CN111555898A - 一种可编程的网络线缆通信故障模拟装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种可编程的网络通信线缆故障模拟装置及方法，所述装置包括多组网络端口、微控制器、与所述微控制器相连的控制端口、分别与所述微控制器相连的多个可编程开关电子元件及多个控制按钮。每组网络端口与其对应的可编程开关电子元件组成网络开关线路，受控于微控制器，微控制器可通过控制口接收外部指令，对网络开关线路进行全通断切换、部分芯线通断切换等状态控制，实现双网切换测试功能、实际故障现象模拟。本发明提高了双网切换效率，为解决实际故障问题提供了复现、排查、定位以及解决问题的辅助手段。

Description

一种可编程的网络线缆通信故障模拟装置及方法
技术领域
本发明属于网络通信领域，涉及一种可编程的网络线缆通信故障模拟方法，用于网络测试、故障排查中的网络通信线缆故障模拟。
背景技术
网络设计和网络设备、协议开发过程中，网络的故障检测和自愈能力是设备及系统容错抗毁的重要指标。在故障中，电缆故障是最重要的故障模式之一，使用常规的拔插电缆的方法，可以制造连通或断开的故障，但是无法深入的模拟日常系统中常见的半连接、连接不稳定、部分芯线连接等复杂故障模式。因此需要一项较为全面的故障模拟方法和装置，可以模拟多种故障细节。
同时，在网络通信信息系统中，对接入到核心网络的具有双冗余功能的设备，均需要对其双冗余网络切换(以下简称双网切换)特性技术指标进行检测。然而当前在实际双网切换检测过程中的测试检测方法很不方便，急需改善。目前对接入的设备进行双网切换检测的方法主要是在设备端相互交叉插拔航空连接器，来检测设备由A网切换至B网，和由B网切换至A网的切换时间是否满足技术指标，并记录存档备案。由于在检测过程中为了确保检测数据的准确性与稳定性，每一台受检设备由A网切换至B网，和由B网切换至A网的操作至少分别需要4次以上。根据目前的检测方法，于是就要在每一台设备端相互交叉插拔航空连接器至少8次，并且不同设备的网络接入航空连接器型号不尽相同，有的易插拔，有的比较困难，如YMT与YMG型号；同时受设备的安装位置、电缆的走向长短等因素也对这一操作检测方式有着不小的影响。一般情况下，网络通信信息系统中需要进行双网切换特性检测的设备数量从几十台到上百台，并且大多设备的网络连接器插拔相对比较困难，按照目前的这种检测方法，既费时、费力，又不便于实际操作，很大程度上降低了实际工作效率。
发明内容
为了解决背景技术中存在的问题和不足，本发明提供一种可编程的网络线缆通信故障模拟方法和装置，可极大的改善问题排查定位措施，增加便携化测试手段，大大提高工作效率。
本发明第一方面，提供一种可编程的网络线缆通信故障模拟装置，所述装置包括：微控制器、多组网络通信端口、与所述微控制器相连的控制端口、分别与所述微控制器相连的多个可编程开关电子元件及多个控制按钮；每组网络通信端口分别与一个或多个可编程开关电子元件相连。优选地，每组网络通信端口和其对应的可编程开关电子元件组成一个网络开关线路，每个控制按钮对应一个网络开关线路。
优选地，所述装置还包括与所述控制端口通信连接的外部计算机设备。
本发明第二方面，提出一种使用本发明第一方面所述装置的可编程的网络线缆通信故障模拟方法，所述方法包括：
通过两个控制按钮向微控制器发送通断信号，进行网络通信芯线全通断控制，实现双网切换；
微控制器通过控制端口接收外部指令，根据指令类型控制可编程开关电子元件的触点闭合与断开方式，实现对网络开关线路的全通断切换、部分芯线通断切换的状态控制。
优选地，微控制器通过控制可编程开关电子元件实现网络通信芯线全通断，以实现双网切换功能。
优选地，微控制器通过控制可编程开关电子元件实现网络通信芯线选择性通断，以实现常见网络通信线缆故障现象的模拟。
优选地，外部计算机设备通过所述控制端口远程连接并控制所述微控制器，实现远程双网切换及系统中常见的半连接、连接不稳定、部分芯线连接的网络通信线缆故障模拟。
本发明的有益效果是：首先，解决当前网络通信信息系统中设备双网切换方式的不足，既可通过控制按钮快速实现双网切换，也可通过控制端口实现远程控制双网切换，将原本必须至少2人操作的测试作业减少至1人即可完成，同时减少在装备端或交换机端网络连接器的插拔次数，大大节省人力，提高效率；其次，通过对可编程开关电子元件的控制，可实现模拟日常通信线缆故障现象，提供排查与解决问题的辅助手段。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对本发明技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的可编程的网络线缆通信故障模拟装置结构示意图；
图2为本发明一实施例提供的应用实例示意图；
图3为本发明另一实施例提供的应用实例示意图。
具体实施方式
本发明采用微控制器和可编程开关电子元件组成可控开关，应用于网络线缆的通断测试中，通过控制可编程开关电子元件的触点闭合与断开方式，实现网络线缆的全通断或部分芯线通断，以最终实现双网切换、常见故障的模拟等功能。本发明的技术方案中设计了与微控制器连接的控制端口，通过外部计算机可实现对其远程控制功能。
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提出一种可编程的网络线缆通信故障模拟装置，所述装置包括：微控制器100、多组网络通信端口、与所述微控制器相连的控制端口200、分别与所述微控制器相连的多个可编程开关电子元件300及多个控制按钮；每组网络通信端口分别与一个或多个可编程开关电子元件300相连。
进一步地，每组网络通信端口和其对应的可编程开关电子元件300组成一个网络开关线路，每个控制按钮对应一个网络开关线路。具体的，图1中，一组网络通信端口A1、A2与其对应的可编程开关电子元件300组成一个网络开关线路A，另一组网络通信端口B1、B2组与其对应的可编程开关电子元件300成一个网络开关线路B，K1、K2为两个控制按钮，其中K1控制网络开关线路A的通断，K2控制网络开关线路B的通断，通过K1、K2两个控制按钮即可实现由A网到B网和由B网到A网的双网切换。具体实施时，根据选用的可编程开关电子元件的不同，每组网络通信端口与对应的可编程开关电子元件可以是一对一或一对多的关系。比如采用一个四刀单掷继电器即可实现百兆网络4根芯线全通断切换。
进一步地，所述装置还包括与所述控制端口通信连接的外部计算机设备400。
具体的，各可编程开关电子元件与对应的网络端口组成网络开关线路，受控于微控制器100，微控制器100可通过控制口接收外部计算机设备400发出的指令，实现对网络开关线路的全通断切换、部分芯线通断切换等状态控制。全通断切换即可实现双网切换测试功能，部分芯线通断切换可模拟实际故障现象以及各种不稳定连接情况，为解决实际问题提供复现、排查、定位以及解决措施等。同时，外部计算机设备通过与微控制器连接的控制端口，可实现对其远程控制功能。
基于上述可编程的网络线缆通信故障模拟装置，本发明还提供一种可编程的网络线缆通信故障模拟方法，所述方法包括：
通过两个控制按钮向微控制器发送通断信号，进行网络通信芯线全通断控制，实现双网切换；
微控制器通过控制端口接收外部指令，根据指令类型控制可编程开关电子元件的触点闭合与断开方式，实现对网络开关线路的全通断切换、部分芯线通断切换的状态控制。比如千兆网络的四组差分8根芯线白橙、橙、白绿、绿、白蓝、蓝、白棕、棕，在链路中通过可编程开关电子元件实现每组或每根或具体的某一根芯线通断，则对网络信息系统中设备端所表现的实际状态进行记录，对不同芯线通断情况下所统计的数据进行分析，得出经验结论，为在实际环境中出现类似电缆故障现象时能够快速解决而提供辅助判断。
进一步地，微控制器接收外部计算机设备发送的指令，通过控制可编程开关电子元件实现网络通信芯线全通断，以实现双网切换功能；微控制器通过控制可编程开关电子元件实现网络通信芯线选择性通断，以实现常见网络通信线缆故障现象的模拟；微控制器通过不同占空比的脉冲信号控制可编程开关电子元件实现不同频率的通断，以实现各种不稳定连接情况的模拟。
进一步地，外部计算机设备通过所述控制端口远程连接并控制所述微控制器，实现远程双网切换及系统中常见的半连接、连接不稳定、部分芯线连接、等网络通信线缆故障模拟。
请参阅图2、3，图2、3为本发明实施例提供的应用实例示意图。微控制器采用P89LV51单片机，可编程开关电子元件采用单刀单掷继电器G6L-1P，其开关控制端口通过信号驱动电路连接于微控制器IO口，A、B双网的每根芯线均连接一个单刀单掷继电器G6L-1P，A、B双网的每根芯线连接于继电器，继电器受控于微控制器IO信号，以实现其通断。微控制器通过串口与外部计算机连接，以实现远程控制。微控制器通过IO与外部按键连接，根据按键按下与弹起的电平变化，实现全通断指令功能。微控制器通过串口接收远程控制指令，通过每个IO端电平变化实现对与其相链接的继电器开关闭合的控制，以实现网络芯线的全通断、选择性通断，或通过指令调节微控制器IO输出电平占空比以实现模拟不稳定连接、时通时断等现象。
以上装置实施例与方法实施例是相对应的，装置实施例简略之处，参见方法实施例即可。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可，说明书中未阐述的部分均为现有技术或公知常识。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种可编程的网络线缆通信故障模拟装置，其特征在于，所述装置包括：微控制器、多组网络通信端口、与所述微控制器相连的控制端口、分别与所述微控制器相连的多个可编程开关电子元件及多个控制按钮；每组网络通信端口分别与一个或多个可编程开关电子元件相连。
2.根据权利要求1所述可编程的网络线缆通信故障模拟装置，其特征在于，每组网络通信端口和其对应的可编程开关电子元件组成一个网络开关线路，每个控制按钮对应一个网络开关线路。
3.根据权利要求1所述可编程的网络线缆通信故障模拟装置，其特征在于，所述装置还包括与所述控制端口通信连接的外部计算机设备。
4.一种使用权利要求1～3任一项所述装置的可编程的网络线缆通信故障模拟方法，其特征在于，所述方法包括：
通过两个控制按钮向微控制器发送通断信号，进行网络通信芯线全通断控制，实现双网切换；
微控制器通过控制端口接收外部指令，根据指令类型控制可编程开关电子元件的触点闭合与断开方式，实现对网络开关线路的全通断切换、部分芯线通断切换的状态控制。
5.根据权利要求4所述可编程的网络线缆通信故障模拟方法，其特征在于，微控制器通过控制可编程开关电子元件实现网络通信芯线全通断，以实现双网切换功能。
6.根据权利要求4所述可编程的网络线缆通信故障模拟方法，其特征在于，微控制器通过控制可编程开关电子元件实现网络通信芯线选择性通断，以实现常见网络通信线缆故障现象的模拟。
7.根据权利要求4所述可编程的网络线缆通信故障模拟方法，其特征在于，外部计算机设备通过所述控制端口远程连接并控制所述微控制器，实现远程双网切换及系统中常见的半连接、连接不稳定、部分芯线连接的网络通信线缆故障模拟。
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