CN104581766B - 专用动态数据采集分析方法及其系统 - Google Patents

Abstract

一种专用动态数据采集分析方法及其系统，所述专用动态数据采集分析方法包括：基于电台输出的同步信息和硬件产生的时钟信息，采集并发送嵌入式通信网络控制设备的内部数据，所述内部数据包括嵌入式通信网络控制设备之间构成的通信网络的交互数据；分析所述内部数据，并保存所述内部数据。本发明的技术方案能够准确有效的对网络性能进行分析。

Description

专用动态数据采集分析方法及其系统

技术领域

本发明涉及嵌入式设备技术以及通信网络数据采集领域，特别涉及一种专用动态数据采集分析方法及其系统。

背景技术

目前炮兵防空兵通信网络主要采用通过通信网络控制设备控制超短波电台等信道设备完成通信网络的搭建，通信网络中通信设备大部分采用嵌入式设备，数据传输过程中经过的环节比较多，为满足电台等信道设备传输要求，数据业务在传输过程要进行多次协议转换，网络活动具有不可见性，发生故障时无法快速准确的定位。无线传输具有突发性特点，无法准确对网络性能进行分析。

因此如何准确有效的对网络性能进行分析成为目前亟待解决的问题之一。

发明内容

本发明的技术方案解决的技术问题是如何准确有效的对网络性能进行分析。

为了实现上述发明目的，本发明的技术方案提供一种专用动态数据采集分析方法及其系统，包括：

基于电台输出的同步信息和硬件产生的时钟信息，采集并发送嵌入式通信网络控制设备的内部数据，所述内部数据包括嵌入式通信网络控制设备之间构成的通信网络的交互数据；

分析所述内部数据，并保存所述内部数据。

可选的，所述电台为无线电台，所述嵌入式通信网络控制设备之间构成的通信网络为无线通信网络，所述基于电台输出的同步信息和硬件产生的时钟信息，采集嵌入式通信网络控制设备的内部数据包括利用所述无线电台的通播特性，通过所述无线电台采集所述无线通信网络内的交互数据，并发送所述交互数据。

可选的，所述分析所述内部数据包括设定数据特征值，对报文进行实时跟踪，并生成数据逻辑分析图，对采集到的所述内部数据进行重新采样，重新采样的采样记录精确到毫秒。

可选的，所述保存所述内部数据包括在磁盘中建立并命名对应的文件夹或数据文件，将所述内部数据保存到与其对应的文件夹中。

一种专用动态数据采集分析系统，其特征在于，包括：

通过以太网接口或串口与所述计算机处理端相连的嵌入式通信网络控制设备，用以基于电台输出的同步信息和硬件产生的时钟信息，采集并发送该嵌入式通信网络控制设备的内部数据，所述内部数据包括嵌入式通信网络控制设备之间构成的通信网络的交互数据；

计算机处理端安装数据采集分析软件，用以接收并分析所述内部数据，并保存所述内部数据。

可选的，所述电台为无线电台，所述嵌入式通信网络控制设备之间构成的通信网络为无线通信网络，所述基于电台输出的同步信息和硬件产生的时钟信息，采集嵌入式通信网络控制设备的内部数据包括利用所述无线电台的通播特性，通过所述无线电台采集所述无线通信网络内的交互数据，并发送所述交互数据。

可选的，所述计算机处理端分析所述内部数据包括设定数据特征值，对报文进行实时跟踪，并生成数据逻辑分析图，对采集到的所述内部数据进行重新采样，重新采样的采样记录精确到毫秒。

可选的，所述计算机处理端保存所述内部数据包括在磁盘中建立并命名对应的文件夹或数据文件，将所述内部数据保存到与其对应的文件夹中。

本发明采取以上技术方案，与现有技术相比，具有以下优点：

通过有线、无线等方式完成对通信网络各层通信数据的采集，并对数据进行分析，以供相关人员对通信网络性能以及网络状况进行做出评估，对通信故障进行正确定位，系统采用内部软件分层输出与外部数据采集相结合，有效解决嵌入式系统数据运行不可见、通信系统故障定位困难等问题。在发生故障时，大大缩短了故障定位和排除故障的时间。提高了整个通信系统测试效率和测试精度，通过对通信数据的分析，增强了通信系统的可靠性、稳定性、可测试性。

附图说明

图1是本发明实施例提供的专用动态数据采集分析方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的专用动态数据采集分析系统的结构图；

图3是本发明实施例提供的通信网络控制设备内部数据采集的时序图；

图4是本发明实施例提供的电台通信网的结构图；

图5是本发明实施例提供的动态数据流向图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。

如图1所示所述专用动态数据采集分析方法，包括：

步骤S1，基于电台输出的同步信息和硬件产生的时钟信息，采集并发送嵌入式通信网络控制设备的内部数据，所述内部数据包括嵌入式通信网络控制设备之间构成的通信网络的交互数据；

步骤S2，分析所述内部数据，并保存所述内部数据。

所述电台为无线电台，所述嵌入式通信网络控制设备之间构成的通信网络为无线通信网络，所述基于电台输出的同步信息和硬件产生的时钟信息，采集嵌入式通信网络控制设备的内部数据包括利用所述无线电台的通播特性，通过所述无线电台采集所述无线通信网络内的交互数据，并发送所述交互数据。

所述分析所述内部数据包括设定数据特征值，对报文进行实时跟踪，并生成数据逻辑分析图，对采集到的所述内部数据进行重新采样，重新采样的采样记录精确到毫秒。所述保存所述内部数据包括在磁盘中建立并命名对应的文件夹或数据文件，将所述内部数据保存到与其对应的文件夹中。

如图2所示所述专用动态数据采集分析系统，包括：

通过以太网接口或串口与所述计算机处理端20相连的嵌入式通信网络控制设备10，用以基于电台输出的同步信息和硬件产生的时钟信息，采集并发送该嵌入式通信网络控制设备10的内部数据，所述内部数据包括嵌入式通信网络控制设备10之间构成的通信网络的交互数据；

计算机处理端20，用以接收并分析所述内部数据，并保存所述内部数据。

所述电台为无线电台，所述嵌入式通信网络控制设备10之间构成的通信网络为无线通信网络，所述基于电台输出的同步信息和硬件产生的时钟信息，采集嵌入式通信网络控制设备10的内部数据包括利用所述无线电台的通播特性，通过所述无线电台采集所述无线通信网络内的交互数据，并发送所述交互数据到计算机处理端20。

所述计算机处理端20分析所述内部数据包括设定数据特征值，对报文进行实时跟踪，并生成数据逻辑分析图，对采集到的所述内部数据进行重新采样，重新采样的采样记录精确到毫秒。

所述计算机处理端20保存所述内部数据包括在磁盘中建立并命名对应的文件夹或数据文件，将所述内部数据保存到与其对应的文件夹中。

本发明的技术方案涉及嵌入式设备技术以及通信网络数据采集领域，通过有无线方式完成对通信网络数据的实时采集，并利用无线电台同步特点对数据进行时间戳标定，对数据进行实时跟踪，通过分析生成逻辑分析图。本系统主要应用于炮兵防空兵专用通信网络，数据采集方法也可以应用于类似的嵌入式通信设备中。

下面举例说明本发明的技术方案：

通信网络控制设备内部数据采集，在嵌入式系统内部增加信息数据输出接口，采用低优先级的任务对数据进行输出，采用队列机制采集消息，利用CPU空闲时间输出采集数据；

无线网络数据采集，通过同类别、同频段的电台加入无线通信网络，通过电台接收网络内所有交互数据；

数据分析，对采集到数据进行分析，设定数据特征值，对报文进行实时跟踪，也可根据实际需要对采集到的数据进行重新采样数据，数据采样记录精确到毫秒确保数据具有较高精度。

具体的如图3所示，通信网络控制设备内部数据采集(对应图1的步骤S1)：

通信网络控制设备(也就是嵌入式通信网络控制设备)正常运行时，在通信传输的每一层加入输出数据接口，建立输出任务，设置采集输出任务优先级最低，避免影响正常运行任务。当设备内部有数据交互时，读取当前时间信息，将每层(物理层，链路层和网络层)交互的数据与时间信息、调试信息组合，生成采样数据并将数据写入输出队列，通知数据采集任务，由数据采集任务发送给相应的输出端口(网口或串口，图3中所示输出接口以太网或串口13)。

时间戳信息11利用电台输出同步帧周期12信号由FPGA(现场可编程门阵列)生成时间信息，时间精度精确到毫秒，具有定时准确、精度高等特点，有效保证了采集到数据的时间特性。

在进行数据采集时，通过调试串口打开输出开关，在采集完成时将输出开关关闭。

如图4所示，电台通信网数据采集(对应图1的步骤S1)：

无线通信网络建立以后，各节点间可以正常通信，打开数据采集电台101(简称电台)，电台配置为从台3，与网络内电台采用相同频段，电台配置与网络内其他电台相同的时隙表，但不发送业务，由于电台网通播特性，在一定距离范围内数据采集电台101能够接收到无线通信网内的所有数据，数据采集电台101通过串口与PC相连，电台接收到数据以及帧周期信息通过串口发送给数据分析软件。

如图5所示，数据分析(对应图1的步骤S2)：

测试终端(也就是计算机处理端102)通过对通信设备以及通过电台(电台配置为从台3)采集到的数据进行分析，自动生成动态数据流向图，通过设定测试数据特征值，对报文进行实时跟踪，也可根据实际需要对采集到的数据进行重新采样数据，利用采集到的数据报文中的时间戳信息对通信系统性能进行分析，计算数据传输的时间消耗，绘制直观数据传输逻辑分析图，显示数据传输的精确的时间区间。

采集过程中可以手动或自动将数据保存到磁盘文件，方便用户对数据进行分析，自动保存时能自动命名文件夹以及数据文件，保证数据组织的清晰明了。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种专用动态数据采集分析方法，其特征在于，包括：

通过以太网接口或串口与计算机处理端相连的嵌入式通信网络控制设备，基于电台输出的同步信息和硬件产生的时钟信息，采集并发送嵌入式通信网络控制设备的内部数据，所述内部数据包括嵌入式通信网络控制设备之间构成的通信网络的交互数据；

分析所述内部数据，并保存所述内部数据；

所述采集并发送嵌入式通信网络控制设备的内部数据，是指：当设备内部有数据交互时，读取当前时间信息，将每层交互的数据与时间信息、调试信息组合，生成采样数据。

2.如权利要求1所述的专用动态数据采集分析方法，其特征在于，所述电台为无线电台，所述嵌入式通信网络控制设备之间构成的通信网络为无线通信网络，所述基于电台输出的同步信息和硬件产生的时钟信息，采集嵌入式通信网络控制设备的内部数据包括利用所述无线电台的通播特性，通过所述无线电台采集所述无线通信网络内的交互数据，并发送所述交互数据。

3.如权利要求1所述的专用动态数据采集分析方法，其特征在于，所述分析所述内部数据包括设定数据特征值，对报文进行实时跟踪，并生成数据逻辑分析图，对采集到的所述内部数据进行重新采样，重新采样的采样记录精确到毫秒。

4.如权利要求1所述的专用动态数据采集分析方法，其特征在于，所述保存所述内部数据包括在磁盘中建立并命名对应的文件夹或数据文件，将所述内部数据保存到与其对应的文件夹中。

5.一种专用动态数据采集分析系统，其特征在于，包括：嵌入式通信网络控制设备和计算机处理端；

嵌入式通信网络控制设备通过以太网接口或串口与计算机处理端相连，用以基于电台输出的同步信息和硬件产生的时钟信息，采集并发送该嵌入式通信网络控制设备的内部数据，所述内部数据包括嵌入式通信网络控制设备之间构成的通信网络的交互数据；

计算机处理端安装数据采集分析软件，用以接收并分析所述内部数据，并保存所述内部数据；

所述采集并发送嵌入式通信网络控制设备的内部数据，是指：当设备内部有数据交互时，读取当前时间信息，将每层交互的数据与时间信息、调试信息组合，生成采样数据。

6.如权利要求5所述的专用动态数据采集分析系统，其特征在于，所述电台为无线电台，所述嵌入式通信网络控制设备之间构成的通信网络为无线通信网络，所述基于电台输出的同步信息和硬件产生的时钟信息，采集嵌入式通信网络控制设备的内部数据包括利用所述无线电台的通播特性，通过所述无线电台采集所述无线通信网络内的交互数据，并发送所述交互数据。

7.如权利要求5所述的专用动态数据采集分析系统，其特征在于，所述计算机处理端分析所述内部数据包括设定数据特征值，对报文进行实时跟踪，并生成数据逻辑分析图，对采集到的所述内部数据进行重新采样，重新采样的采样记录精确到毫秒。

8.如权利要求5所述的专用动态数据采集分析系统，其特征在于，所述计算机处理端保存所述内部数据包括在磁盘中建立并命名对应的文件夹或数据文件，将所述内部数据保存到与其对应的文件夹中。