CN101908924A

CN101908924A - 一种光信号的性能数据采集方法及其系统

Info

Publication number: CN101908924A
Application number: CN2009101078040A
Authority: CN
Inventors: 毛自慧
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2009-06-02
Filing date: 2009-06-02
Publication date: 2010-12-08

Abstract

本发明公开了一种光信号的性能数据采集方法及其系统，方法包括以下步骤，步骤一：预设定时周期T₀；步骤二：定时周期T₀届满时采集慢速变化的性能B对应的性能数据；步骤三：保存所述采集到的性能数据；步骤四：慢速变化的性能B的数据采集周期T_B届满时，从保存的性能数据中提取相应的性能数据并上报。本发明还保护了另一种光信号的性能数据采集方法，包括两个并行的进程。本发明简单易行，保证了对快速变化的性能A进行数据采集的间隔时间，因而实现了按时、准确地数据采集，显著提高了数据采集的准确度和高效性。

Description

一种光信号的性能数据采集方法及其系统

技术领域

本发明涉及光传输领域，尤其涉及一种光信号的性能数据采集方法及其系统。

背景技术

光传输系统中，经常需要通过采集和分析光信号的性能数据来定位、诊断和解决系统中的各种故障。光信号通常具有多项性能，一般根据每种性能的变化频率、传播介质以及具体的管理需要等对性能数据进行周期性采集，并上报采集的性能数据以供分析；快速变化(或频繁变化)的性能对应的数据采集周期T一般较短，慢速变化的性能对应的数据采集周期T一般较长。而每项性能数据的采集和上报也对应一定的数据处理时间t，其长短通常也与该性能的变化频率、传播介质等直接相关，通常数据采集周期T较长的性能对应的数据处理时间t较长，而数据采集周期T较短的性能对应的数据处理时间t较短。

随着光传输技术的迅速发展和广泛应用，光传输系统所涉及的性能逐步显现出种类多样化、处理方式复杂化等趋势。现有的光传输系统中，一般通过一个任务或进程实现光信号的多项性能数据的采集，即在该任务或进程中，按照每项性能对应的数据采集周期T逐个采集并上报性能数据。然而，由于慢速变化的性能往往需要较长的数据处理时间t，如果在此期间内某一快速变化的性能对应的数据采集周期T届满，则CPU难以同时执行两项任务，显然会影响后者的性能数据采集的效率和准确度。如图1所示为现有技术中光传输系统针对两项性能进行数据采集的时序图，例如图a)表示变化频率较快的性能A对应的数据采集周期为T_A，图a)表示性能A对应的数据处理时间t_A；图c)表示慢速变化的性能B对应的数据采集周期是T_B，图d)表示性能B对应的数据处理时间t_B；T_A＜T_B，且(t_A+t_B)＞T_A。系统运行过程中，如图e)所示为性能B的数据采集时序图，如图f)所示为的性能A的数据采集时序图，t₁时刻为需对性能B进行第m次性能数据采集的时间点T_Bm，同时也为需对性能A进行第n次性能数据采集的时间点T_An，即t₁＝T_Bm＝T_An。假设此时CPU空闲则依次执行两个任务，由于(t_A+t_B)＞T_A，性能B的性能数据采集和上报还没结束，又需要对性能A进行第n+1次性能数据采集；因此，只有执行完性能B的采集上报才能执行性能A的下一次采集。虚线所示的t2时刻针对性能B的第m次性能数据采集和上报结束，点划线所示的t₃时刻针对性能A的第n次性能数据采集和上报结束。因此，如图f)可见第n+1次对性能A采集性能数据的时间间隔大于T_A，而第n+2次针对性能A采集性能数据的时间间隔小于T_A，性能A的采集时间间隔忽长忽短，所以性能A每次采集的性能数据也不稳定，这些性能数据可能失去参考价值和实际意义，很难用于故障定位、故障诊断或系统维护等，甚至误导用户的操作。如果需要进行数据采集的性能较多，则出现这种状况的几率也会相应增大，因此，现有光信号的性能数据采集方法由于通过一个任务或进程实现多项性能数据的采集过程，对于快速变化的性能和慢速变化的性能并没有做区分处理，一些慢速变化的性能对应的数据处理时间t过长而影响了快速变化的性能数据采集的效率和准确度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种保证快速变化的性能数据采集间隔时间、提高数据准确度且简单易行的光信号的性能数据采集方法及其系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种光信号的性能数据采集方法，包括以下步骤：步骤一：预设定时周期T₀；步骤二：定时周期T₀届满时采集慢速变化的性能B对应的性能数据；步骤三：保存所述采集到的性能数据；步骤四：慢速变化的性能B的数据采集周期T_B届满时，从保存的性能数据中提取相应的性能数据并上报。

步骤一中预设定时周期T₀的方法为：T₀不大于慢速变化的性能B的数据采集周期T_B。

步骤一中预设定时周期T₀的方法为：所述慢速变化的性能B的数据采集周期T_B为定时周期T₀的整数倍。

步骤二中，定时周期T₀届满时，如果CPU空闲则采集慢速变化的性能B对应的性能数据。

将步骤二中所述的任务设置为系统中优先级最低的任务。

步骤三中，按照以下方式保存所述采集到的性能数据：针对每项慢速变化的性能B预先分配数据缓存区，并将采集到的性能数据缓存在对应的数据缓存区。

步骤三中，在所述的数据缓存区预存慢速变化的性能B对应的性能初始值；步骤四中，慢速变化的性能B的数据采集周期T_B届满时，从保存的性能数据中提取相应的性能数据的方式为：如果所述数据缓存区已经保存了最近一次采集的性能数据则提取所述最近一次采集的性能数据，否则提取所述性能初始值。

通过动态更新的方式将所述采集到的性能数据缓存在对应的数据缓存区。

一种光信号的性能数据采集方法，包括第一进程和第二进程，所述第一进程和第二进程并行，且第一进程的优先级低于第二进程；第一进程的任务为：当预设的定时周期T₀届满时，采集慢速变化的性能B对应的性能数据，并保存所述采集到的性能数据；第二进程的任务为：当快速变化的性能A的数据采集周期T_A届满时，采集该性能A对应的性能数据并上报；当慢速变化的性能B的数据采集周期T_B届满时，从所述第一进程保存的性能数据中提取对应的性能数据并上报。

第一进程中，当预设的定时周期T₀届满时，如果CPU空闲则采集慢速变化的性能B对应的性能数据。

一种光信号的性能数据采集系统，包括：定时周期预设模块，性能数据采集模块、性能数据保存模块和性能数据上报模块；定时周期预设模块用于预设定时周期T₀；性能数据采集模块用于在定时周期预设模块中预设的定时周期T₀届满时采集慢速变化的性能B对应的性能数据；性能数据保存模块用于保存性能数据采集模块采集到的性能数据；性能数据上报模块用于在慢速变化的性能B的数据采集周期T_B届满时，从性能数据保存模块保存的性能数据中提取相应的性能数据并上报。

本发明的有益效果是，本发明光信号的性能数据采集方法和系统对慢速变化的性能B对应的性能数据单独进行定时采集，并保存采集到的性能数据，当该性能B的数据采集周期T_B届满时提取相应的性能数据，因此本发明不会对快速变化的性能A的数据采集过程造成影响；本发明简单易行，保证了对快速变化的性能A进行数据采集的间隔时间，因而实现了按时、准确地数据采集，显著提高了数据采集的准确度。

另外，本发明可设置当CPU空闲时定时采集性能B对应的性能数据，或者将对性能B进行数据采集的任务设置为系统中优先级最低的任务，因此不会影响系统中其他任务的正常运行，显著提高了系统的工作效率。

本发明还保护了另一种光信号的性能数据采集方法，该方法中通过两个并行的进程对光系统中的各项性能进行数据采集，其中第一进程定时采集慢速变化的性能B对应的性能数据，并保存采集到的性能数据；第二进程在数据采集周期T_A届满时直接采集和上报快速变化的性能A对应的性能数据，或当T_B届满时从第一进程保存的性能数据中提取相应的性能数据并上报。本发明中第一进程和第二进程的任务互不影响，能够保证第二进程中对快速变化的性能A进行及时、准确地采集，因此提高了数据采集的准确度和效率。

附图说明

图1为现有技术中采集两项性能数据的时序图；

图2为本发明光信号的性能数据采集方法流程图；

图3为本发明光信号的性能数据采集方法中第一进程和第二进程并行的示意图；

图4为本发明光信号的性能数据采集方法一种具体实施方式的第一进程状态转换图；

图5为本发明光信号的性能数据采集方法一种具体实施方式的第二进程状态转换图；

图6为本发明光信号的性能数据采集系统的结构框图。

具体实施方式

本发明可通过以下具体实施方式实现，但并不限于以下实施方式。

光传输系统中通常需要采集光信号的多项性能对应的性能数据，并上报这些性能数据用于定位、诊断和解决光传输系统中的各种故障。由于各项性能的特点不同，其变化频率不尽相同，因此数据采集过程中通常按照每项性能的变化频率设定不同的数据采集周期，本发明据此将光信号的性能大致分为快速变化的性能A和慢速变化的性能B，性能A的数据采集周期为T_A，性能B的数据采集周期为T_B。快速变化的性能A可能具有多项，由于变化频率较高，如果不准时采集和上报对应的性能数据则可能降低采集到的性能数据的参考价值，甚至导致采集到的性能数据无意义；慢速变化的性能B可能也具有很多项，由于变化频率较低，通常对于数据采集的紧迫性和准确度的要求相对较低。受到传输介质和采集方法等因素的影响，快速变化的性能A对应的数据处理时间t_A相对较短，而慢速变化的性能B对应的数据处理时间t_B相对较长。

如图2所示为本发明光信号的性能数据采集方法流程图，包括以下步骤：

步骤S100：预设定时周期T₀，表示为采集性能B对应的性能数据的固定时间间隔，T₀的取值可根据具体需要而设置，可大于、等于或小于性能B的数据采集周期T_B。为了保证每次数据采集周期T_B届满时系统都有机会采集性能B对应的性能数据并准确反映性能B的变化状况，一种优选的方式为设定T₀≤T_B，进一步地还可使数据采集周期T_B为定时周期T₀的整数倍，这样使定时采集性能数据的时间点与数据采集周期T_B所确定的时间点相重合的几率大幅提高，显著提高了数据采集的准确度。如果需要对光传输系统中的多项慢速变化的性能B采集性能数据，可分别为每一项性能、或每一类性能分别设置对应的定时周期T₀；也可设置光传输系统中所有慢速变化的性能B通用的定时周期T₀，每逢定时周期T₀届满时随机或循环采集多项性能B对应的性能数据；还可设定定时周期T₀届满时，对所有性能B对应的性能数据逐个进行采集，直到出现CPU繁忙、系统故障或其他状况时停止采集性能数据。

步骤S101：定时周期T₀届满时采集慢速变化的性能B所对应的性能数据。可根据性能B的重要性或紧迫性等因素选择是否立即进行数据采集，如果该性能B的重要性和紧迫性较低，为了有效利用CPU且防止对系统中其他任务的影响，可设置定时周期T₀届满时，如果CPU空闲则采集慢速变化的性能B所对应的性能数据，CPU繁忙则跳过该任务。实际操作中，慢速变化的性能B的重要性和紧迫性通常都较低，因此可直接将该步骤的任务设置为系统中优先级最低的任务，能有效提高系统的工作效率。本实施方式中，由于慢速变化的性能B对应的数据处理时间t_B相对较长，单独对其进行定时数据采集不会影响快速变化的性能A的数据采集过程，保证每次数据采集的间隔时间，因此实现系统对性能A进行准确、有效地数据采集。

步骤S102：保存所述采集到的性能数据。根据具体需要可将保存方式设置为磁盘保存或缓存，缓存方式更有利于节省磁盘空间。一种优选的实施方式是针对每项慢速变化的性能B预先分配对应的数据缓存区，并将采集到的性能数据缓存在对应的数据缓存区。还可按照需要在数据缓存区中预存慢速变化的性能B对应的性能初始值。一种优选的缓存性能数据的实施方式为：通过动态更新的方式将采集到的性能数据缓存在对应的数据缓存区，即每采集一次性能数据，就对保存的原始数据进行刷新；该原始数据为性能初始值或最近一次采集的性能数据，如果不存在性能初始值，则直接将采集到的性能数据缓存至对应的数据缓存区，这种实施方式简化了系统结构。

步骤S103：数据采集周期T_B届满时，从保存的性能数据中提取相应的性能数据并上报，通常提取最近一次采集的性能数据，如果数据采集周期T_B届满时尚未采集到性能数据，则可暂不提取性能数据等待下一次数据采集周期T_B来临。数据缓存区中预存了性能B对应的性能初始值的情况下，如果所述数据缓存区已经保存了最近一次采集的性能数据则提取该最近一次采集的性能数据，否则提取所述性能初始值。性能数据上报之后，可根据需要在性能缓存区继续保存最近一次采集到的性能数据，或恢复性能初始值。

步骤S104：流程结束。

本发明光信号的性能数据采集方法对慢速变化的性能B对应的性能数据单独进行定时采集，并保存采集到的性能数据，当该性能B的数据采集周期T_B届满时提取相应的性能数据，因此本发明不会对快速变化的性能A的数据采集过程造成影响，保证了对快速变化的性能A进行数据采集的间隔时间；本发明简单易行，解决了现有技术中通过一个任务或进程采集多项性能数据时，由于慢速变化的性能B对应的数据处理时间t_B相对较长而导致快速变化的性能A的数据采集不准确的问题，因此本发明保证了对性能A进行按时、准确地数据采集，显著提高了数据采集的准确度。另外，本发明可设置CPU空闲时定时采集性能B对应的性能数据，或者将定时对性能B进行数据采集的任务设置为系统中优先级最低的任务，不会影响系统的其他任务，显著提高了系统的工作效率。

本发明还包括一种光信号的性能数据采集方法，该方法可包含第一进程和第二进程，第一进程和第二进程并行，且第一进程的优先级低于第二进程。

其中，第一进程的任务为：当预设的定时周期T₀届满时采集慢速变化的性能B所对应的性能数据，并保存采集到的性能数据。

第二进程的主要执行性能A和性能B的性能数据处理，当快速变化的性能A的数据采集周期T_A届满时，采集该性能A对应的性能数据并上报；当慢速变化的性能B的数据采集周期T_B届满时，从第一进程中保存的性能数据中提取对应的性能数据并上报。

如图3所示为本发明光信号的性能数据采集方法中第一进程和第二进程并行的示意图，包括以下步骤：

第一进程：

步骤S200：定时周期T₀届满。

步骤S201：采集慢速变化的性能B对应的性能数据，为了不影响系统中运行的其他任务，可预先设定当CPU空闲时采集慢速变化的性能对应的性能数据。

步骤S202：保存采集到的性能数据，接着回到步骤S200中等待下一次定时周期T₀届满。

第二进程：

步骤S300：数据采集周期T_A或T_B届满。

步骤S301：判断是否快速变化的性能A的数据采集周期T_A届满，是则进入步骤S303，否则进入步骤S302。

步骤S302：从第一进程保存的性能数据中提取对应的性能数据并上报，可根据需要在性能缓存区继续保存最近一次采集到的性能数据，或恢复性能初始值，接着回到步骤S300等待下一次T_A或T_B届满。

步骤S303：采集快速变化的性能A对应的性能数据，由于性能A对应的数据处理时间t_A相对较短，因此一般不会影响其他性能A的数据采集过程或其他任务的进行。

步骤S304：上报采集到的性能数据，并回到步骤S300等待下一次T_A或T_B届满。

图4为本发明光信号的性能数据采集方法一种具体实施方式的第一进程状态转换图，包括以下步骤：

步骤S400：CPU空闲时，第一进程进入准备阶段等待定时周期T₀届满。定时周期T₀届满时，如果CPU仍然空闲则进入步骤S401，如果CPU繁忙则进入步骤S402。

步骤S401：运行第一进程，即采集慢速变化的性能数据，并保存采集到的性能数据。在运行步骤S401的过程中如果遇到其他优先级高于第一进程的其他任务，则进入步骤S402。

步骤S402：运行其他任务，直到CPU再次空闲则进入步骤S400。

图5为本发明光信号的性能数据采集方法一种具体实施方式的第二进程状态转换图，包括以下步骤：

步骤S500：CPU空闲，第二进程进入准备阶段等待T_A或T_B届满。T_A或T_B中任意一项届满时，如果CPU仍然空闲，则进入步骤S501，如果CPU繁忙则进入步骤S502。

步骤S501：运行第二进程，即如果T_A届满，则采集性能A对应的性能数据并上报；如果T_B届满时，则从第一进程中保存的性能数据中提取相应的性能数据并上报。在运行进程二的过程中，如果遇到其他优先级高于第二进程的任务，则进入步骤S502。

步骤S502：运行其他任务，直到CPU再次空闲则进入步骤S500。

图6为本发明光信号的性能数据采集系统的结构框图，该系统包括以下功能模块：定时周期预设模块10，性能数据采集模块20、性能数据保存模块30和性能数据上报模块40。

其中。定时周期预设模块10用于预设定时周期T₀，一种优选的方式为设定T₀≤T_B，进一步地还可使数据采集周期T_B为定时周期T₀的整数倍。

性能数据采集模块20用于在定时周期预设模块10预设的定时周期T₀届满时采集慢速变化的性能B所对应的性能数据。对于重要性和紧迫性较低的性能B，可设置数据采集周期T_B届满时，如果CPU空闲则采集这项性能B对应的性能数据，如果CPU繁忙则跳过该任务。

性能数据保存模块30用于保存性能数据采集模块20采集到的性能数据，保存方式包括多种，可根据需要磁盘保存或缓存，还可针对每项性能B预设对应的数据缓存区，并将采集到的性能数据缓存在对应的数据缓存区。

性能数据上报模块40用于在慢速变化的性能B的数据采集周期T_B届满时，从性能数据保存模块30保存的性能数据中提取相应的性能数据并上报。

例如，一个具体的实施例中需要采集光传输系统的如下性能所对应的性能数据：

B1、B2、B3、FEB2、FEB3、PJP、PJN，这些性能变化速度较快，统称为性能A，数据采集周期T_A＝1s，如果不及时采集和上报对应的性能数据则可能导致所有采集到的性能数据无意义，因此必须保证每次一秒定时周期届满时立即采集性能数据。

激光器接收光频率，激光器发送光功率，激光器偏流和激光器温度，这些性能变化速度较慢，统称为性能B，数据采集周期T_B＝60s，且对这些性能B进行数据采集的重要性和紧迫性较低。以下采用本发明的方法单独进行性能B的定时数据采集，以保证对性能A的数据采集不造成影响。

本实施方式中设置第一进程和第二进程，第一进程和第二进程并行，且第二进程的优先级高于第一进程，或可根据需要将第一进程的优先级设置为系统中最低的优先级。

第一进程预设定时周期T₀＝30s，即每隔30秒对性能B对应的性能数据进行采集，该进程包括如下步骤：

首先：每当30秒定时周期届满时，如果CPU空闲则对性能B对应的性能数据进行采集，通常从指定的检测硬件获取对应的性能数据。

接着：将采集到的性能数据动态缓存至对应的数据缓存区。还可根据需要在数据缓存区预存性能初始值，例如设置为B₀＝0×7ffffffe，表明该性能初始值无意义。

第二进程中，当1s届满时对性能A对应的性能数据进行采集并上报，通常从指定的检测硬件获取对应的性能数据；当60秒届满时从第一进程的步骤二所述的数据缓存区提取对应的性能数据并上报。

本发明中第一进程和第二进程的任务互不影响，能够保证第二进程中对快速变化的性能A进行及时、准确地采集，因此提高了数据采集的准确度和效率。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种光信号的性能数据采集方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：预设定时周期T₀；

步骤二：定时周期T₀届满时采集慢速变化的性能B对应的性能数据；

步骤三：保存所述采集到的性能数据；

步骤四：慢速变化的性能B的数据采集周期T_B届满时，从保存的性能数据中提取相应的性能数据并上报。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤一中预设定时周期T₀的方法为：T₀不大于慢速变化的性能B的数据采集周期T_B。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：步骤一中预设定时周期T₀的方法为：所述慢速变化的性能B的数据采集周期T_B为定时周期T₀的整数倍。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤二中，定时周期T₀届满时，如果CPU空闲则采集慢速变化的性能B对应的性能数据。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：将步骤二中所述的任务设置为系统中优先级最低的任务。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于：步骤三中，按照以下方式保存所述采集到的性能数据：针对每项慢速变化的性能B预先分配数据缓存区，并将采集到的性能数据缓存在对应的数据缓存区。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：步骤三中，在所述的数据缓存区预存慢速变化的性能B对应的性能初始值；步骤四中，慢速变化的性能B的数据采集周期T_B届满时，从保存的性能数据中提取相应的性能数据的方式为：如果所述数据缓存区已经保存了最近一次采集的性能数据则提取所述最近一次采集的性能数据，否则提取所述性能初始值。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：通过动态更新的方式将所述采集到的性能数据缓存在对应的数据缓存区。

9.一种光信号的性能数据采集方法，其特征在于：包括第一进程和第二进程，所述第一进程和第二进程并行，且第一进程的优先级低于第二进程；

第一进程的任务为：当预设的定时周期T₀届满时，采集慢速变化的性能B对应的性能数据，并保存所述采集到的性能数据；

第二进程的任务为：当快速变化的性能A的数据采集周期T_A届满时，采集该性能A对应的性能数据并上报；当慢速变化的性能B的数据采集周期T_B届满时，从所述第一进程保存的性能数据中提取对应的性能数据并上报。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：第一进程中，当预设的定时周期T₀届满时，如果CPU空闲则采集慢速变化的性能B对应的性能数据。

11.一种光信号的性能数据采集系统，其特征在于，包括：定时周期预设模块，性能数据采集模块、性能数据保存模块和性能数据上报模块；

定时周期预设模块用于预设定时周期T₀；

性能数据采集模块用于在定时周期预设模块中预设的定时周期T₀届满时采集慢速变化的性能B对应的性能数据；

性能数据保存模块用于保存性能数据采集模块采集到的性能数据；

性能数据上报模块用于在慢速变化的性能B的数据采集周期T_B届满时，从性能数据保存模块保存的性能数据中提取相应的性能数据并上报。