KR100992343B1 - 정보 메시지들을 교환하는 안전한 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 송신 플랫폼으로부터 수신 플랫폼으로 연속적으로 송신된 정보 메시지를 교환하는 안전한 방법에 관한 것이다. 이 방법은,
a) 초기화 시퀀스로서,
제1 정보 메시지 M1을 송신하기 위한 날짜 t1에 관한 정보를 포함하는 초기화 메시지 M0가 상기 송신 플랫폼과 상기 수신 플랫폼 사이에 교환되는 초기화 시퀀스, 및
b) 정보 메시지 전송 시퀀스로서,
- 상기 정보 메시지는 상기 송신 플랫폼에 의해 주어진 시간 간격 ΔTE로 연속적으로 송신되고, 각각의 메시지 Mn은 상기 메시지를 송신하는 날짜 tn에 고유한 동적 코드 Cn에 의하여 코딩되고,
- 상기 수신 플랫폼에 의해 수신된 메시지는 그 수신 날짜 tr의 함수로서 처리되어, tn 부근의 관찰 윈도우(observation window) Fn 내에서 수신된 메시지는 상기 동적 코드 Cn을 디코딩하도록 되어 있는 디코딩 시퀀스 DCn을 이용하여 디코딩되고, 상기 수신 플랫폼의 클록은 상기 제1 메시지 M1을 수신함과 동시에 상기 날짜 t1에 동기화되는 정보 메시지 전송 시퀀스
를 포함하는 것을 특징으로 한다.
안전, 송신 플랫폼, 수신 플랫폼, 디코딩, 시퀀스

Description

정보 메시지들을 교환하는 안전한 방법{A SECURE METHOD OF EXCHANGING INFORMATION MESSAGES}
도 1은 정보 메시지의 교환에 대하여 본 발명에 따른 안전한 방법을 채용한 열차 감독 장치(train supervision installation)의 일부를 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 송신 플랫폼에 의해 채용되는 본 발명에 따른 안전한 교환 방법에 적합한 송신 방법의 주요 단계들을 도시하는 흐름도.
도 3은 수신 플랫폼에 의해 채용되는 본 발명의 안전한 교환 방법에 따른 처리 방법의 주요 단계들을 도시하는 흐름도.
도 4는 본 발명의 안전한 교환 방법에 따른 송신 플랫폼으로부터의 정보 메시지의 송신, 수신 플랫폼에서의 메시지의 수신, 및 메시지의 처리를 도시하는 타이밍도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
5 : 열차
6 : 제어 유닛
10 : 송신 플랫폼
20 : 수신 플랫폼
본 발명은 주어진 시간 간격으로 송신 플랫폼으로부터 수신 플랫폼으로 연속적으로 송신된 정보 메시지를 교환하는 안전한 방법에 관한 것이다. 본 발명은 보다 상세하게는 수신 플랫폼에 의해 픽업된 최종 메시지를 송신 플랫폼에 의해 송신된 최종 메시지에 대응하도록 하는 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 방법은 프랑스에서 제어, 작동 및 유지 지원 시스템(SACEM)으로 알려진, 열차 제어 및/또는 관리 시스템이 하나의 적용사례이고 중앙 제어 스테이션(centralized control station), 트랙에 따라 배치된 고정 설비, 및 각 열차 내의 제어 유닛을 포함한다. 이러한 종류의 제어 시스템에서, 중앙 제어 스테이션이 고정 설비에 규칙적인 시간 간격으로, 고정 설비의 다운스트림의 하나 이상의 궤도 부분에서 트래픽 조건에 관한 정보를 포함하는 정보 메시지를 송신한다. 그리고 네트워크에서 임의의 열차의 제어 유닛이 고정 설비로부터 고정 설비에 의해 수신된 최종 정보 메시지를 수신하고 이로부터 운행 속도를 채택하도록 한다. 이러한 종류의 정보 메시지 교환에서 안전을 위해 고정 설비에 의해 수신된 최종 메시지가 중앙 제어 스테이션에 의해 송신된 최종 정보 메시지에 대응하도록 하는 것이 필수적이다. 전송 메시지에 관련된 다양한 컴포넌트와 중앙 제어 스테이션과 고정 설비 간의 거리가 비교적 먼 것으로 가정하면, 몇몇 메시지는 간섭을 받거나 전송 중 지연되거나 고정 설비에 늦게 도달하여, 고정 설비가 중앙 제어 스테이션에 의해 송신된 순서와 비교하여 변경된 순서로 정보 메시지를 수신할 수 있다. 이러한 경우, 고정된 설비에서의 갱신된 정보 메시지는 더 이상 중앙 제어 스테이션에 의해 전송된 최종 메시지에 대응하지 않는다. 비록 이러한 현상이 드물기는 하지만, 트래픽 안정성을 보장하기 위해서는 이들이 탐지되어야하는 것은 필수적이다.
정보 메시지들을 안전하게 전송하기 위한 표준 방식은, 고정 설비에 의해 수신된 정보 메시지가 다시 중앙 제어 스테이션으로 전송되도록 데이터의 지속적인 양방향 교환 방식을 채택하여 전송된 정보 메시지에 대응하는지를 체크하는 것이다. 그러나, 데이터의 양방향 교환에 의존하는 이러한 방식은 송신측과 수신측에서 고가의 시스템이 요구되는 복잡한 처리 방식을 이용한다.
따라서, 본 발명의 목적은, 송신 플랫폼과 수신 플랫폼간의 정보 메시지들의 연속적 단방향 교환을 행하는 과정에 있어서, 수신 플랫폼에 의해 픽업된 최종 메시지가 송신 플랫폼에 의해 송신된 최종 메시지에 대응하도록 하여 수신 플랫폼에서 정보 메시지의 정확한 갱신(updating)을 행할 수 있도록 하는 정보 메시지의 안전한 교환 방법을 제공하는 데에 있다.
이를 위해, 본 발명은 송신 플랫폼으로부터 수신 플랫폼으로 연속적으로 송신된 정보 메시지를 교환하는 안전한 방법에 있어서,
a) 초기화 시퀀스로서,
제1 정보 메시지 M1을 송신하기 위한 날짜 t1에 관한 정보를 포함하는 초기화 메시지가 상기 송신 플랫폼과 상기 수신 플랫폼 사이에 교환되어, 상기 송신 플 랫폼과 상기 수신 플랫폼이 상기 제1 정보 메시지 M1을 송신하기 위한 날짜 t1을 알게 되는 초기화 시퀀스, 및
b) 정보 메시지 전송 시퀀스로서,
상기 정보 메시지는 상기 송신 플랫폼에 의해 상기 송신 플랫폼에 고유한 클록에 기초하여 송신 시간 허용 오차 δ(δ<ΔTE)를 갖고 주어진 시간 간격 ΔTE로 연속적으로 송신되고, 그에 따라 상기 제1 메시지 M1은 상기 클록에서 상기 날짜 t1에서 송신되고 제n 메시지 Mn은 날짜 tn=t1+(n-1)*ΔTE+δ에서 송신되고, 각각의 메시지 Mn은 상기 메시지를 송신하는 날짜 tn에 고유한 동적 코드 Cn에 의하여 코딩되고(상기 정보 메시지 데이터가 상기 애플리케이션의 안전한 기준의 함수로서 규정된 코드를 이용하여 코딩되어, 전송 에러시에도 상기 정보 메시지의 해독이 불가능하도록 한 예컨대 SACEM 코드인 것이 바람직함),
상기 수신 플랫폼에 의해 수신된 메시지는 상기 수신 플랫폼에 고유한 클록에 기초하여 그 수신 날짜 tr의 함수로서 처리되어, tn 부근의 관찰 윈도우(observation window) Fn 내에서 수신된 메시지는 상기 동적 코드 Cn을 디코딩하도록 되어 있는 디코딩 시퀀스 DCn을 이용하여 디코딩되고, 상기 수신 플랫폼의 상기 클록은 상기 제1 메시지 M1을 수신함과 동시에 상기 날짜 t1에 동기화되는 정보 메시지 전송 시퀀스를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 특정 실시예에서는 하기의 하나 또는 그 이상의 특징을 개별적으로 포함하거나 또는 임의의 기술적으로 가능한 조합 형태를 포함할 수 있다:
- 초기화 시퀀스 a) 중에, 상기 송신 플랫폼으로부터 상기 수신 플랫폼으로 코딩된 초기화 메시지 M0가 송신되고 상기 수신 플랫폼으로부터 상기 송신 플랫폼으로 코딩된 초기화 메시지 M'0가 송신되고, 상기 초기화 메시지 M0, M'0은 상기 제1 정보 메시지 M1을 송신하기 위한 날짜 t1에 관한 정보를 포함하고, 상기 초기화 메시지 M0, M'0은 상기 송신 플랫폼 및 상기 수신 플랫폼에 의해 디코딩되어, 상기 송신 플랫폼 및 상기 수신 플랫폼이 상기 제1 정보 메시지 M1을 송신하기 위한 날짜 t1을 알게 된다.
- 초기화 메시지의 수신 후에 할당된 시간 내에 상기 제1 메시지 M1이 수신되지 않으면, 상기 송신 플랫폼의 클록은 상기 할당된 시간의 말단에 대응하는 순간에 상기 날짜 t1에 자동적으로 동기화된다.
- 관찰 윈도우 Fn은 시간 윈도우 [t1+(n-1)*ΔTE-ΔTF*ε, t1+(n-1)*ΔTE + ΔTF*(1-ε)]에 대응하고, ΔTF는 상기 관찰 윈도우의 폭에 대응하고 수학식 ΔTF≤ΔTE을 만족하고 ε는 0에서 1까지이다.
- 메시지 Mn을 송신하는 사이에 상기 송신 플랫폼에 의해 규칙적으로 클록 동기화 신호가 송신되고, 상기 동기화 신호는 상기 수신 플랫폼과 상기 송신 플랫 폼의 내부 클록 사이의 위상 또는 주파수 에러를 감소시키기 위하여 동적으로 상기 수신 플랫폼의 내부 클록의 주파수 또는 위상을 정정하는 데 이용된다.
- 수신 플랫폼에 의해 디코딩된 정보 메시지는 정보 처리 모듈에 전송된다.
- 관찰 윈도우 Fn 중에 상기 수신 플랫폼에 의해 수신된 메시지는 한번에 하나의 메시지만을 저장할 수 있는 메모리에 순차적으로 저장되고 상기 관찰 윈도우 Fn의 말단에 상기 메모리에 저장된 메시지만이 상기 정보 처리 모듈에 전송된다.
- 송신 플랫폼은 철도 교통 감독 및 제어 시스템(rail traffic supervision and control system)의 중앙 제어 스테이션의 일부이고, 상기 수신 플랫폼은 철도 선로를 따라 배치된 고정 설비의 일부이고, 상기 정보 처리 모듈은 상기 고정 설비와 관련된 선로부 상에서 순환하는 열차 상에 있는 제어 유닛이다.
본 발명의 목적, 특징 및 이점은 제한 없는 예로 주어지며 첨부도면을 참조한 하기의 본 발명의 특별한 일 실시예의 설명으로부터 잘 이해될 것이다.
도면을 간략화하기 위해, 본 발명의 이해에 필요한 시스템 구성 요소만을 도시한다. 동일한 구성 요소가 하나 이상의 도면에 도시되면 동일한 참조 부호를 부기한다.
도 1은 고정 설비(2)의 아래 방향으로 하나 이상의 트랙 섹션에 대한 교통 상황과 관련된 정보를 포함하는 선로 섹션 정보 메시지를 따라 배치되는 고정 장치(2)와 통신하는 중앙 제어 스테이션(1)을 도시한 도면이다. 그리고, 본 기술 분야에 공지되어 있는 방식으로, 고정 설비(2)로부터 트랙 회로를 통해 여러가지중에서, 진행 방법, 예를 들어 적용 속도 또는 비상 정지를 개시할 필요가 있는지를 결정하기 위한 정보 메시지를 사용하는 제어 유닛(6)을 수반하는 열차(5)로 메시지가 전달된다.
정보 메시지를 전송하기 위해, 중앙 제어 스테이션(1)은 전송 케이블(4)에 의해 고정 설비(2)의 수신 플랫폼(20)에 연결되어 있는 송신 플랫폼(10)을 포함한다. 송신 플랫폼(10) 및 수신 플랫폼(20) 각각은 내부 클록을 갖는다.
본 발명에 따른 안전한 교환 방법을 사용하여 송신 플랫폼(10)에 의해 송신된 정보 메시지의 시퀀스는 도 2를 참조하여 이하에 기술된다.
이 도면에 있어서, 안전한 교환 방법의 제1 단계 101에서, 송신 플랫폼(10)으로부터 수신 플랫폼(20)으로 코드화된 초기화 메시지 M0가 전송되는 동안에 초기 시퀀스가 실행된다. 메시지 M0는 첫번째 정보 메시지의 최초 날짜의 정보 부분, 예를 들어, 송신 플랫폼에 의해 생성된 랜덤한 수를 포함한다. 제2 단계 102에서, 송신 플랫폼은 수신 플랫폼에 의해 송신된 메시지 M'0을 수신한다. 메시지 M'0는 첫 번째 정보 메시지의 최초 날짜의 정보 부분, 예를 들어, 수신 플랫폼에 의해 생성된 랜덤한 수를 포함한다. 단계 103에서, 송신 플랫폼(10)은 메시지 M0, M'0를 디코딩하여 첫 번째 메시지의 최초 날짜를 생성한다. 암시부가 초기 날짜를 선택적으로 보완할 수 있다.
양방향 교환 방법을 실행시킴으로써 초기 시퀀스의 전송을 일반적으로 안전하게 행하여 수신 메시지와 송신 메시지 사이의 상관 관계가 올바른지를 체크한다.
이전에 서술된 초기화 순서에 후속하여 송신 플랫폼(10)의 내부 클럭 상의 시간 te가 첫번째 메시지 M1을 전송하는 날짜 t1에 도달할 때까지, 송신 플랫폼(10)에 의해 메시지가 송신되지 않는 본 방법의 단계 104가 행해진다. 그 날짜 t1에서, 송신 플랫폼(10)이 첫번째 메시지 M1을 송신한 후, n번째 메시지 Mn이 날짜 tn=t1+(n-1)*ΔTE+δ(여기서, n은 정수이고, δ는 송신 시간 허용오차임(δ<ΔTE)) 에 송신되도록 일정한 시간 간격 ΔTE 로 메시지를 송신한다.
본 발명의 일 특징에 따르면, 송신된 각 메시지 Mn은 메시지를 송신하기 위한 날짜 tn에 고유한 동적 코드 Cn으로 코드화된다. 동적 코드 Cn은 코딩 특성을 갖고 있는 공지된 동적 코드로부터 선택되는 형태로, 코드 Cn을 디코딩하기 위한 디코딩 시퀀스 DCn 이외의 디코딩 시퀀스를 사용하는 메시지 Mn의 디코딩이, 애플리케이션 레벨에서 정의된 코딩이 주어진 경우 이해할 수 없는 메시지를 생성하도록 한다. 예를 들어, 선택된 코드는 데이타 비트들 각각에 원시 다항식 X32+X22+X2+X+1 을 적용하는 것에 기초한 중첩된 의사-랜덤 시퀀스일 수 있다.
송신 플랫폼(10)이 정보 메시지의 시퀀스를 송신하는 동안 수신 플랫폼(20)에 의해 병렬로 실행되는 프로세싱이 도 3을 참조하여 아래에 설명된다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 방법의 제1 단계 201에서, 수신 플랫폼(20)은 단계 101 동안 송신 플랫폼이 송신한 초기화 시퀀스에 포함된 메시지 M0를 수신한다. 제2 단계 202에서, 수신 플랫폼(20)은 단계 102 동안 송신 플랫폼에 의해 수신된 메시지 M'0를 송신한다. 단계 203에서, 송신 플랫폼에서 실행된 방법의 단계 103과 같이, 메시지 M0, M'0가 수신 플랫폼(20)에 의해 디코딩되어 제1 메시지 M1의 초기 날짜 t1을 얻는다.
수신 플랫폼(20)이 제1 메시지 M1을 수신하는 경우 트리거되는, 방법의 후속 단계 204에서, 수신 플랫폼(20)의 내부 클럭이, 제1 메시지 M1이 수신되는 시간에 tr=t1이 되도록, 날짜 t1에 동기된다(tr은 수신 플랫폼(20)의 내부 클럭 상의 시간임). 초기화 메시지 M0가 수신된 이후 할당된 시간 내에 제1 메시지 M1이 수신 플랫폼(20)에 도달하지 않으면 수신 플랫폼(20)의 내부 클럭은 디폴트로 날짜 t1에 동기된다.
메시지 M1이 수신된 이후, 수신 플랫폼(20)의 클럭은 바람직하게는 메시지 Mn과 동일한 사이클로 송신 플랫폼(10)에 의해 정기적으로 송신되는 클럭 동기 프레임을 사용하여 송신 플랫폼(10)의 클럭과 정기적으로 동기된다. 이러한 프레임들은 전용 프레임 또는 메시지 Mn 자체이다. 따라서, 송신 플랫폼(10)의 내부 클럭과 수신 플랫폼(20)의 내부 클럭 사이에 동기 에러(위상, 주파수, 평균, 최소 제곱법 등)가 측정되면, 수신 플랫폼(20)의 내부 클럭의 주파수 또는 위상이 동적으로 보정되어 2개 클럭들 간의 위상 또는 주파수 에러를 저감시킨다.
방법의 다음 단계 205 동안, 수신된 제1 메시지 M1는 다이나믹 코드 C1을 디코딩하는 디코딩 시퀀스 DC1에 의해 디코딩되고 메시지 M1을 디코딩한 결과는 수신 플랫폼(20)에 의해 트랙 회로로 전송된다.
방법의 다음 단계 206은 수신 플랫폼(20)이 시간 윈도우 [t1+(n-1)*ΔTE - ΔTF*ε, t1+(n-1)*ΔTE + ΔTF*(1-ε)]에 대응하는 관찰 시간 윈도우 Fn의 시간 tr에서, 새로운 메시지 M?, 이전 메시지 Mn를 수신할때 반복적으로 트리거되는데, 여기서, ΔTF는 관찰 윈도우의 폭이고, n은 정수이며, ε는 0부터 1까지이다.
방법의 다음 단계 207 동안, 관찰 윈도우 Fn의 송신 플랫폼(10)으로부터 수신된 메시지 M?는 역코딩(inverse coding) 시퀀스 DCn에 대응하는 관찰 윈도우 Fn에 할당된 디코딩 시퀀스 DCn을 사용하여 디코딩되고 송신 플랫폼(10)에 의해 송신된 n번째 메시지의 동적 코드 Cn만을 디코딩하는데 적용된다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 도 3에 도시되지 않은 단계에서, 수신 플랫폼(20)에 의해 디코딩된 메시지 M?는, 관찰 윈도우 Fn의 끝에 대응하는 시간 tr에서 트랙 회로에 송신되기 전에, 한번에 하나의 메시지만을 저장할 수 있도록 용량을 갖는 메모리에 일시적으로 저장된다. 간략화된 변형예에서, 메시지 M?는 메모리에 저장되지 않고 단계 207의 끝에서 즉시 트랙 회로로 전송될 수 있다.
그 후, 트랙 섹션상의 열차(5)는, 애플리케이션에서 정의된 디코딩이 주어진 경우 이해할 수 있는 수신된 메시지 M?가 정확하게 메시지 Mn으로 갱신되는 것을 보장하면서, 트랙 회로를 통해 수신 플랫폼(20)에 의해 디코딩된 메시지를 수신하고, 정보는 실행되어야 한다. 또한, 열차(5)가 연속적인 복수의 이해할 수 없는 메시지, 예를 들어, 다른 메시지 후에 이러한 5개의 메시지를 수신하면, 트랙 위를 순환하는 열차의 안정성을 확보하기 위하여, 열차(5)상에 탑재된 제어 유닛(6)은 긴급 정지(emergency stop)를 트리거하는데, 결과적으로, 열차는 다운스트림 트랙 섹션의 교통 조건에 대하여 충분한 정보를 가지고 있지 않을때 정지한다.
도 4는 본 발명의 방법에 따른 정보 메시지 교환 시퀀스의 일례를 나타내고 있다. 이 도면에서, 메시지 M1 내지 M6의 송신은 송신 플랫폼(10)의 내부 클럭 상의 시간에 대응하는 상단 축 te 상에 표시되어 있고, 메시지의 수신은 수신 플랫폼(20)의 클럭 상의 시간에 대응하는 축 tr 상에 표시되어 있다. 도 4를 참조로 설명되는 예에서, 본 도면에 도시되어 있지 않은 초기화 시퀀스는 시간 te = 4h 59min에 개시되는 것으로 간주되고, 제1 메시지를 전송한 일시 t1은 t1 = 5h인 것으로 간주된다. 간격 ΔTE는 예를 들어 ΔTE = 50 ms와 같이 수 밀리초의 단위이고, 그로 인해 정보 메시지의 갱신은 정기적인 것으로 된다. 도시된 예에서, 송신 시간 허용 오차(tolerance) δ는 0이고, 관찰 윈도우 Fn는 ε = 0.5, ΔTF = 25ms의 특성을 갖는다.
따라서, 도 4, 특히 수신 플랫폼(20)의 클럭 상의 시간을 나타내는 하단 축 tr 상에 나타난 메시지의 수신을 참조하면, 제1 메시지 M1이 송신되고 나서 어느 정도 후에, 수신 플랫폼(20)은 메시지 M1을 수신한다. 그 다음, 수신 플랫폼(20)은 메시지 M1이 수신된 순간에 tr = t1이 되도록 자신의 내부 클럭을 동기화한다. 그 다음, 메시지 M1은 디코딩 시퀀스 DC1을 사용하여 수신 플랫폼에서 디코딩된 후, 트랙 회로, 그리고 트랙 섹션 상의 임의의 열차(5)에 전송된다.
잠시 후에, 수신 플랫폼(20)은 t2의 중앙에 있는(centered on) 폭 △TF의 관찰 윈도우 F2에서 메시지 M2를 수신한다. 다음으로, 수신 플랫폼(20)은 디코딩 시퀀스 DC2를 이용하여 메시지 M2를 디코딩한다. 디코딩된 메시지는 한번에 하나의 메시지만을 기억할 수 있는 용량을 가진 수신 플랫폼의 메모리에 기억된 후에 관찰 윈도우 F2의 끝(end)에 대응하는 시간 tr에 트랙 회로로 전송된다: tr=t2+△TF/2. 다음으로, 트랙 섹션 상의 열차(5)의 제어 유닛(6)은 메시지 M2에 의해 교통 조건이 통지된다.
메시지 M3의 전송에 영향을 주는 간섭으로 인해, 수신 플랫폼(20)은 관찰 윈도우 F3 동안 어떠한 메시지도 수신하지 않는다. 이 경우에, 관찰 윈도우 F3의 끝에 대응하는 시간 tr에 수신 플랫폼(20)에 의해 트랙 회로로 전송된 메시지는 애플리케이션에 의해 디코딩될 때 이해할 수 없는데, 이는 이 정보 메시지의 갱신 에러를 트랙 섹션 상의 열차(5)의 제어 유닛(6)에 통지한다.
머지 않아, 메시지 M3는 관찰 윈도우 F4에서 수신된 후 상기 윈도우 F4에 할당된 디코딩 시퀀스 DC4를 이용하여 디코딩되며, 애플리케이션에 의해 정의되고 수신 플랫폼(20)의 메모리 내에 기억된 코딩이 제공된, 이해할 수 없는 디코딩된 메시지를 생성한다. 이해할 수 없는 메시지는 관찰 윈도우 F4의 끝에 대응하는 시간 tr에 트랙 회로로 전송되며, 열차(5)의 제어 유닛(6)은 이해할 수 없는 메시지를 수신하고 그것을 다른 정보 메시지 갱신 에러로서 해석(interpret)한다. 다음으로, 제어 유닛(6)은 2개의 연속된 정보 메시지 갱신 에러를 등록하지만, 허용 오차가 5개의 연속된 에러인 경우, 아직은 열차의 긴급 중지를 초래하지는 않는다.
두 개의 메시지 M4와 M5는 관찰 윈도우 F5 동안 수신 플랫폼(20)에 의해 연속적으로서 수신된다. 수신 플랫폼(20)은 우선 메시지 M4를 수신한 후, 동일 관찰 윈도우 F5에 있는 메시지 M5를 수신한다. 수신 플랫폼은 디코딩 시퀀스 DC5를 사용하여 메시지 M5를 디코딩하여, 애플리케이션에 의해 정의된 코딩이 주어진 경우 이해할 수 있으며 이전 메시지를 대신하여 수신 플랫폼(20)의 메모리에 저장되는 디코딩된 메시지를 생성한다. 메시지 M5는 관찰 윈도우 F5의 끝에 대응하는 시간 tr에서 트랙 회로에 전송된다. 그 후, 열차(5)의 제어 유닛(6)은, 애플리케이션에 의해 정의된 코딩이 주어진 경우 이해할 수 있는 메시지, 즉 메시지 M5를 그 메시지에 포함된 정보가 올바르게 갱신되었음을 확인하면서 수신한다.
관찰 윈도우 F6 동안, 수신 플랫폼(20)은 디코딩 시퀀스 DC6를 사용하여 디코딩되는 메시지 M6을 수신한 후, 트랙 회로에 전송되기 전에 윈도우 F6의 끝에 대응하는 시간 tr에서 메모리에 저장된다. 그 후, 열차(5)의 제어 유닛(6)은, 애플리케이션에 의해 정의된 코딩이 주어진 경우 이해할 수 있는 메시지, 즉 메시지 M6을 메시지 내에 포함된 정보가 갱신되었음을 확인하면서 수신한다.
따라서, 송신 플랫폼과 수신 플랫폼 사이의 규칙적인 단방향 메시지 교환으로 인하여 전술한 종류의 정보 메시지를 교환하는 안전한 방법은 복잡한 처리를 사용하지 않고도 포괄적인 형태로 수신처에 도달하는 정보 메시지의 올바른 갱신을 보증한다. 전술한 종류의 방법은, 정보 검증 시퀀스가 메시지의 전송을 매우 느리게 하고, 따라서 이에 응답하여 취해지는 액션을 매우 느리게 하는 통상의 양방향 송신 시스템과 달리, 고속으로 정보를 구현하고 전송하는 데 비교적 비용이 적게 든다는 이점을 갖는다. 따라서, 본 발명에 따른 방법은 열차에 의해 수신되는 정보 메시지를 비교적 고속으로 리프레시한다.
물론, 본 발명은 예시적으로 전술한 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발 명의 보호 범위를 벗어나지 않고도 특히 각종 콤포넌트의 구성의 관점에서 또는 기술적 균등물을 대체함으로써 변형될 수 있다.
본 발명은, 송신 플랫폼과 수신 플랫폼간의 정보 메시지들의 연속적 단방향 교환을 행하는 과정에 있어서, 수신 플랫폼에 의해 픽업된 최종 메시지가 송신 플랫폼에 의해 송신된 최종 메시지에 대응하도록 하여 수신 플랫폼에서 정보 메시지의 정확한 갱신을 행할 수 있도록 하는 정보 메시지의 안전한 교환 방법을 제공한다.

Claims (8)

  1. 송신 플랫폼(10)으로부터 수신 플랫폼(20)으로 연속적으로 송신되는 정보 메시지들을 교환하는 안전한 방법에 있어서,
    a) 제1 정보 메시지 M1을 송신하기 위한 날짜 t1에 관한 정보를 포함하는 초기화 메시지가 상기 송신 플랫폼(10)과 상기 수신 플랫폼(20) 사이에 교환되어, 상기 송신 플랫폼(10)과 상기 수신 플랫폼(20)이 이후 상기 제1 정보 메시지 M1을 송신하기 위한 날짜 t1을 알게 되는 초기화 시퀀스, 및
    b) 상기 정보 메시지들은 상기 송신 플랫폼(10)에 의해 상기 송신 플랫폼(10)에 고유한 클록에 기초하여 송신 시간 허용 오차 δ를 갖고 주어진 시간 간격들 ΔTE로 연속적으로 송신되어, 상기 제1 메시지 M1은 상기 클록에서 상기 날짜 t1에서 송신되고 제n 메시지 Mn은 날짜 tn=t1+(n-1)*ΔTE+δ에서 송신되고, 상기 제n 메시지 Mn은 상기 메시지를 송신하는 날짜 tn에 고유한 동적 코드 Cn에 의하여 코딩되도록 하고,
    상기 수신 플랫폼(20)에 의해 수신된 메시지들은 상기 수신 플랫폼(20)에 고유한 클록에 기초하여 그 수신 날짜 tr의 함수로서 처리되어, tn 부근의 관찰 윈도우(observation window) Fn 내에서 수신된 메시지들은 상기 동적 코드 Cn을 디코딩하도록 적응된 디코딩 시퀀스 DCn을 이용하여 디코딩되도록 하고, 상기 수신 플랫폼(20)의 클록은 상기 제1 메시지 M1을 수신할 때에 상기 날짜 t1에 동기화되는 정보 메시지 전송 시퀀스
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 정보 메시지들을 교환하는 안전한 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 a) 초기화 시퀀스 중에, 상기 송신 플랫폼(10)으로부터 상기 수신 플랫폼(20)으로 코딩된 초기화 메시지 M0가 송신되고 상기 수신 플랫폼(20)으로부터 상기 송신 플랫폼(10)으로 코딩된 초기화 메시지 M'0가 송신되고, 상기 초기화 메시지들 M0, M'0은 상기 제1 정보 메시지 M1을 송신하기 위한 날짜 t1에 관한 정보를 포함하고, 상기 초기화 메시지들 M0, M'0은 상기 송신 플랫폼(10) 및 상기 수신 플랫폼(20)에 의해 디코딩되어, 상기 송신 플랫폼(10) 및 상기 수신 플랫폼(20)이 상기 제1 정보 메시지 M1을 송신하기 위한 날짜 t1을 알게 되는 것을 특징으로 하는 정보 메시지들을 교환하는 안전한 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 초기화 메시지의 수신 후에 할당된 시간 내에 상기 제1 메시지 M1이 수신되지 않으면, 상기 수신 플랫폼(20)의 클록은 상기 할당된 시간의 말단에 대응하는 시점에 상기 날짜 t1에 자동적으로 동기화되는 것을 특징으로 하는 정보 메시지들을 교환하는 안전한 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 관찰 윈도우 Fn은 시간 윈도우 [t1+(n-1)*ΔTE-ΔTF*ε, t1+(n-1)*ΔTE+ΔTF*(1-ε)]에 대응하고, ΔTF는 상기 관찰 윈도우의 폭에 대응하고 수학식 ΔTF≤ΔTE을 만족하고 ε는 0에서 1까지의 값을 갖는 것을 특징으로 하는 정보 메시지들을 교환하는 안전한 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 메시지들 Mn을 송신하는 사이에 상기 송신 플랫폼(10)에 의해 규칙적으로 클록 동기화 신호가 송신되고, 상기 동기화 신호는 상기 수신 플랫폼(20)과 상기 송신 플랫폼(10)의 내부 클록들 사이의 위상 또는 주파수 에러를 감소시키기 위하여 동적으로 상기 수신 플랫폼(20)의 내부 클록의 주파수 또는 위상을 정정하는 데 이용되는 것을 특징으로 하는 정보 메시지들을 교환하는 안전한 방법.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 수신 플랫폼(20)에 의해 디코딩된 정보 메시지들은 정보 처리 모듈(6)에 전송되는 것을 특징으로 하는 정보 메시지들을 교환하는 안전한 방법.
  7. 제6항에 있어서, 관찰 윈도우 Fn 중에 상기 수신 플랫폼(20)에 의해 수신된 메시지들은 한번에 하나의 메시지만을 저장할 수 있는 메모리에 순차적으로 저장되고, 상기 관찰 윈도우 Fn의 말단에 상기 메모리에 저장된 메시지만이 상기 정보 처리 모듈(6)에 전송되는 것을 특징으로 하는 정보 메시지들을 교환하는 안전한 방법.
  8. 제6항에 있어서, 상기 송신 플랫폼(10)은 철도 교통 감독 및 제어 시스템(rail traffic supervision and control system)의 중앙 제어 스테이션(1)의 일부이고, 상기 수신 플랫폼(20)은 철도 선로를 따라 배치된 고정 설비(2)의 일부이고, 상기 정보 처리 모듈(6)은 상기 고정 설비(2)와 관련된 선로부 상에서 운행하는(circulate) 열차(5) 상에 탑재된 제어 유닛인 것을 특징으로 하는 정보 메시지들을 교환하는 안전한 방법.
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