СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ОБНОВЛЕНИЯ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ В УСТРОЙСТВЕ СВЯЗИ ПО ЛИНИЯМ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ
METHOD AND DEVICE FOR SOFTWARE UPDATE IN A COMMUNICATION DEVICE OVER POWER LINES

Изобретение относится к передаче информации по линиям электропередач, а именно к способам обновления программного обеспечения в устройствах связи по линиям электропередач и устройству для выполнения обновления программного обеспечения в устройстве связи по линиям электропередач.
Процедура обновления программного обеспечения является неотъемлемой частью жизненного цикла любой микропроцессорной техники, и в частности систем связи по линиям электропередач. Часто возникают ситуации, когда каналообразующее оборудование связи, работающее по принципу «точка-точка», использующее различные версии программного обеспечения, неспособно установить связь друг с другом вследствие изменения алгоритма синхронизации, изменения протокола обмена и др.
В известных системах связи по линиям электропередач обновление программного обеспечения на устройствах связи осуществляется по независимым каналам связи, имеющим небольшую дальность, до 15 м (например, RS-232, RS-485), при этом новая версия программного обеспечения сразу загружается в энергонезависимую память устройства связи (Система связи и телемеханики ССТМ «ES100». Руководство оператора по интерфейсу человек-машина и сервисному программному обеспечению. Часть 2 КМТЛ.465413.001 РЭ1 (изм. 07). - Каменск-Уральский: НПФ Мультиобработка, 2016). Для обновления программного обеспечения таким способ необходимо находиться в непосредственной близости с работающим устройством, что не всегда возможно, т.к. различные устройства одного канала связи могут находиться на значительном удалении друг от друга (300 км и более). Кроме того, для корректной работы канала связи чаще всего требуется установить новую версию программного обеспечения на все устройства связи по линиям электропередач данного канала связи. В таких случаях канал связи находится в состоянии отказа до момента установки новой версии программного обеспечения на все устройства связи, при этом резервные каналы связи, по которым возможно было бы связаться с устройствами, отсутствуют или не приспособлены для подобных задач. Таким образом, отказ канала связи по линиям электропередач может составлять от нескольких часов до нескольких суток, что совершенно неприемлемо для каналов связи диспетчерского и технологического управления энергосистем.
Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является разработка усовершенствованного способа обновления программного обеспечения в устройствах связи по линиям электропередач и устройства для его осуществления, а также расширение арсенала средств указанного назначения.
Техническим результатом изобретения является возможность удаленного обновления программного обеспечения устройств связи по линиям электропередач (в том числе одновременно нескольких) по различным каналам связи, имеющим большую дальность (в том числе волоконно-оптическим каналам, каналам Ethernet с переприемами, каналам связи, образованным самими устройствами связи по линиям электропередач), а также повышение доступности канала связи по линиям электропередач при обновлении программного обеспечения в устройствах связи.
Заявленный технический результат достигается за счет того, что способ обновления программного обеспечения в устройстве связи по линиям электропередач включает этапы:
загрузка новой версии программного обеспечения в средство для загрузки, обработки и записи программного обеспечения устройства связи по цифровому каналу связи с устройством;
передача команды обновления программного обеспечения в средство для загрузки, обработки и записи программного обеспечения устройства связи по цифровому каналу связи с устройством;
запись новой версии программного обеспечения в память устройства связи с последующим перезапуском устройства связи для загрузки с новой версией программного обеспечения с помощью средства для загрузки, обработки и записи программного обеспечения.
Целесообразно, чтобы загрузка программного обеспечения на устройство связи осуществлялась с проверкой целостности данных программного обеспечения на принимающем устройстве связи и подтверждением получения.
Целесообразно, чтобы при передаче программного обеспечения по независимым каналам связи и/или каналам связи по линиям электропередач осуществлялось помехоустойчивое кодирование.
Целесообразно, чтобы запись нового программного обеспечения осуществлялась в основную энергонезависимую память устройства связи. Новое программное обеспечение может быть сохранено также в дополнительную энергонезависимую память устройства связи.
Целесообразно, чтобы запись нового программного обеспечения осуществлялась в основную и/или дополнительную энергонезависимую память устройства связи после прохождения проверки целостности данных программного обеспечения.
Каналом связи может выступать любой существующий цифровой канал связи с устройством связи, в том числе, канал цифровой передачи данных, образованный самим устройством, и канал связи, образованный с помощью встроенных служебных модемов контрольных частот, инкапсулирующих в себе также низкоскоростные модемы передачи данных.
С помощью изобретения возможно производить обновление программного обеспечения устройств связи по линиям электропередач без снижения скорости основного мультиплексора, пользуясь исключительно возможностями служебных вспомогательных модемов, а также пользуясь значительно более скоростными волоконно-оптическими каналами связи, что повышает доступность канала связи по линиям электропередач.
Канал связи по линиям электропередач крайне подвержен воздействию различных погодных условий (дождь, снег, туман и пр.), а также воздействию работающих распределительных устройств и линий электропередач (наводки с других фаз и цепей, коронные разряды и пр.), поэтому обязательное подтверждение и контроль целостности данных программного обеспечения, а также дополнительное использование канального помехоустойчивого кодирования позволяют повысить скорость передачи программного обеспечения. Некорректная передача обновления может быть либо исправлена с помощью помехоустойчивого кодирования, что избавляет от необходимости повторной передачи программного обеспечения, либо, в случае невозможности исправления, передающая сторона будет немедленно об этом уведомлена и некорректные данные будут переданы повторно, не дожидаясь передачи остальных данных.
Для осуществления способа также разработано устройство для выполнения обновления программного обеспечения в устройстве связи по линиям электропередач.
Устройство для выполнения обновления программного обеспечения в устройстве связи по линиям электропередач включает в себя модуль обработки команд, модуль проверки целостности, модуль записи, модуль чтения, модуль обновления.
Модуль обработки команд выполнен с возможностью обработки всех входящих и исходящих команд, касающихся обновления программного обеспечения устройства связи (команда записи нового программного обеспечения, команда обновления собственного программного обеспечения и др.), от управляющего устройства.
Модуль проверки целостности выполнен с возможностью проверки правильности полученных данных программного обеспечения по цифровому каналу передачи данных по различным алгоритмам.
Модуль записи выполнен с возможностью осуществления записи данных программного обеспечения в энергозависимую и/или энергонезависимую память устройства связи и возможностью обращения к модулю проверки целостности для гарантии корректного обновления программного обеспечения и возможности генерации сообщения модулю обработки команд о неверно принятом сообщении при отсутствии целостности данных программного обеспечения.
Модуль чтения выполнен с возможностью осуществления работы с энергозависимой и/или энергонезависимой памятью устройства связи, а также с модулем проверки целостности перед каждой операцией чтения для предотвращения передачи некорректных данных по каналу связи или непосредственно при операции обновления программного обеспечения.
Модуль обновления выполнен с возможностью осуществления регулировки очередности операций чтения, проверки целостности и записи, а также генерации ответных сообщений в случае некорректного обновления программного обеспечения.
Устройство обновления программного обеспечения может быть интегрировано в устройство связи по линиям электропередач либо в другое устройство, взаимосвязанное с устройством связи по линиям электропередач.
Изобретение поясняется чертежами.
На Фиг. 1 представлена структурная схема, отображающая техническое решение обновления программного обеспечения устройства связи по линиям электропередач согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения.
На Фиг. 2 представлена структурная схема, отображающая средство для загрузки, обработки и записи программного обеспечения устройства связи по линиям электропередач.
Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения способ реализуется для устройства связи 1, снабженного средством для загрузки, обработки и записи программного обеспечения, представляющим собой устройство для выполнения обновления программного обеспечения (устройство обновления) 2. Устройство обновления 2 включает в себя модуль обработки команд 3, модуль проверки целостности 7, модуль записи 6, модуль чтения 4 и модуль обновления 5.
Новая версия программного обеспечения 9 загружается из управляющего устройства 8 по одному из цифровых каналов связи 10 в устройство обновления 2 устройства связи 1. Цифровым каналом связи 10 в данном случае может выступать волоконно-оптический каналы, канал Ethernet с переприемами, канал связи, образованный самими устройствами связи по линиям электропередач. Управляющее устройство 8 может передавать программное обеспечение в устройство обновления 2 устройства связи 1 поблочно или поточно с проверкой целостности данных программного обеспечения посредством модуля проверки целостности 7 устройства обновления 2 и подтверждением получения. Дополнительно при передаче программного обеспечения 9 управляющее устройство 8 может использовать помехоустойчивое кодирование, например, по алгоритму Рида-Соломона. После осуществления загрузки устройство обновления 2 через модуль записи 6 может записать новую версию программного обеспечения в энергонезависимую память (например, FLASH) для защиты от сбоев электропитания.
В случае успешной передачи новой версии программного обеспечения в устройство обновления 2 устройства связи 1, от управляющего устройства 8 в модуль обработки команд 3 устройства обновления 2 поступает команда обновления программного обеспечения устройства связи 1.
Модуль обновления 5 устройства обновления 2 осуществляет запись новой версии программного обеспечения в энергонезависимую память устройства связи через модуль записи 6 совместно с модулем проверки целостности 7. После выполнения всех операций модуль обновления 5 устройства обновления 2 может инициировать перезапуск устройства связи 1 для загрузки уже с обновленным программным обеспечением.
С помощью указанного способа и устройства обновления возможно одновременное обновление программного обеспечения на нескольких устройствах связи по линиям электропередач, не используя основную пропускную способность мультиплексора, что повышает доступность канала связи во время передачи обновления.
Заявленный способ и устройство позволяют осуществлять обновление программного обеспечения на устройствах связи по линиям электропередач на значительном удалении от них (до нескольких тысяч километров), что упрощает процесс обновления программного обеспечения на устройствах связи по линиям электропередач, расположенных на значительном расстоянии друг от друга, и снижает расходы на их обслуживание. А использование обязательного подтверждения получения и контроля целостности совместно с помехоустойчивым кодированием повышает скорость передачи обновления по цифровому каналу связи, подверженному различным помехам.