DE3232167C1 - Secured data transmission device for non-equivalent information pairs in railway security installations - Google Patents

Secured data transmission device for non-equivalent information pairs in railway security installations

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DE3232167C1
DE3232167C1 DE19823232167 DE3232167A DE3232167C1 DE 3232167 C1 DE3232167 C1 DE 3232167C1 DE 19823232167 DE19823232167 DE 19823232167 DE 3232167 A DE3232167 A DE 3232167A DE 3232167 C1 DE3232167 C1 DE 3232167C1
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Adolf Dr.-Ing. 3300 Braunschweig Krug
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L1/00—Devices along the route controlled by interaction with the vehicle or vehicle train, e.g. pedals
    • B61L1/20—Safety arrangements for preventing or indicating malfunction of the device, e.g. by leakage current, by lightning
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/02—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by diversity reception

Abstract

In a secured data transmission device for non-equivalent information pairs in railway security installations, a multiplicity of information pairs delivered by different data sources form a data block. This block is transmitted to a data sink, along with addresses and a predefined number of check information elements which form a security block, with the aid of a converter device and further transmission devices. The special feature of the secured data transmission device is a converter device comprising two parts (U1, U2), where the first part (U1) is preferably connected to all non-inverted outputs (A, B, C to X) and the second part (U2) to all inverted outputs (A, B, C to X) of the data sources (DQ). For each part of the converter device, at least one area is provided for a separate security block. The same applies to the addresses allocated to the information elements. The measures serve in advantageous fashion to increase transmission security with no specific additional hardware requirement. <IMAGE>

Description

U2 ist ein besonderer Bereich für einen gesonderten Sicherungsblock und Adressen SB bzw. SB vorgesehen. U2 is a special area for a separate Fuse block and addresses SB or SB provided.

Der Sicherungsblock bzw. der den antivalenten Informationen zugeordnete Sicherungsblock kann durch zugeordnete Codiereinrichtungen (nicht dargestellt) generiert werden, z. B. aufgrund der jeweils in der Umsetzereinrichtung Ul bzw. U2 vorliegenden Informationen. Außerdem ist es möglich, den in die Umsetzereinrichtungen U 1 und U2 eingegebenen Informationen besondere Adressen zuzuordnen, z.B.The fuse block or the one assigned to the complementary information Fuse block can be generated by assigned coding devices (not shown) be e.g. B. due to the present in the converter device Ul or U2 Information. It is also possible to use the converter devices U 1 and U2 to assign specific addresses to the information entered, e.g.

derart, daß bei der Umsetzereinrichtung U1 Originaladressen und bei der Umsetzereinrichtung U2 Komplementäradressen abgelegt sind. Die Adressen müssen aber nicht antivalent sein, sondern können sich auch auf andere Weise, z.B. durch ein anderes Codewort, voneinander unterscheiden. An die Umsetzereinrichtung Ul und U2 ist ein Datenbus DB 1 einer Sendeeinrichtung SE, z. B. ein Mikrocomputer, angeschlossen, der über Steuerleitungen L1 und L2 die beiden Umsetzereinrichtungen U1 und U2 nacheinander abfragt. Dabei werden die Daten, Adressen und Sicherungsblöcke übernommen und über einen Datenkanal DL nach einer Empfangseinrichtung EG übertragen. Alle hierzu noch erforderlichen Übertragungseinrichtungen sind für das Verständnis der gesamten gesicherten Datenübertragungseinrichtung unwesentlich und daher nicht dargestellt. Als Empfangseinrichtung kann ebenfalls ein Mikrocomputer verwendet werden.such that in the converter device U1 original addresses and in the converter device U2 complementary addresses are stored. The addresses must but cannot be complementary, but can also be differentiated in other ways, e.g. through another code word, differ from each other. To the converter device Ul and U2 is a data bus DB 1 of a transmitting device SE, z. B. a microcomputer, connected, the two converter devices U1 and U2 one after the other via control lines L1 and L2 queries. The data, addresses and fuse blocks are taken over and over transmit a data channel DL to a receiving device EG. All of them still Transmission facilities required are secured for understanding the entire Data transmission device insignificant and therefore not shown. As a receiving device a microcomputer can also be used.

An die Empfangseinrichtung EG sind über einen Datenbus DB 2 zwei Empfangsregister El und E2 angeschlossen. Diese nehmen jeweils die beiden übertragenen Datenblöcke mit ihren zugehörigen Zusatzinformationen adressiert auf. Zur Ausgabe der verschiedensten Informationspaare sind an die Empfangsregister El und E2 beispielsweise Relais RA, RB, RC bis RX bzw. RA, RB; Ru bis Rx angeschlossen. In den beiden Empfangsregistern El und E2 sind ferner Einrichtungen enthalten (nicht dargestellt), welche einerseits die zusammen mit den Informationen übertragenen Adressen und Sicherungsblöcke zwischenspeichern und bewerten. Die Informationsausgabe an die Relais RA bis RX und RA bis RX wird vom Vorliegen vom ordnungsgerecht zweikanalig übertragener Informationen abhängig gemacht. Two are connected to the receiving device EG via a data bus DB 2 Receive register E1 and E2 connected. These take the two transferred Data blocks with their associated additional information addressed on. To the issue of the most varied of information pairs are sent to the receiving registers E1 and E2, for example Relays RA, RB, RC to RX or RA, RB; Ru connected to Rx. In the two receiving registers El and E2 are also included (not shown), which on the one hand cache the addresses and backup blocks transmitted together with the information and rate. The information output to the relays RA to RX and RA to RX is depends on the availability of properly transmitted two-channel information made.

Bei den Symbolen der Relais RA und RA ist ein nach oben bzw. nach unten gerichteter Pfeil eingezeichnet. With the symbols of the relays RA and RA there is an up or down arrow pointing downwards.

Dieser soll andeuten, daß das Relais RA zu einem bestimmten Zeitpunkt erregt und das Relais RA nicht erregt ist. Somit ist die zugeordnete übertragene Information voraussetzungsgemäß ordnungsgerecht antivalent vorhanden. In einer den beiden Relais RA und RA zugeordneten Antivalenzprüfschaltung mit einem gesonderten Relais RPA wird die erwähnte Antivalenz selbsttätig ermittelt. Hierzu ist das Relais RPA über einen Ruhekontakt RA 1 des Relais RA und einen Arbeitskontakt RA 1 des Relais RA an eine Stromversorgung angeschlossen. Entsprechende Antivalenzprüfschaltungen für die den anderen Informationen zugeordneten Relais RB/RB usw. sind vorgesehen, jedoch nicht weiter dargestellt.This should indicate that the relay RA at a certain point in time energized and relay RA is not energized. Thus the assigned is transmitted Information is duly and complementarily available in accordance with the prerequisites. In one of the two relays RA and RA associated antivalence test circuit with a separate Relay RPA the mentioned antivalence is determined automatically. This is what the relay is for RPA via a normally closed contact RA 1 of the relay RA and a normally open contact RA 1 of the Relay RA connected to a power supply. Corresponding antivalence test circuits for the relays RB / RB etc. assigned to the other information are provided, but not shown further.

In Abwandlung des Ausführungsbeispieles kann auch eine beliebige andere Zuordnung der Ausgänge der Datenquelle DQ zu den beiden Umsetzereinrichtungen U1 und U2 vorgenommen werden. Wesentlich ist dabei, daß die zu einem Informationspaar gehörenden Ausgänge z. B. A und A, nicht ausschließlich mit der einen oder anderen Umsetzereinrichtung U 1 bzw. U2 verbunden werden, sondern der eine Ausgang, z. B. A mit einer der beiden Umsetzereinrichtungen und der andere Ausgang Ä mit der verbleibenden Umsetzereinrichtung. In a modification of the exemplary embodiment, any one can also be used different assignment of the outputs of the data source DQ to the two converter devices U1 and U2 are made. It is essential that the information is a pair associated outputs z. B. A and A, not just one or the other Converter device U 1 or U2 are connected, but the one output, z. B. A with one of the two converter devices and the other output Ä with the remaining one Converter device.

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Claims (1)

Patentansprüche: 1. Gesicherte Datenübertragungseinrichtung für paarweise antivalente Informationen in Eisenbahnsicherungsanlagen, bei denen eine Vielzahl von durch verschiedene Datenquellen abgegebene Informationspaare einen Datenblock bilden, der zusammen mit einem aus einer vorgegebenen Anzahl von Prüfinformationen gebildeten Sicherungsblock einer Umsetzereinrichtung zugeführt wird, die in Verbindung mit einer Sendeeinrichtung an einen mit einer Datensenke verbundenen Datenkanal angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzereinrichtung aus zwei Teilen (U 1, U2) besteht, wobei der erste Teil (Ul) jeweils mit dem einen von zwei jedem Informationspaar zugeordneten Ausgängen (A, Ã) und der zweite Teil (U2) jeweils mit dem anderen Ausgang (Ã) der Datenquellen (DQ) verbunden ist und für jeden Teil der Umsetzereinrichtung gesonderte Bereiche (SB, SB) für Adressen und für einen Sicherungsblock vorgesehen ist 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die beiden Bereiche (SB, SB) zueinander antivalente Adressen vorgesehen sind. Claims: 1. Secure data transmission device for pairs antivalent information in railway safety systems, where a large number of a data block of information pairs delivered by different data sources form, which together with one of a predetermined number of test information formed fuse block is supplied to a converter device, which is connected with a transmission device to a data channel connected to a data sink is connected, characterized in that the converter device consists of two Divide (U 1, U2) consists, the first part (Ul) each with one of two outputs (A, Ã) assigned to each pair of information and the second part (U2) in each case is connected to the other output (Ã) of the data sources (DQ) and for each part the converter device separate areas (SB, SB) for addresses and for one Fuse block is provided 2. Device according to claim 1, characterized in that that mutually complementary addresses are provided for the two areas (SB, SB) are. Die Erfindung bezieht sich auf eine gesicherte Datenübertragungseinrichtung für paarweise antivalente Informationen in Eisenbahnsicherungsanlagen, bei denen eine Vielzahl von durch verschiedene Datenquellen abgegebene Informationspaare einen Datenblock bilden, der zusammen mit einem aus einer vorgegebenen Anzahl von Prüfinformationen gebildeten Sicherungsblock einer Umsetzereinrichtung zugeführt wird, die in Verbindung mit einer Sendeeinrichtung an einen mit einer Datensenke verbundenen Datenkanal angeschlossen ist. The invention relates to a secure data transmission device for pairs of complementary information in railway safety systems where a plurality of pairs of information provided by different data sources Form a data block, together with one of a predetermined number of test information items formed fuse block is supplied to a converter device, which is connected with a transmission device to a data channel connected to a data sink connected. Im Eisenbahnbetrieb ist es üblich, Stellwerke benachbarter Bahnhöfe so zu koordinieren, daß Zugfahrten zwischen diesen Bahnhöfen reibungslos abgewickelt und gesichert werden können. Dabei besteht immer mehr der Wunsch, die Betriebsführung der Bahnen rationeller zu gestalten und zu dem Zweck zu zentralisieren. Aus diesem Grunde werden ferngesteuerte Stellwerke und Betriebssteuerzentralen eingeführt. Für den Informationsaustausch der einzelnen Bahnhöfe untereinander und mit den Betriebssteuerzentralen sind Fernwirkanlagen notwendig. Diese dienen beispielsweise der Fernbedienung von Stellwerken, der Zugnummernüberwachung oder der Zugüberwachung selbst. Im Hinblick auf die besonders hohen Sicherheitsanforderungen bei der. Eisenbahn hat es sich als besonders zweckmäßig erwiesen, spezielle Fernwirksysteme zu entwickeln. In railway operations, it is common to have signal boxes at neighboring stations to coordinate so that train journeys between these stations run smoothly and can be secured. There is more and more a desire to manage the company to design the railways more rationally and to centralize them for the purpose. For this Basically, remote-controlled signal boxes and operational control centers are being introduced. For the exchange of information between the individual stations and with the operations control centers telecontrol systems are necessary. These are used, for example, to remotely control the Signal boxes, train number monitoring or train monitoring itself. With regard to to the particularly high security requirements of the. Railway has it proved particularly expedient to develop special telecontrol systems. In der Fachzeitschrift »Signal und Draht« 72 (1980) H.4, Seiten 74 bis 80 ist ein signaltechnisch sicheres Mikrocomputer-Fernwirksystem beschrieben. Dieses neuartige System erfüllt in vorteilhafter Weise die Forderungen des Pflichtenheftes der Deutschen Bundesbahn im Hinblick auf die signaltechnische Sicherheit und nutzt ferner die Möglichkeiten, die durch den Einsatz modernster Technologien gegeben sind. In the specialist journal "Signal und Draht" 72 (1980) H.4, pages 74 to 80 a microcomputer telecontrol system that is secure in terms of signaling is described. This new type of system fulfills the requirements of the specification in an advantageous manner of the Deutsche Bundesbahn with regard to signaling safety and uses also the possibilities given by the use of the most modern technologies are. In der Zeitschrift »Signal und Draht« 66 (1974) H. 1/2, Seiten 17 bis 19 ist ein Trägerfrequenz-Ubertragungssy. In the magazine "Signal und Draht" 66 (1974) H. 1/2, pages 17 to 19 is a carrier frequency transmission system. stem mit hoher Übertragungssicherheit beschrieben.system with high transmission reliability. Ein besonderes Merkmal dieses Übertragungssystems besteht darin, daß sich paarweise ausschließende Informationen übermittelt werden. Zur Steigerung der Sicherheit können die jeweils übertragenen Informationen nach dem Empfang und anschließender Rückcodierung in einer Ausgabeeinrichtung zur sendenden Stelle rückübertragen werden. Die endgültige Ausgabe der in der Ausgabeeinrichtung zwischengespeicherten Informationen wird davon abhängig gemacht, ob die rückempfangenen Informationen mit denjenigen übereinstimmen, die vor der Aussendung in der sendenden Stelle abgespeichert wurden. Durch ein derartiges Informationsfeedback wird zum einen eine Verdoppelung des Hamming-Abstandes erreicht, zum anderen werden Fehler der durch die Übertragung betätigten Schaltelemente erkannt und führen zu einer Verhinderung der Freigabe der auszugebenden Informationen.A special feature of this transmission system is that information that is mutually exclusive is transmitted. To increase the Security can be the respectively transmitted information after receipt and afterwards Recoding are transmitted back in an output device to the sending point. The final output of the information cached in the output device is made dependent on whether the information received back with those match that were stored in the sending station before the transmission. Such information feedback doubles the Hamming distance on the one hand On the other hand, errors in the switching elements actuated by the transmission are achieved recognized and lead to a prevention of the release of the information to be output. Allerdings muß eine Verlängerung der Übertragungszeit um mehr als den Faktor zwei hierbei in Kauf genommen werden, und die Übertragungseinrichtungen für die Gegenrichtung müssen vorhanden sein.However, the transmission time must be extended by more than the factor of two must be accepted here, and the transmission facilities for the opposite direction must be available. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Datenübertragungseinrichtungen der obengenannten Art im Hinblick auf die Fehlersicherheit weiter zu verbessern, ohne daß sich der bisherige technische Aufwand wesentlich erhöht. The invention is based on the object of data transmission devices to further improve the above-mentioned type with regard to error security, without the previous technical effort increasing significantly. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Umsetzeinrichtung aus zwei Teilen besteht, wobei der erste Teil jeweils mit dem einen von zwei jedem Informationspaar zugeordneten Ausgängen und der zweite Teil jeweils mit dem anderen Ausgang der Datenquellen verbunden ist und für jeden Teil der Umsetzereinrichtung gesonderte Bereiche für Adressen und für einen Sicherungsblock vorgesehen ist. Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Datenübertragungseinrichtung liegt darin, daß trotz erhöhter Ubertragungssicherheit bei in etwa gleichbleibendem technischen Aufwand kein zusätzlicher Zeitaufwand für die Informationsverarbeitung und -übertragung notwendig wird. According to the invention the object is achieved in that the converting device consists of two parts, the first part each with the one of two each Information pair assigned outputs and the second part each with the other Output of the data sources is connected and for each part of the converter device separate areas for addresses and for a fuse block is provided. Of the The particular advantage of the data transmission device according to the invention is that that despite increased transmission security with approximately the same technical Effort no additional time required for information processing and transmission becomes necessary. Bei einer derartigen erfindungsgemäßen Datenübertragungseinrichtung erhöht sich sowohl der Hamming-Abstand der Adresse pro antivalentem Informationspaar als auch der Hamming-Abstand der Codesicherung. Dies kommt bei einer in Bus-Systemen üblichen seriellen Abfrage der zu Eingabezwecken vorgesehenen Umsetzereinrichtungen nicht hardwareredundanter Systeme der Wirkung einer Hardwareverdopplung pro antivalentem Informationspaar gleich. In such a data transmission device according to the invention the Hamming distance of the address increases for each complementary information pair as well as the Hamming distance of the code protection. This occurs with one in bus systems usual serial query of the converter devices provided for input purposes non-hardware redundant systems the effect of a hardware duplication per complementary Information pair same. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachstehend näher erläutert Die Zeichnung zeigt im Blockschaltbild eine gesicherte Datenübertragungseinrichtung für in sich paarweise antivalente Informationen. Diese stehen in einer Dateuquelle DQ, z. B einem Stellwerk, zur Verfügung, deren den verschiedensten Informationen zugeordneten nichtinvertierten und invertierten Ausgängen mit A, A; B, fl; C, C bis X, X bezeichnet sind. Jedes Paar von Ausgängen,. also z. B. A und Ã, führt bei ordnungsgerechtem Betrieb zwei Informationen, die sich gegenseitigaausschließen. Weiterhin sind zwei Umsetzereinrichtungen Ul und U2 dargestellt, von denen die erste mit allen nichtinvertierten Ausgängen A, B, C bis X der Datenquelle DQ und die zweite Umsetzereinrichtung U2 mit allen invertierten Ausgängen Ã, g bis verbunden ist. Für jede Umsetzereinrichtung U1 bzw. An embodiment of the invention is shown in the drawing and is explained in more detail below. The drawing shows a block diagram Secure data transmission device for information that is mutually exclusive in pairs. These are in a data source DQ, e.g. B a signal box, available whose non-inverted and inverted associated with the most varied of information Outputs with A, A; B, fl; C, C to X, X are designated. Any pair of exits ,. so z. B. A and Ã, has two pieces of information when operated properly mutually exclusive. Furthermore, two converter devices Ul and U2, of which the first with all non-inverted outputs A, B, C to X of the data source DQ and the second converter device U2 with all inverted Outputs Ã, g to is connected. For each converter device U1 or
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