CN107294787B - 一种网络故障分析系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种网络故障分析系统及方法，该系统包括：故障分析启动单元，用于接收故障分析启动信号，并于接收到故障分析启动信号后，通过控制分析单元启动故障监测单元；故障监测单元，用于在该故障分析启动信号的控制下，启动多个监测模块监测并获得多个故障监测信息，并将获得的故障监测信息传送至控制分析单元；控制分析单元，用于对各故障监测信息进行分析，根据故障监测信息确定路由器的状态，并根据预设的网络故障分析表控制结果输出单元；结果输出单元，用于在该控制分析单元的控制下输出可体现故障原因的故障分析结果，本发明可实现在出现网络差时，自动分析故障原因，并给出解决方案，从而达到路由的最优性能。

Description

一种网络故障分析系统及方法

技术领域

本发明涉及一种网络故障分析系统及方法，尤其涉及一种软硬件结合的网络故障分析系统及方法。

背景技术

一般家庭，都是购买网络带宽时，由提供商将一切安装妥当，包括路由器设置等，而且普通家庭对路由器的知识了解的较少，但网络使用却经常会出问题，如掉线、网速慢、视频播放不了、找不到SSID(Service Set Identifier，服务集标识)。这时，用户得花时间自己折腾找原因，由于对路由器知识了解有限，最多情况下，都是重启或者降低体验要求，没有办法发挥网络带宽和路由的最大性能。

目前，路由器的功能日臻强大，一般在页面设置中，均加入了QOS(Quality ofService，服务质量)、穿墙功能、功率一键增强、USB3.0关闭、MU_MIMO(Multi-UserMultiple-Input Multiple-Output，多用户多入多出)开关等。但仍存在如下两个缺点：第一，用户出现掉线或网速慢时，用户没有办法判断分析出具体导致网络差的原因，严重时，则会导致用户不能上网；第二，用户不知道怎么来使用这些功能，没有专业知识很难很好的控制路由器，发挥其最大性能。

发明内容

为克服上述现有技术存在的不足，本发明之目的在于提供一种网络故障分析系统及方法，以实现在出现网络差时，自动分析故障原因，并给出解决方案，从而达到路由的最优性能。

为达上述目的，本发明提供的技术方案如下：

一种网络故障分析系统，应用于一路由器，包括：

故障分析启动单元，用于接收故障分析启动信号，并于接收到故障分析启动信号后，通过控制分析单元启动故障监测单元；

故障监测单元，用于在该故障分析启动信号的控制下，启动多个监测模块监测并获得多个故障监测信息，并将获得的故障监测信息传送至控制分析单元；

控制分析单元，用于对各故障监测信息进行分析，根据故障监测信息确定路由器的状态，并根据预设的网络故障分析表控制结果输出单元；

结果输出单元，用于在该控制分析单元的控制下输出可体现故障原因的故障分析结果。

进一步地，该故障分析启动单元通过设置硬件开关或软件开关启动该故障监测单元。

进一步地，该结果输出单元包括多个指示灯，各指示灯通过GPIO口连接至该路由器，该结果输出单元通过多个指示灯的亮灭组合输出该故障分析结果。

进一步地，该结果输出单元输出并显示该故障分析结果的故障编号及故障原因。

进一步地，若该故障分析启动单元的故障分析启动方式为硬件开关启动方式，则该控制分析单元控制该结果输出单元通过不同的指示灯的亮灭输出该故障分析结果；若该故障分析启动单元的故障分析启动方式为软件开关启动方式，则该控制分析单元控制该结果输出单元输出并显示该故障分析结果的故障编号及故障原因。

进一步地，于该结果输出单元输出并显示该故障分析结果的故障编号及故障原因后，该控制分析单元还根据该网络故障分析表获取对应的故障解决方案，并通过该结果输出单元输出显示。

进一步地，该故障监测单元包括：

网络接入监测模块，用于监测网络是否接入；

带宽检测及用户数量统计模块，用来检测路由器的实际总带宽，并统计目前连接该路由器的所有用户数；

路由状态自检模块，用于检测路由器自身状态

信号强度RSSI检测模块，用于检测路由器的无线信号强度RSSI值；

背景噪声监测模块，用于检测该路由器的背景噪声；

网络连接速度监测模块，用于检测路由器的网络连接速度。

进一步地，该故障监测单元还包括状态更新模块，用于将各监测模块刷新到最新状态以获得最新的故障监测信息。

为达到上述目的，本发明还提供一种网络故障分析方法，包括如下步骤：

步骤一，于接收到故障分析启动信号后，启动故障监测单元；

步骤二，在该故障分析启动信号的控制下，故障监测单元启动监测并获得多个故障监测信息，将监测到的信息传送至控制分析单元；

步骤三，利用控制分析单元对各故障监测信息进行分析，根据故障监测信息确定路由器的状态，并根据网络故障分析表控制结果输出单元输出可体现故障原因的故障分析结果。

进一步地，该故障监测信息包括网络接入信号、系统总带宽、该路由器接入的用户数量、路由自身状态信号、信号强度RSSI、背景噪声信号、网络连接速度中的部分或全部。

与现有技术相比，本发明一种网络故障分析系统及方法的有益效果在于：

本发明一种网络故障分析系统及方法通过设置软硬件的开关启动故障分析功能，利用故障监测单元通过多个故障检测模块获得多个故障监测信息，并将监测到的信息传送至控制分析单元进行分析，根据故障监测信息确定路由器的状态，并根据网络故障分析表控制结果输出单元输出路由器当前的故障状态，以实现在出现网络差时，自动分析故障原因，并给出解决方案，从而达到路由的最优性能。

附图说明

图1为本发明一种网络故障分析系统的一个实施例的结构示意图；

图2为本发明具体实施例之网络故障分析系统的结构示意图；

图3为本发明一种网络故障分析方法的一个实施例的步骤流程图；

图4为本发明具体实施例之网络故障分析工作流程图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

在本发明的一个实施例中，如图1所示，本发明一种网络故障分析系统，设置于路由器端，其包括：故障分析启动单元10、故障监测单元11、控制分析单元12以及结果输出单元13。

其中，故障分析启动单元10，用于接收故障分析启动信号，并于接收到故障分析启动信号后，通过控制分析单元12启动故障监测单元11，在本发明具体实施例中，故障分析启动单元10可通过硬件和/或软件开关实现，所谓硬件开关实现指的是通过于路由器上设置硬件开关以控制故障分析的启动，软件开关实现则是指通过软件APP或路由器设置页面设置软件开关，以通过该软件开关控制故障分析的启动，但本发明不以此为限；故障监测单元11，用于在该故障分析启动信号的控制下，启动多个监测模块进行监测并获得多个故障监测信息，将监测到的信息传送至控制分析单元12，在本发明具体实施例中，该故障监测信息包括网络接入信号、系统总带宽、该路由器接入的用户数量、路由自身状态信号、信号强度RSSI、背景噪声信号、网络连接速度等的部分或全部。

具体地，故障监测单元11进一步包括：

网络接入监测模块111，用于监测网络是否接入，在本发明具体实施例中，网络接入监测模块111可通过监测路由器的Wan口是否接入网络来实现网络接入的监测；带宽检测及用户数量统计模块112，用来检测路由器的实际总带宽，并统计目前连接该路由器的所有用户数，具体的带宽检测方法可采用目前常规的方法，在此不予赘述；路由状态自检模块113，用于检测路由器自身状态，如上电复位、DDR与FLASH加载、WIFI模块MAC读取，以确定路由器是否工作异常，由于具体的路由器状态自检采用的是现有技术，在此不予赘述；信号强度RSSI检测模块114，用于检测路由器的无线信号强度RSSI(Received Signal StrengthIndication，接收的信号强度指示)值；背景噪声监测模块115，用于检测该路由器的背景噪声，这里的背景噪声指的是使用USB3.0设备，导致USB3.0设备高速传输时对路由器WIFI性能产生影响的背景噪声，在本发明具体实施例中，背景噪声的检测可通过监测对应的GPIO实现；网络连接速度监测模块116，用于检测路由器的网络连接速度。

控制分析单元12，用于对各故障监测信息进行分析，根据故障监测信息确定路由器的状态，并根据网络故障分析表控制结果输出单元13输出相应的故障分析结果以显示当前的路由器状态及故障原因。在本发明具体实施例中，该网络故障分析表预先存储了路由器各状态及其所对应的输出显示结果。

结果输出单元13，用于在控制分析单元12的控制下输出可体现故障原因的故障分析结果，以提供路由器的当前的故障状态及故障原因。在本发明具体实施例中，结果输出单元13可采用两种方式实现路由器故障状态及故障原因的输出：一、是硬件实现的方式，即，根据预设的规则通过若干指示灯的组合显示来表现不同故障状态，具体地说，以本发明具体实施例的八个路由器的状态为例，结果输出单元13可采用三个指示灯来显示8种不同的路由器状态，即网络故障分析表中预设有路由器各状态对应各指示灯的亮灭控制情况，这样用户通过各指示灯的亮灭情况即可判断出路由器的当前故障状态；二是软件实现的方式，即网络故障分析表中预设有路由器各状态及其对应的故障编号及其故障原因，根据网络故障分析表获得当前路由器的故障编号及故障原因并予以输出显示。

较佳地，控制分析单元12可根据故障分析启动单元10的故障分析启动方式控制结果输出单元13对路由器的故障分析结果的输出方式，例如，若故障分析启动单元10的故障分析启动方式为硬件开关启动方式，则控制路由器故障分析结果的输出方式为硬件显示方式，即通过不同的指示灯的亮灭来体现不同的路由器的状态；若故障分析启动单元10的故障分析启动方式为软件开关启动方式，则控制路由器的故障分析结果的输出方式为软件显示方式，即根据网络故障分析表获得当前路由器的故障编号及故障原因并直接输出显示。

优选地，本发明之故障监测单元11还包括状态更新模块，用于将各监测模块刷新到最新状态以获得最新的故障监测信息，在本发明具体实施例中，该状态更新模块可采用1分钟的定时器，即每隔1分钟刷新各监测模块。

图2为本发明具体实施例之网络故障分析系统的结构示意图。以下将配合图2进一步说明本发明之网络故障分析系统：在本发明具体实施例中，路由器通过Wan(Wide AreaNetwork，广域网)口连接互联网Internet，故障分析启动单元10采用硬件和软件开关，即一、利用路由器的GPIO0连接硬件SW开关，当路由器出现掉线或网络慢时，用户可通过开启硬件SW开关产生故障分析启动信号，以启动故障监测单元11的各监测模块采集故障监测信息，二、路由器的页面设置中设置有软件SW开关，当路由器出现掉线或网络慢时，用户可通过页面点击该软件SW开关以产生故障分析启动信号启动故障监测单元11的各监测模块采集故障监测信息。

在本发明具体实施例中，结果输出单元13可通过硬件方式实现，即通过GPIO1、GPIO2、GPIO3分别控制3个LED灯来显示路由器的故障状态，故障监测单元11的各监测模块将采集的故障监测信息传送至控制分析单元12，控制分析单元12则根据故障监测信息分析故障原因，根据网络故障分析表预设的路由器各状态对应各指示灯的亮灭情况控制3个LED灯的亮灭，这样用户即可根据指示灯的亮灭组合情况确定路由器当前的故障原因，结果输出单元13还可通过软件方式，即该网络故障分析表中还预设有路由器各状态及其对应的故障编号及其故障原因，可根据网络故障分析表获得当前路由器的故障编号及故障原因并予以输出显示，本发明具体实施例的网络故障分析表如表1所示：

表1

如表1所示，当控制分析单元12没有接收到故障分析启动单元10的故障分析启动信号时，则说明故障分析启动单元的硬件SW开关和软件SW开关为关闭状态，此时，控制分析单元12则根据预设的网络故障分析表控制结果输出单元101的3个LED灯为全灭，这样用户则可根据LED灯全灭的情况根据网络故障分析表知道路由器的状态是硬件SW开关和软件SW开关为关闭状态

其它具体状态一一说明如下：

故障编号1：当控制分析单元12根据网络接入监测模块111以及路由状态自检模块113得出当前路由正常工作，但路由器的Wan口无网络接入，则根据网络故障分析表控制三个LED为关、关、开，并确定故障编号为1，以及故障原因为“网线松动，或者网络带宽到期，需交费等”。

故障编号2：当控制分析单元12根据带宽检测及用户数量统计模块112获得当前的实际带宽以及连网人数，当带宽较低时，如10M/20M，但用户人数超过10人时，则根据网络故障分析表控制三个LED为关、开、关，并确定故障编号为2，以及故障原因为“根据实际带宽检测，连网人数过多”；

故障编号3：当控制分析单元12根据信号强度RSSI检测模块114监测到信号强度RSSI弱，则根据网络故障分析表控制三个LED为关、开、开，并确定故障编号为3，以及故障原因为“信号强度RSSI弱”；

故障编号4：当控制分析单元12根据背景噪声监测模块115监测到背景噪声Knoise过大，则根据网络故障分析表控制三个LED为开、关、关，并确定故障编号为4，以及故障原因为“背景噪声Knoise过大”；

故障编号5：当控制分析单元12根据路由状态自检模块113监测路由自身状态，例如上电复位、DDR与FLASH加载、WIFI模块MAC读取，监测到路由工作异常，则根据网络故障分析表控制三个LED为开、关、开，并确定故障编号为5，以及故障原因为“路由工作异常”；

故障编号6：当各故障监测信息的参数均正常时，则根据网络故障分析表控制三个LED为开、开、关，并确定故障编号为6，以及故障原因为“其他情况，可能为路由位置问题等”；

故障编号7：当控制分析单元12根据网络连接速度监测模块116监测到网络连接速度正常，则根据网络故障分析表控制三个LED为开、开、开，并确定故障编号为7，以及故障原因“网络连接正常”。

在本发明具体实施例中，当结果输出单元13通过软件方式输出故障编号及故障原因后，还可输出故障原因的解决方案，即网络故障分析表中对于各故障状态，还具有对应的故障解决方案，例如，对于故障编号1，给出解决方案为“请重试插入网线或确认网线带宽是否到期”，对于故障编号2，则弹出QOS限速界面或MAC地址过滤界面，供用户选择，对于故障编号3，则弹出穿墙模式界面或一键增强功率界面，供用户选择，对于故障编号4，则弹出关闭USB3.0接口功能，使用USB2.0接口，或提示连接5G1WIFI，对于故障编号5，则弹出恢复出厂设置界面或者重启界面，对于故障编号6，则提示用户更换路由位置(因为天线都有方向性)，或者查看客户端问题，对于故障编号7，则提示用户由于购买带宽限制，实测网速已达到正常性能，且路由性能正常。

在本发明的另一个实施例中，如图3所示，本发明一种网络故障分析方法，应用于路由器，包括如下步骤：

步骤301，于接收到故障分析启动信号后，启动故障监测单元，在本发明具体实施例中，启动故障监测单元可通过硬件和/或软件开关实现，所谓硬件开关实现指的是通过于路由器上设置硬件开关以控制故障分析的启动，软件开关实现则是指通过软件APP或路由器设置页面设置软件开关，以通过该软件开关控制故障分析的启动，本发明不以此为限；

步骤302，在该故障分析启动信号的控制下，故障监测单元启动监测并获得多个故障监测信息，将监测到的信息传送至控制分析单元，在本发明具体实施例中，故障监测信息包括网络接入信号、系统总带宽、该路由器接入的用户数量、路由自身状态信号、信号强度RSSI、背景噪声信号、网络连接速度等的部分或全部。

步骤303，利用控制分析单元对各故障监测信息进行分析，根据故障监测信息确定路由器的状态，并根据网络故障分析表控制结果输出单元13输出可体现故障原因的故障分析结果。在本发明具体实施例中，网络故障分析表预先存储了路由器各状态所对应的输出结果。在本发明具体实施例中，结果输出单元可采用两种方式实现路由器故障状态的输出：一、是硬件实现的方式，即，根据预设的规则通过若干指示灯的组合显示来实现不同故障状态的输出，具体地说，以本发明具体实施例的八个路由器的状态为例，结果输出单元可采用三个指示灯来显示8种不同的路由器状态，即网络故障分析表中预设有路由器各状态对应各指示灯的亮灭控制情况，用户通过各指示灯的亮灭情况即可判断出路由器的当前故障状态及故障原因；二是软件实现的方式，即网络故障分析表中预设有路由器各状态及其对应的故障编号及其故障原因，根据网络故障分析表获得当前路由器的故障编号及故障原因并予以输出显示。

较佳地，于步骤303中，控制分析单元根据故障分析启动单元的故障分析启动方式控制结果输出单元对路由器故障分析结果的输出方式，例如，若故障分析启动单元的故障分析启动方式为硬件开关启动方式，则控制路由器当前状态的输出方式为硬件显示方式，即通过不同的指示灯的亮灭来体现不同的路由器的状态；若故障分析启动单元的故障分析启动方式为软件开关启动方式，则控制路由器当前状态的输出方式为软件显示方式，即根据网络故障分析表获得当前路由器的故障编号及故障原因并直接输出显示。

图4为本发明具体实施例之网络故障分析工作流程图。在本发明具体实施例中，故障分析启动单元包括硬件开关触发和软件开关触发，硬件开关触发可以通过三个LED灯的状态组合显示故障原因，操作简单，软件开关触发可在页面直接显示故障原因，且弹出解决方案。具体工作流程如下：

当出现掉线或者网络慢时，用户可选择用硬件SW开关或者软件开关，软件开关可在页面或者通过APP(应用程序)选择，硬件开关SW打开后，故障监测单元的各检测模块开始工作，进行故障分析，然后控制分析单元根据各检测模块的故障监测信息根据网络故障分析表中预设的规则控制LED灯显示，从而让用户了解故障情况，用户可查找故障手册进行分析解决，若问题解决，则关闭用于故障分析的硬件SW开关；若用户选择软件触发，则在APP或页面打开软件开关，故障监测单元的各检测模块开始工作，进行故障分析，根据网络故障分析表获得故障编号及故障原因，弹出故障原因编号及故障原因，并且让用户选择，是否弹出页面进行修改解决，若是，则会针对每个故障弹出对应窗口，以提供用户故障的解决方案，当用户修改完成，关闭用于故障分析的软件开关，即可关闭各检测模块，从而节省路由器的耗电。

综上所述，本发明一种网络故障分析系统及方法通过设置软硬件的开关启动故障分析功能，利用故障监测单元通过多个故障检测模块获得多个故障监测信息，并将监测到的信息传送至控制分析单元进行分析，根据故障监测信息确定路由器的状态，并根据网络故障分析表控制结果输出单元输出路由器当前的故障状态，以实现在出现网络差时，自动分析故障原因，并给出解决方案，从而达到路由的最优性能。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。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 (4)

1.一种网络故障分析系统，应用于一路由器，包括：

故障分析启动单元，用于接收故障分析启动信号，并于接收到故障分析启动信号后，通过控制分析单元启动故障监测单元；

故障监测单元，用于在该故障分析启动信号的控制下，启动多个监测模块监测并获得多个故障监测信息，并将获得的故障监测信息传送至控制分析单元；

控制分析单元，用于对各故障监测信息进行分析，根据故障监测信息确定路由器的状态，并根据预设的网络故障分析表控制结果输出单元；

结果输出单元，用于在该控制分析单元的控制下输出可体现故障原因的故障分析结果；

该结果输出单元包括多个指示灯，各指示灯通过GPIO口连接至该路由器，该结果输出单元通过多个指示灯的亮灭组合输出该故障分析结果；

若该故障分析启动单元的故障分析启动方式为硬件开关启动方式，则该控制分析单元控制该结果输出单元通过不同的指示灯的亮灭输出该故障分析结果；若该故障分析启动单元的故障分析启动方式为软件开关启动方式，则该控制分析单元控制该结果输出单元输出并显示该故障分析结果的故障编号及故障原因；

于该结果输出单元输出并显示该故障分析结果的故障编号及故障原因后，该控制分析单元还根据该网络故障分析表获取对应的故障解决方案，并通过该结果输出单元输出显示；

该故障监测单元包括：

网络接入监测模块，用于监测网络是否接入；

带宽检测及用户数量统计模块，用来检测路由器的实际总带宽，并统计目前连接该路由器的所有用户数；

路由状态自检模块，用于检测路由器自身状态;

信号强度RSSI检测模块，用于检测路由器的无线信号强度RSSI值；

背景噪声监测模块，用于检测该路由器的背景噪声；

网络连接速度监测模块，用于检测路由器的网络连接速度。

2.如权利要求1所述的一种网络故障分析系统，其特征在于：该故障分析启动单元通过设置硬件开关或软件开关启动该故障监测单元。

3.如权利要求1所述的一种网络故障分析系统，其特征在于：该结果输出单元输出并显示该故障分析结果的故障编号及故障原因。

4.如权利要求1所述的一种网络故障分析系统，其特征在于：该故障监测单元还包括状态更新模块，用于将各监测模块刷新到最新状态以获得最新的故障监测信息。

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