发展，信号系统从双机热备发展到三取二制式和二乘二取二制式。尤其是二乘二取二制式冗余结构，由于其具有安全性高、可靠性好、造价低等优点，在铁路信号设备、计算机设备等领域被广泛的使用。
以现有列控中心TCC(以下简称TCC)与联锁CBI、临时限速服务器TSRS或邻站TCC的以太网接口二乘二取二制式冗余设计方案为例，如图1所示，其中TCC接收数据流如下：
1)主系TCC接收到2份联锁CBI的主系数据，2份联锁CBI的备系数据；
2)备系TCC接收到2份联锁CBI的主系数据，2份联锁CBI的备系数据；
3)上述每一个通信任务均独立建立铁路信号安全通信协议(RSSP-I)安全链接。
4)主系TCC和备系TCC通过系间交互通道将当前周期本系使用的数据交互给它系。
但现有二乘二取二制式冗余方案对主备系TCC每一系中双通道(A、B)分别进行独立的安全校验，而对双通道均校验通过的应用数据包未进行安全时戳比较，导致切换通道使用输入数据时可能存在逆序的现象。
同样的问题也出现在主备TCC双系间交互当前周期使用的校验通过输入数据时，由于未进行安全时戳比较，本系在使用自身接收数据和它系交互过来的数据之间切换时，可能存在逆序的现象。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种应用于2乘2取2冗余结构的数据处理方法，先进行冗余时间戳处理，然后进行安全校验，以防止出现逆序现象。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种2乘2取2冗余结构数据处理方法，包括如下步骤：
单系冗余及安全校验处理步骤，主备双系分别对其双通道接收到的数据进行时间戳冗余处理，然后进行安全校验，并将校验通过的有效数据增加对应时间戳信息发送给另一系；
主备双系交互及逻辑处理步骤，主备双系分别将单系冗余及安全校验步骤处理得到的数据包作为本系当前周期输入数据，然后判断当前周期数据包时间戳是否大于上一周期数据包时间戳，并根据判断结果进行本系数据更新。
作为本发明的一个实施例，主备双系交互及逻辑处理步骤中，主备双系分别判断当前周期数据包时间戳是否大于上一周期数据包时间戳，若是，更新本系输入数据并置计时器最大；否则维持既有输入数据使用和维护逻辑不变。
作为本发明的另一实施例，主备双系交互及逻辑处理步骤中，主备双系分别判断当前周期数据包时间戳是否大于上一周期数据包时间戳，若是，更新输入数据并置计时器最大；否则进而判断当周期输入数据时间戳是否小于上周期输入数据时间戳超过3个周期，若是，更新输入数据并置计时器最大，否则维持既有输入数据使用和维护逻辑不变。
进一步的，主备双系交互及逻辑处理步骤中，主备双系分别将本系接收到的上周期输入数据和它系交互的上周期输入数据进行时间戳对比，取时间戳较大的输入数据作为本系上一周期数据包。
进一步的，单系冗余及安全校验处理步骤中，主备双系分别对其双通道接收到的数据进行时间戳比较，取时间戳最大的一个数据包作为后续安全校验的输入。
进一步的，单系冗余及安全校验处理步骤中，对通过安全校验的有效数据包增加对应的时间戳信息后发送给另一系，且数据区周期复位；未通过安全校验的数据包直接丢弃。
本发明的有益效果是：本发明提供的应用于2乘2取2冗余结构的数据处理方法，先进行冗余时间戳处理，然后进行安全校验，能够有效防止出现逆序现象。
附图说明
通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
图1为现有技术二乘二取二制式冗余设计方案；
图2为本发明二乘二取二制式冗余数据处理流程图。
具体实施方式
以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。
本发明提供一种2乘2取2冗余结构的数据处理方法，如图2所示，包括如下步骤：
(1)单系冗余及安全校验处理步骤
2乘2取2冗余结构主系、备系分别对其通道A和通道B接收到的数据先进行冗余处理，然后进行安全校验，并对校验通过的有效数据增加对应的时间戳信息，作为后续系间冗余交互的输入。
具体而言，包括如下步骤：
a.时间戳冗余处理，主系(备系)对通道A和通道B接收到的数据进行时间戳比较，取当前周期(以下简称当周期)时间戳最大的一个数据包作为当周期本系步骤b安全校验的输入；
b.安全校验，主系(备系)对冗余处理后的数据包进行安全校验，保证数据的时序性，将通过安全校验的有效数据包增加对应的时间戳信息后发送给另一系，作为后续系间冗余交互的输入，且数据区周期复位；未通过安全校验的数据包直接丢弃。
通过先冗余时间戳处理后安全校验的处理方式，能够有效防止出现逆序现象。
(2)主备双系交互及逻辑处理步骤
主系(备系)将步骤(1)单系冗余及安全校验处理得到的数据包作为本系当周期输入数据，将当周期输入数据时间戳与上一周期(以下简称上周期)时间戳进行比较，若当周期输入数据时间戳大于上周期时间戳，或者小于上周期时间戳超过3个周期，则进行输入数据更新，否则维持数据不变。
具体而言，包括如下步骤：
a.当周期输入数据确定，主系(备系)将步骤(1)单系冗余及安全校验处理得到的数据包作为本系当前周期输入数据；
b.上周期输入数据确定，将本系接收到的上周期输入数据和它系交互的上周期输入数据进行时间戳对比，取时间戳较大的输入数据作为上周期输入数据；
c.判断当周期输入数据时间戳是否大于上周期输入数据时间戳，若是，更新输入数据并置计时器最大；否则维持既有输入数据使用和维护逻辑不变。
更进一步的，作为本发明的另一实施例，当第(c)步判断当周期输入数据时间戳小于上周期输入数据时间戳后，进而判断当周期输入数据时间戳是否小于上周期输入数据时间戳超过3个周期，若是，更新输入数据并置计时器最大，否则维持既有输入数据使用和维护逻辑不变。
由于实时系统，在设计上系间交互不会存在大于3个周期的延时，并且真正的逆序和上电重启重新握手导致的假逆序难以区分，一般认为大于3个周期的逆序为上电重启，数据应被认可，所以本发明对于延迟大于3个周期的当周期输入数据时间戳，进行输入数据更新。
本发明提供的2乘2取2冗余结构的数据处理方式，不仅限于轨道交通，同样可应用于采用2乘2取2冗余结构的计算机系统、电力系统等其他领域。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，另外，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种2乘2取2冗余结构数据处理方法，其特征在于包括如下步骤：
单系冗余及安全校验处理步骤，主备双系分别对其双通道接收到的数据进行时间戳冗余处理，然后进行安全校验，并将校验通过的有效数据增加对应时间戳信息发送给另一系；
主备双系交互及逻辑处理步骤，主备双系分别将单系冗余及安全校验步骤处理得到的数据包作为本系当前周期输入数据，然后判断所述当前周期数据包时间戳是否大于上一周期数据包时间戳，并根据判断结果进行本系数据更新。
2.根据权利要求1所述的一种2乘2取2冗余结构数据处理方法，其特征在于：
所述主备双系交互及逻辑处理步骤，主备双系分别判断所述当前周期数据包时间戳是否大于上一周期数据包时间戳，若是，更新本系输入数据并置计时器最大；否则维持既有输入数据使用和维护逻辑不变。
3.根据权利要求1所述的一种2乘2取2冗余结构数据处理方法，其特征在于：所述主备双系交互及逻辑处理步骤，主备双系分别判断所述当前周期数据包时间戳是否大于上一周期数据包时间戳，若是，更新输入数据并置计时器最大；否则进而判断当周期输入数据时间戳是否小于上周期输入数据时间戳超过3个周期，若是，更新输入数据并置计时器最大，否则维持既有输入数据使用和维护逻辑不变。
4.根据权利要求1、2或3所述的一种2乘2取2冗余结构数据处理方法，其特征在于：所述主备双系交互及逻辑处理步骤中，主备双系分别将本系接收到的上周期输入数据和它系交互的上周期输入数据进行时间戳对比，取时间戳较大的输入数据作为本系上一周期数据包。
5.根据权利要求1所述的一种2乘2取2冗余结构数据处理方法，其特征在于：所述单系冗余及安全校验处理步骤中，主备双系分别对其双通道接收到的数据进行时间戳比较，取时间戳最大的一个数据包作为后续安全校验的输入。
6.根据权利要求1或5所述的一种2乘2取2冗余结构数据处理方法，其特征在于：所述单系冗余及安全校验处理步骤中，对所述通过安全校验的有效数据包增加对应的时间戳信息后发送给另一系，且数据区周期复位；未通过安全校验的数据包直接丢弃。
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