調度指揮系統通用通信平臺的通訊方法
2023-06-10 15:02:01 3
專利名稱：調度指揮系統通用通信平臺的通訊方法
技術領域：
本發明涉及調度指揮系統中通用通信平臺的構建方法，尤其涉及調度指揮系統 通用通信平臺的通訊方法。
背景技術：
在鐵路跨越式發展的背景下，鐵路調度指揮的信息化程度越來越高，由此對調 度指揮信息交互的需求也日益迫切。目前為實現鐵路局內部各應用子系統之間、不 同鐵路局的調度指揮系統之間、以及鐵路局和鐵道部之間的信息交互，需針對不同 的應用使用各自不同的專用通信設備，由此帶來系統可擴展性差、難於維護、設備 冗餘等缺點。在本通用通信平臺上構建應用子系統，可有效的解決這些問題，本通 信平臺的高效性、通用性、可擴展性以及平臺可移植性可以最大限度的滿足各調度 指揮應用子系統之間的信息交互需求。
發明內容
本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷，提供一種高效可靠的調 度指揮系統通用通信平臺的通訊方法。
本發明的目的可以通過以下技術方案來實現:調度指揮系統通用通信平臺的通 訊方法，其特徵在於，該方法包括
(1) 在TCP通信層之上，使用專用的會話層組件，對TCP數據流進行包裝， 構成會話層信息；
(2) 所有接入通信平臺的子系統均有唯一的系統識別號，子系統與通信平臺 建立連接後發送登錄消息告知系統識別號，通信平臺採用適當的排序算法對所有接 入子系統的系統識別號進行管理，子系統發送的應用層消息頭中包含目標系統的識 別號，通信平臺不需要對應用層消息進行解析，僅讀取消息頭中的系統識別號，通 過高效的查找算法，即可進行高效的數據轉發。所述的會話層消息頭中包含消息長度、幀序號、時間戳、加密欄位等信息，消 息接收方通過對會話層消息頭中的信息運算保證通信數據的可靠性、完整性與安全 性。
與現有技術相比，本發明的優點包括
(1) 具有良好可擴展性的系統結構，允許各種調度指揮應用子系統接入；
(2) 毫秒級的通信轉發效率，支持實時的鐵路調度指揮應用；
(3) 平臺可移植性，支持WINDOWS/LINUX/AIX多種作業系統平臺。
具體實施例方式
以下結合具體實施例對本發明做進一步說明。
本發明調度指揮系統通用通信平臺的通訊方法使用TCP/IP通信技術、多線程 並發技術構建了一個鐵路調度指揮系統的統一通信框架，基於此通信平臺，可以以 一種統一的通信模式實現本局內調度指揮各應用子系統的互聯互通、跨局調度系統 信息傳遞以及鐵路局與鐵道部信息交互等多種應用，為提升鐵路信息化水平、實現 鐵路跨越式發展打下堅實的基礎。通信平臺軟體支持WINDOWS/LINUX/AIX操作 系統，軟體設計具有高效率、高可靠性、高並發性、擴展性強、可移植性強等特點。
主要包括以下內容-
(1) 具有良好可擴展性的系統結構 具體包括
a、 支持512個應用子系統作為客戶端接入。
b、 新的應用子系統接入時，不需要對通信平臺做任何修改。
c、 系統運行趨於靜態資源分配，即當連接客戶數增加時，系統資源不發生明 顯的動態增加。
d、 通信平臺支持WINDOWS/LINUX/AIX作業系統環境。 參見附圖
"應用子系統通信交互示意圖"
(2) 強大的數據處理轉發能力 具體包括
a、 動態獲取連接與通信實體的對應關係，根據數據幀中的實體目的地址進行 數據轉發。
b、 轉發對應用子系統透明，應用子系統只需要與通信平臺建立連接，就可以指定通信目的地址與任何接入通信平臺的子系統通信。
C、支持多級轉發，即同一個連接中包含多個通信實體。 d、數據存儲轉發的效率為毫秒級。
(3) 系統安全性 具體包括
a、 應用子系統需進行登錄驗證後方可接入。
b、 可以對連接進行動態管理，分配優先級、切斷非法連接等。
c、 使用加密算法對通信數據進行加密，避免信息洩露。
(4) 人機互動維護功能 支持命令行輸入命令對系統進行維護，提供多種査詢連接、控制連接參數以及
修改系統參數的維護操作。
通信平臺軟體作為獨立的進程運行。進程內採用多線程並發技術，包括以下三 類線程
服務端偵聽線程，作為TCP服務端，接受應用子系統作為TCP客戶端連接， 驗證連接合法性，分配客戶通信線程進行數據通信。
客戶通信線程，應用子系統的實際通信任務，各線程均維護獨立的通信隊列， 高效的處理通信存儲轉發任務。
用戶界面維護線程，提供命令行的人機互動功能。
其中服務端偵聽線程和用戶界面維護線程各運行一個，客戶通信進程可有多 個，由系統配置指定，最多可達512個，允許512個應用子系統同時連接。 本發明的關鍵技術
(1) 通信質量保證
在TCP通信層之上，使用專用的會話層組件，對TCP數據流進行包裝。會話 層消息頭中包含消息長度、幀序號、時間戳、加密欄位等信息，消息接收方通過對 會話層消息頭中的信息運算保證通信數據的可靠性、完整性與安全性。會話層對應 用層完全透明。
(2) 高效的存儲轉發邏輯 所有接入通信平臺的子系統均有唯一的系統識別號。子系統與通信平臺建立連
接後發送登錄消息告知系統識別號，通信平臺採用適當的排序算法對所有接入子系 統的系統識別號進行管理。子系統發送的應用層消息頭中包含目標系統的識別號，通信平臺不需要對應用層消息進行解析，僅讀取消息頭中的系統識別號，通過高效 的査找算法，即可進行高效的數據轉發。
權利要求
1.調度指揮系統通用通信平臺的通訊方法，其特徵在於，該方法包括(1)在TCP通信層之上，使用專用的會話層組件，對TCP數據流進行包裝，構成會話層信息；(2)所有接入通信平臺的子系統均有唯一的系統識別號，子系統與通信平臺建立連接後發送登錄消息告知系統識別號，通信平臺採用適當的排序算法對所有接入子系統的系統識別號進行管理，子系統發送的應用層消息頭中包含目標系統的識別號，通信平臺不需要對應用層消息進行解析，僅讀取消息頭中的系統識別號，通過高效的查找算法，即可進行高效的數據轉發。
2. 根據權利要求1所述的調度指揮系統通用通信平臺的通訊方法，其特徵在 於，所述的會話層消息頭中包含消息長度、幀序號、時間戳、加密欄位等信息，消 息接收方通過對會話層消息頭中的信息運算保證通信數據的可靠性、完整性與安全 性。
全文摘要
本發明涉及調度指揮系統通用通信平臺的通訊方法，該方法包括在TCP通信層之上，使用專用的會話層組件，對TCP數據流進行包裝，構成會話層信息；所有接入通信平臺的子系統均有唯一的系統識別號，子系統與通信平臺建立連接後發送登錄消息告知系統識別號，通信平臺採用適當的排序算法對所有接入子系統的系統識別號進行管理，子系統發送的應用層消息頭中包含目標系統的識別號，通信平臺不需要對應用層消息進行解析，僅讀取消息頭中的系統識別號，通過高效的查找算法，即可進行高效的數據轉發。本發明的優點包括具有良好可擴展性的系統結構，允許各種調度指揮應用子系統接入；毫秒級的通信轉發效率，支持實時的鐵路調度指揮應用。
文檔編號H04L29/08GK101594353SQ20091004934
公開日2009年12月2日 申請日期2009年4月15日 優先權日2009年4月15日
發明者翔 吳, 虎 崔, 奇 李, 王憲軍, 榮文亮, 費振豪, 宣 陳, 陳德俊 申請人:卡斯柯信號有限公司