CN117857404A - 一种基于通信系统链路层协议的自动探测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于通信系统链路层协议的自动探测系统，该基于通信系统链路层协议的自动探测系统在无法确定2M数字链路、155M数字链路、光纤FE链路使用的链路层协议的情况下，能够实现协议的自动探测，从而能够对2M数字链路、155M数字链路、光纤FE链路进行实时监测，满足用户对故障快速定位、隐患提前预警、数据综合分析的需求，不需要人为干预，能够提高通信网络的自适应能力和可扩展性，降低人工配置的错误率和维护成本，提高通信网络的稳定性和可靠性，能够根据不同类型的通信网络接口，选择相应的驱动程序和链路层协议，使通道接口能够支持和适应不同的数据传输方式，提高了通信系统的兼容性和可靠性。

Description

一种基于通信系统链路层协议的自动探测系统

技术领域

本发明涉及铁路CTC系统技术领域，具体为一种基于通信系统链路层协议的自动探测系统。

背景技术

铁路CTC系统是一种集中控制列车运行的系统，它通过通信系统和信号系统实现对列车的监测、调度和控制。铁路CTC系统中使用的通信系统和信号系统有多种不同的通道类型，如2M数字链路、155M数字链路、光纤FE链路等，这些通道类型使用的链路层协议也有多种，如PPP协议、CHDLC协议、ETHERNET协议等。链路层协议是通信系统和信号系统之间传输数据的规则，它决定了数据的格式、校验、流量控制等方面的内容。

在铁路CTC系统中，为了对通信系统和信号系统进行实时监测，需要对不同的通道类型进行协议解析，即根据链路层协议对数据进行分析，从而获取数据的内容、状态、故障等信息。然而，目前的技术方案只能配置一种固定的链路层协议，不能根据实际的广域网环境进行动态切换，需要人为干预才能实现协议与网络的匹配，不利于功能扩展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于通信系统链路层协议的自动探测系统，以解决上述背景技术中提出的现有的铁路CTC系统存在的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案，一种基于通信系统链路层协议的自动探测系统，包括：无协议模式的通道接口、驱动程序加载模块、数据信息捕获模块、数据格式分析模块、接口设置模块；

无协议模式的通道接口，用于不配置任何链路层协议；

驱动程序加载模块，用于根据待探测的通道类型，选择相应的驱动程序加载到通道接口上，使通道接口能够获取到通道传输的数据信息；

数据信息捕获模块，用于使用应用程序捕获通道接口上的数据信息；

数据格式分析模块，用于对数据信息进行分析，判断其数据格式是否符合预设的链路层协议；

接口设置模块，用于当数据格式与预设的链路层协议格式匹配成功后，将通道接口设置成对应的链路层协议，完成协议探测，实现自动协商；

一种基于通信系统链路层协议的自动探测系统，其自动探测方法包括以下步骤：

S1：对于E1通道，使用四个驱动与应用配合进行协议的自动协商，第一阶段(初始化阶段)的hdlc驱动、第二阶段(接口加载成功)的rawhdlc驱动以及第三阶段(协议探测)的PPP驱动或者CHDLC驱动；

S2：在初始化阶段，接口不配置任何协议，接口加载成功后将其初始化为rawhdlc模式，在该模式下可以获取到通道2M数字链路或者155M数字链路传输的数据信息；

S3：应用程序捕获这些数据并对其进行分析，判断其数据格式是否符合PPP协议或者CHDLC协议，当数据格式与PPP协议格式匹配成功后，将监测接口设置成PPP，当数据格式与CHDLC协议格式匹配成功后，将监测接口设置成CHDLC，完成协议探测，实现自动协商；

S4：对于FE通道，使用应用程序捕获这些数据并对其进行分析，判断其数据格式是否符合EIGRP协议或者OSPF协议，当数据格式与这两种协议格式匹配成功后，将监测接口设置成对应的路由协议，完成协议探测，实现自动协商。

优选的，当待探测的通道类型为E1通道时，执行以下子步骤：

S1-a：选择hdlc驱动程序加载到接口上，使接口能够获取到E1通道传输的数据信息；

S2-a：使用应用程序捕获接口上的数据信息，并对其进行分析，判断其数据格式是否符合PPP协议或者CHDLC协议；

S3-a：当数据格式与PPP协议格式匹配成功后，将接口设置成PPP协议；

S4-a：当数据格式与CHDLC协议格式匹配成功后，将接口设置成CHDLC协议。

优选的，当待探测的通道类型为FE通道时，执行以下子步骤：

S1-b：选择ETHERNET驱动程序加载到接口上，使接口能够获取到FE通道传输的数据信息；

S2-b：使用应用程序捕获接口上的数据信息，并对其进行分析，判断其数据格式是否符合EIGRP协议或者OSPF协议；

S3-b：当数据格式与EIGRP协议格式匹配成功后，将接口设置成EIGRP协议；

S4-b：当数据格式与OSPF协议格式匹配成功后，将接口设置成OSPF协议。

优选的，所述的无协议模式的通道接口包括通道类型识别模块、通道参数获取模块、通道状态监测模块、通道控制模块，其中：

通道类型识别模块，用于根据通道的物理特性和电气特性，识别通道的类型；

通道参数获取模块，用于根据通道的类型，获取通道的相关参数；

通道状态监测模块，用于根据通道的参数，监测通道的状态；

通道控制模块，用于根据通道的状态，控制通道的开关、复位、清除等操作。

优选的，所述的驱动程序加载模块包括驱动程序库、驱动程序匹配模块、驱动程序加载模块、驱动程序更新模块，其中：

驱动程序库，用于存储不同类型的通道所需的不同类型的驱动程序；

驱动程序匹配模块，用于根据通道类型识别模块的输出，从驱动程序库中选择与通道类型匹配的驱动程序；

驱动程序加载模块，用于将驱动程序匹配模块选择的驱动程序加载到通道接口上，使通道接口能够获取到通道传输的数据信息；

驱动程序更新模块，用于根据通道的变化，更新驱动程序库中的驱动程序。

优选的，所述的数据信息捕获模块包括数据缓冲区、数据过滤模块、数据提取模块、数据传输模块，其中：

数据缓冲区，用于存储通道接口上获取到的数据信息；

数据过滤模块，用于根据预设的过滤规则，对数据缓冲区中的数据信息进行过滤，去除无用的数据，保留有用的数据；

数据提取模块，用于从数据过滤模块过滤后的数据中提取所需的数据；

数据传输模块，用于将数据提取模块提取的数据传输给数据格式分析模块，以便进行数据格式的分析。

优选的，所述的数据格式分析模块包括帧同步模块、差错检测模块、协议识别模块，其中：

帧同步模块，用于对数据信息进行帧同步，根据帧头和帧尾的标志位进行数据帧的分割；

差错检测模块，用于对数据帧进行差错检测，根据数据帧中的校验码进行数据帧的有效性判断；

协议识别模块，用于对数据帧进行协议识别，根据数据帧中的协议类型字段进行数据帧的协议类型判断。

优选的，所述的接口设置模块包括驱动程序选择模块、参数配置模块、服务启动模块，其中：

驱动程序选择模块，用于根据协议类型，选择相应的驱动程序加载到通道接口上，使通道接口能够支持对应的链路层协议；

参数配置模块，用于根据协议类型，配置相应的参数到通道接口上，使通道接口能够适应对应的链路层协议；

服务启动模块，用于根据协议类型，启动相应的服务到通道接口上，使通道接口能够运行对应的链路层协议。

优选的，所述的预设的链路层协议包括PPP协议、CHDLC协议、EIGRP协议和OSPF协议，其数据格式如下：

PPP协议的数据格式为：帧头(8位)+地址(8位)+控制(8位)+协议类型(16位)+数据(可变长度)+校验码(16位)+帧尾(8位)；

CHDLC协议的数据格式为：帧头(8位)+协议类型(16位)+数据(可变长度)+校验码(16位)+帧尾(8位)；

EIGRP协议的数据格式为：版本(8位)+操作码(8位)+校验码(16位)+标志(32位)+序列号(32位)+确认号(32位)+AS号(32位)+数据(可变长度)；

OSPF协议的数据格式为：版本(8位)+类型(8位)+长度(16位)+路由器ID(32位)+区域ID(32位)+校验码(16位)+认证类型(16位)+认证(64位)+数据(可变长度)。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、该基于通信系统链路层协议的自动探测系统在无法确定2M数字链路、155M数字链路、光纤FE链路使用的链路层协议的情况下，能够实现协议的自动探测，从而能够对2M数字链路、155M数字链路、光纤FE链路进行实时监测，满足用户对故障快速定位、隐患提前预警、数据综合分析的需求；

2、该基于通信系统链路层协议的自动探测系统不需要人为干预，能够提高通信网络的自适应能力和可扩展性，降低人工配置的错误率和维护成本，提高通信网络的稳定性和可靠性；

3、该基于通信系统链路层协议的自动探测系统能够根据不同类型的通信网络接口，选择相应的驱动程序和链路层协议，使通道接口能够支持和适应不同的数据传输方式，提高了通信系统的兼容性和可靠性。

附图说明

图1为本发明一种基于通信系统链路层协议的自动探测系统的系统的框架图；

图2为本发明一种基于通信系统链路层协议的自动探测系统的无协议模式的通道接口的结构图；

图3为本发明一种基于通信系统链路层协议的自动探测系统的驱动程序加载模块的结构图；

图4为本发明一种基于通信系统链路层协议的自动探测系统的数据信息捕获模块、数据格式分析模块、接口设置模块的结构图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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他实施例，都属于本发明保护的范围。

在发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种基于通信系统链路层协议的自动探测系统，包括：无协议模式的通道接口、驱动程序加载模块、数据信息捕获模块、数据格式分析模块、接口设置模块；

无协议模式的通道接口，用于不配置任何链路层协议；

驱动程序加载模块，用于根据待探测的通道类型，选择相应的驱动程序加载到通道接口上，使通道接口能够获取到通道传输的数据信息；

数据信息捕获模块，用于使用应用程序捕获通道接口上的数据信息；

数据格式分析模块，用于对数据信息进行分析，判断其数据格式是否符合预设的链路层协议；

接口设置模块，用于当数据格式与预设的链路层协议格式匹配成功后，将通道接口设置成对应的链路层协议，完成协议探测，实现自动协商；

一种基于通信系统链路层协议的自动探测系统，其自动探测方法包括以下步骤：

S1：对于E1通道，使用四个驱动与应用配合进行协议的自动协商，第一阶段(初始化阶段)的hdlc驱动、第二阶段(接口加载成功)的rawhdlc驱动以及第三阶段(协议探测)的PPP驱动或者CHDLC驱动；

S2：在初始化阶段，接口不配置任何协议，接口加载成功后将其初始化为rawhdlc模式，在该模式下可以获取到通道2M数字链路或者155M数字链路传输的数据信息；

S3：应用程序捕获这些数据并对其进行分析，判断其数据格式是否符合PPP协议或者CHDLC协议，当数据格式与PPP协议格式匹配成功后，将监测接口设置成PPP，当数据格式与CHDLC协议格式匹配成功后，将监测接口设置成CHDLC，完成协议探测，实现自动协商；

S4：对于FE通道，使用应用程序捕获这些数据并对其进行分析，判断其数据格式是否符合EIGRP协议或者OSPF协议，当数据格式与这两种协议格式匹配成功后，将监测接口设置成对应的路由协议，完成协议探测，实现自动协商。

具体的，参考说明书附图1，无协议模式的通道接口向驱动程序加载模块和数据信息捕获模块分别输出通道类型和通道状态的信息，驱动程序加载模块向数据信息捕获模块输出驱动程序的信息，数据信息捕获模块向数据格式分析模块输出数据信息，数据格式分析模块向接口设置模块输出数据格式和协议类型的信息。

具体的，该基于通信系统链路层协议的自动探测系统能够实现对不同类型的通信网络接口的自动探测，无需人工干预，提高了通信系统的智能化和自适应性。

具体的，S1步骤中，四个驱动分别为hdlc驱动、rawhdlc驱动、PPP驱动和CHDLC驱动。

具体的，应用程序可为一种基于Linux操作系统的协议解析软件，应用程序也可为一种基于软件定义网络(SDN)的应用程序，它能够通过控制器对接口上的数据信息进行捕获、分析和设置。

具体的，控制器可为一种基于OpenFlow协议的控制器，它能够通过OpenFlow协议与接口上的交换机进行通信，实现对数据流的控制和管理。

当待探测的通道类型为E1通道时，执行以下子步骤：

S1-a：选择hdlc驱动程序加载到接口上，使接口能够获取到E1通道传输的数据信息；

S2-a：使用应用程序捕获接口上的数据信息，并对其进行分析，判断其数据格式是否符合PPP协议或者CHDLC协议；

S3-a：当数据格式与PPP协议格式匹配成功后，将接口设置成PPP协议；

S4-a：当数据格式与CHDLC协议格式匹配成功后，将接口设置成CHDLC协议。

当待探测的通道类型为FE通道时，执行以下子步骤：

S1-b：选择ETHERNET驱动程序加载到接口上，使接口能够获取到FE通道传输的数据信息；

S2-b：使用应用程序捕获接口上的数据信息，并对其进行分析，判断其数据格式是否符合EIGRP协议或者OSPF协议；

S3-b：当数据格式与EIGRP协议格式匹配成功后，将接口设置成EIGRP协议；

S4-b：当数据格式与OSPF协议格式匹配成功后，将接口设置成OSPF协议。

具体的，作为额外说明的是，E1通道是一种数字传输系统，它将32个64kbps的PCM话路经过分时复用形成，其传输速率为2.048Mbps，其中，30个话路传输语音等用户信息，另两个话路作为系统开销，传输同步码、信令码及其他辅助信号，E1通道的物理及电特性符合CCITT的G.703标准，E1通道中最常用的链路层协议有PPP协议和CHDLC协议。

具体的，作为额外说明的是，FE通道是一种快速以太网，它是目前主流的100M网络的称呼，其传输速率为100Mbps，FE通道有光纤和普通线缆两种接口，它们的物理及电特性符合IEEE802.3标准，FE通道中最常用的链路层协议有EIGRP协议和OSPF协议。

无协议模式的通道接口包括通道类型识别模块、通道参数获取模块、通道状态监测模块、通道控制模块，其中：

通道类型识别模块，用于根据通道的物理特性和电气特性，识别通道的类型，如E1通道或FE通道；

通道参数获取模块，用于根据通道的类型，获取通道的相关参数，如传输速率、编码方式、时钟源等；

通道状态监测模块，用于根据通道的参数，监测通道的状态，如通道是否正常连接、通道是否有信号、通道是否有误码等；

通道控制模块，用于根据通道的状态，控制通道的开关、复位、清除等操作。

具体的，参考说明书附图2，通道类型识别模块向通道参数获取模块输出通道类型的信息，通道参数获取模块向通道状态监测模块输出通道参数的信息，通道状态监测模块向通道控制模块输出通道状态的信息，通道控制模块向通道类型识别模块、通道参数获取模块和通道状态监测模块分别输出控制信号。

具体的，通过无协议模式的通道接口的作用，能够根据不同类型的通信网络接口，选择相应的驱动程序和链路层协议，使通道接口能够支持和适应不同的数据传输方式，提高了通信系统的兼容性和可靠性。

驱动程序加载模块包括驱动程序库、驱动程序匹配模块、驱动程序加载模块、驱动程序更新模块，其中：

驱动程序库，用于存储不同类型的通道所需的不同类型的驱动程序，如hdlc驱动程序、ETHERNET驱动程序等；

驱动程序匹配模块，用于根据通道类型识别模块的输出，从驱动程序库中选择与通道类型匹配的驱动程序，如E1通道选择hdlc驱动程序，FE通道选择ETHERNET驱动程序等；

驱动程序加载模块，用于将驱动程序匹配模块选择的驱动程序加载到通道接口上，使通道接口能够获取到通道传输的数据信息，如E1通道加载hdlc驱动程序，FE通道加载ETHERNET驱动程序等；

驱动程序更新模块，用于根据通道的变化，更新驱动程序库中的驱动程序，如添加新的驱动程序，删除旧的驱动程序等。

具体的，参考说明书附图3，驱动程序库向驱动程序匹配模块输出驱动程序的信息，驱动程序匹配模块向驱动程序加载模块输出匹配的驱动程序的信息，驱动程序加载模块向驱动程序更新模块输出加载的驱动程序的信息，驱动程序更新模块向驱动程序库输出更新的驱动程序的信息。

具体的，通过驱动程序加载模块能够根据通道接口的类型和状态，从驱动程序库中选择合适的驱动程序，动态地加载和更新驱动程序，保证通道接口的正常工作，提高了通信系统的灵活性和安全性。

数据信息捕获模块包括数据缓冲区、数据过滤模块、数据提取模块、数据传输模块，其中：

数据缓冲区，用于存储通道接口上获取到的数据信息，如E1通道的数据帧，FE通道的数据包等；

数据过滤模块，用于根据预设的过滤规则，对数据缓冲区中的数据信息进行过滤，去除无用的数据，保留有用的数据，如去除空闲帧，保留有效帧等；

数据提取模块，用于从数据过滤模块过滤后的数据中提取所需的数据，如提取数据帧中的协议类型字段，数据包中的协议版本字段等；

数据传输模块，用于将数据提取模块提取的数据传输给数据格式分析模块，以便进行数据格式的分析，如将协议类型字段传输给协议识别模块，将协议版本字段传输给协议匹配模块等。

具体的，参考说明书附图4，数据缓冲区向数据过滤模块输出缓存的数据信息，数据过滤模块向数据提取模块输出过滤后的数据信息，数据提取模块向数据传输模块输出提取的数据信息，数据传输模块向数据格式分析模块输出传输的数据信息。

具体的，通过数据信息捕获模块的作用，能够利用数据缓冲区和数据过滤模块对通道接口上的数据信息进行缓存和筛选，利用数据提取模块和数据传输模块对数据信息进行提取和转发，实现对数据流的有效捕获和处理，提高了通信系统的效率和质量。

数据格式分析模块包括帧同步模块、差错检测模块、协议识别模块，其中：

帧同步模块，用于对数据信息进行帧同步，根据帧头和帧尾的标志位进行数据帧的分割；

差错检测模块，用于对数据帧进行差错检测，根据数据帧中的校验码进行数据帧的有效性判断；

协议识别模块，用于对数据帧进行协议识别，根据数据帧中的协议类型字段进行数据帧的协议类型判断。

具体的，参考说明书附图4，帧同步模块向差错检测模块输出同步后的数据帧，差错检测模块向协议识别模块输出校验后的数据帧，协议识别模块向接口设置模块输出识别后的协议类型。

具体的，能够利用帧同步模块和差错检测模块对数据信息进行同步和校验，利用协议识别模块对数据信息进行协议分析，实现对数据格式的准确识别和解析，提高了通信系统的性能和准确性。

接口设置模块包括驱动程序选择模块、参数配置模块、服务启动模块，其中：

驱动程序选择模块，用于根据协议类型，选择相应的驱动程序加载到通道接口上，使通道接口能够支持对应的链路层协议；

参数配置模块，用于根据协议类型，配置相应的参数到通道接口上，使通道接口能够适应对应的链路层协议；

服务启动模块，用于根据协议类型，启动相应的服务到通道接口上，使通道接口能够运行对应的链路层协议。

具体的，参考说明书附图4，驱动程序选择模块向参数配置模块输出选择的驱动程序的信息，参数配置模块向服务启动模块输出配置的参数的信息，服务启动模块向驱动程序加载模块和数据信息捕获模块分别输出启动和停止的服务的信息。

具体的，能够利用驱动程序选择模块和参数配置模块对通道接口进行驱动程序的选择和参数的配置，利用服务启动模块对通道接口进行服务的启动和停止，实现对通道接口的灵活控制和管理，提高了通信系统的可操作性和可维护性。

预设的链路层协议包括PPP协议、CHDLC协议、EIGRP协议和OSPF协议，其数据格式如下：

PPP协议的数据格式为：帧头(8位)+地址(8位)+控制(8位)+协议类型(16位)+数据(可变长度)+校验码(16位)+帧尾(8位)；

CHDLC协议的数据格式为：帧头(8位)+协议类型(16位)+数据(可变长度)+校验码(16位)+帧尾(8位)；

EIGRP协议的数据格式为：版本(8位)+操作码(8位)+校验码(16位)+标志(32位)+序列号(32位)+确认号(32位)+AS号(32位)+数据(可变长度)；

OSPF协议的数据格式为：版本(8位)+类型(8位)+长度(16位)+路由器ID(32位)+区域ID(32位)+校验码(16位)+认证类型(16位)+认证(64位)+数据(可变长度)。

实施例1

本实施例适用于一种基于通信系统链路层协议的自动探测系统，该系统包括无协议模式的通道接口、驱动程序加载模块、数据信息捕获模块、数据格式分析模块、接口设置模块，如图1所示。

无协议模式的通道接口用于接收来自不同类型的通信网络接口的数据信息，如以太网、无线局域网、蓝牙、ZigBee、串口、USB、CAN、RS485等。无协议模式的通道接口包括通道类型识别模块、通道参数获取模块、通道状态监测模块、通道控制模块，如图2所示。

通道类型识别模块用于识别通道接口所连接的通信网络接口的类型，如以太网、无线局域网、蓝牙、ZigBee、串口、USB、CAN、RS485等，并将通道类型的信息输出给通道参数获取模块和驱动程序加载模块。

通道参数获取模块用于获取通道接口所连接的通信网络接口的参数，如波特率、帧长、校验位、停止位等，并将通道参数的信息输出给通道状态监测模块和驱动程序加载模块。

通道状态监测模块用于监测通道接口所连接的通信网络接口的状态，如连接状态、数据传输状态、错误状态等，并将通道状态的信息输出给通道控制模块和驱动程序加载模块。

通道控制模块用于控制通道接口所连接的通信网络接口的工作，如连接控制、数据传输控制、错误处理控制等，并根据接口设置模块的控制信号，向通道类型识别模块、通道参数获取模块和通道状态监测模块分别输出控制信号。

驱动程序加载模块用于根据通道接口的类型、参数和状态，从驱动程序库中选择合适的驱动程序，动态地加载和更新驱动程序，保证通道接口的正常工作。驱动程序加载模块包括驱动程序库、驱动程序匹配模块、驱动程序加载模块、驱动程序更新模块，如图3所示。

驱动程序库用于存储各种类型的通信网络接口的驱动程序，如以太网、无线局域网、蓝牙、ZigBee、串口、USB、CAN、RS485等，并将驱动程序的信息输出给驱动程序匹配模块。

驱动程序匹配模块用于根据通道接口的类型、参数和状态，从驱动程序库中选择匹配的驱动程序，并将匹配的驱动程序的信息输出给驱动程序加载模块。

驱动程序加载模块用于根据驱动程序匹配模块的输出，加载匹配的驱动程序，并将加载的驱动程序的信息输出给驱动程序更新模块和数据信息捕获模块。

驱动程序更新模块用于根据通道接口的类型、参数和状态的变化，更新加载的驱动程序，并将更新的驱动程序的信息输出给驱动程序库。

数据信息捕获模块用于利用加载的驱动程序，对通道接口上的数据信息进行缓存、筛选、提取和转发，实现对数据流的有效捕获和处理。数据信息捕获模块包括数据缓冲区、数据过滤模块、数据提取模块、数据传输模块，如图4所示。

数据缓冲区用于缓存通道接口上的数据信息，并将缓存的数据信息输出给数据过滤模块。

数据过滤模块用于根据接口设置模块的过滤条件，对缓存的数据信息进行过滤，去除无关或无效的数据信息，并将过滤后的数据信息输出给数据提取模块。

数据提取模块用于根据接口设置模块的提取规则，对过滤后的数据信息进行提取，提取出有用或有意义的数据信息，并将提取的数据信息输出给数据传输模块。

数据传输模块用于根据接口设置模块的传输方式，对提取的数据信息进行转发，转发给数据格式分析模块或其他的数据处理模块。

数据格式分析模块用于利用帧同步、差错检测和协议识别的技术，对数据信息进行同步、校验和分析，实现对数据格式的准确识别和解析。数据格式分析模块包括帧同步模块、差错检测模块、协议识别模块，如图4所示。

帧同步模块用于对数据信息进行帧同步，根据同步头或同步字等特征，将数据信息划分为数据帧，并将同步后的数据帧输出给差错检测模块。

差错检测模块用于对数据帧进行差错检测，根据校验码或奇偶校验等方法，检测数据帧是否有错误，并将校验后的数据帧输出给协议识别模块。

协议识别模块用于对数据帧进行协议识别，根据数据帧的格式或内容，识别数据帧所采用的链路层协议，如PPP、HDLC、SLIP等，并将识别后的协议类型输出给接口设置模块。

接口设置模块用于根据数据格式分析模块的输出，对通道接口进行驱动程序的选择、参数的配置、服务的启动和停止等操作，实现对通道接口的灵活控制和管理。接口设置模块包括驱动程序选择模块、参数配置模块、服务启动模块，如图4所示。

驱动程序选择模块用于根据协议类型，从驱动程序库中选择合适的驱动程序，并将选择的驱动程序的信息输出给参数配置模块。

参数配置模块用于根据协议类型和通道参数，对通道接口进行参数的配置，并将配置的参数的信息输出给服务启动模块。

服务启动模块用于根据参数配置模块的输出，对通道接口进行服务的启动和停止，并根据接口设置模块的控制信号，向驱动程序加载模块和数据信息捕获模块分别输出启动和停止的服务的信息。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于通信系统链路层协议的自动探测系统，其特征在于，包括：无协议模式的通道接口、驱动程序加载模块、数据信息捕获模块、数据格式分析模块、接口设置模块；

无协议模式的通道接口，用于不配置任何链路层协议；

驱动程序加载模块，用于根据待探测的通道类型，选择相应的驱动程序加载到通道接口上，使通道接口能够获取到通道传输的数据信息；

数据信息捕获模块，用于使用应用程序捕获通道接口上的数据信息；

数据格式分析模块，用于对数据信息进行分析，判断其数据格式是否符合预设的链路层协议；

接口设置模块，用于当数据格式与预设的链路层协议格式匹配成功后，将通道接口设置成对应的链路层协议，完成协议探测，实现自动协商；

一种基于通信系统链路层协议的自动探测系统，其自动探测方法包括以下步骤：

S1：对于E1通道，使用四个驱动与应用配合进行协议的自动协商，第一阶段(初始化阶段)的hdlc驱动、第二阶段(接口加载成功)的rawhdlc驱动以及第三阶段(协议探测)的PPP驱动或者CHDLC驱动；

S2：在初始化阶段，接口不配置任何协议，接口加载成功后将其初始化为rawhdlc模式，在该模式下可以获取到通道2M数字链路或者155M数字链路传输的数据信息；

S3：应用程序捕获这些数据并对其进行分析，判断其数据格式是否符合PPP协议或者CHDLC协议，当数据格式与PPP协议格式匹配成功后，将监测接口设置成PPP，当数据格式与CHDLC协议格式匹配成功后，将监测接口设置成CHDLC，完成协议探测，实现自动协商；

S4：对于FE通道，使用应用程序捕获这些数据并对其进行分析，判断其数据格式是否符合EIGRP协议或者OSPF协议，当数据格式与这两种协议格式匹配成功后，将监测接口设置成对应的路由协议，完成协议探测，实现自动协商。

2.根据权利要求1所述的一种基于通信系统链路层协议的自动探测系统，其特征在于，

当待探测的通道类型为E1通道时，执行以下子步骤：

S1-a：选择hdlc驱动程序加载到接口上，使接口能够获取到E1通道传输的数据信息；

S2-a：使用应用程序捕获接口上的数据信息，并对其进行分析，判断其数据格式是否符合PPP协议或者CHDLC协议；

S3-a：当数据格式与PPP协议格式匹配成功后，将接口设置成PPP协议；

S4-a：当数据格式与CHDLC协议格式匹配成功后，将接口设置成CHDLC协议。

3.根据权利要求1所述的一种基于通信系统链路层协议的自动探测系统，其特征在于，

当待探测的通道类型为FE通道时，执行以下子步骤：

S1-b：选择ETHERNET驱动程序加载到接口上，使接口能够获取到FE通道传输的数据信息；

S2-b：使用应用程序捕获接口上的数据信息，并对其进行分析，判断其数据格式是否符合EIGRP协议或者OSPF协议；

S3-b：当数据格式与EIGRP协议格式匹配成功后，将接口设置成EIGRP协议；

S4-b：当数据格式与OSPF协议格式匹配成功后，将接口设置成OSPF协议。

4.根据权利要求1所述的一种基于通信系统链路层协议的自动探测系统，其特征在于，

所述的无协议模式的通道接口包括通道类型识别模块、通道参数获取模块、通道状态监测模块、通道控制模块，其中：

通道类型识别模块，用于根据通道的物理特性和电气特性，识别通道的类型；

通道参数获取模块，用于根据通道的类型，获取通道的相关参数；

通道状态监测模块，用于根据通道的参数，监测通道的状态；

通道控制模块，用于根据通道的状态，控制通道的开关、复位、清除等操作。

5.根据权利要求1所述的一种基于通信系统链路层协议的自动探测系统，其特征在于，

所述的驱动程序加载模块包括驱动程序库、驱动程序匹配模块、驱动程序加载模块、驱动程序更新模块，其中：

驱动程序库，用于存储不同类型的通道所需的不同类型的驱动程序；

驱动程序匹配模块，用于根据通道类型识别模块的输出，从驱动程序库中选择与通道类型匹配的驱动程序；

驱动程序加载模块，用于将驱动程序匹配模块选择的驱动程序加载到通道接口上，使通道接口能够获取到通道传输的数据信息；

驱动程序更新模块，用于根据通道的变化，更新驱动程序库中的驱动程序。

6.根据权利要求1所述的一种基于通信系统链路层协议的自动探测系统，其特征在于，

所述的数据信息捕获模块包括数据缓冲区、数据过滤模块、数据提取模块、数据传输模块，其中：

数据缓冲区，用于存储通道接口上获取到的数据信息；

数据过滤模块，用于根据预设的过滤规则，对数据缓冲区中的数据信息进行过滤，去除无用的数据，保留有用的数据；

数据提取模块，用于从数据过滤模块过滤后的数据中提取所需的数据；

数据传输模块，用于将数据提取模块提取的数据传输给数据格式分析模块，以便进行数据格式的分析。

7.根据权利要求1所述的一种基于通信系统链路层协议的自动探测系统，其特征在于，

所述的数据格式分析模块包括帧同步模块、差错检测模块、协议识别模块，其中：

帧同步模块，用于对数据信息进行帧同步，根据帧头和帧尾的标志位进行数据帧的分割；

差错检测模块，用于对数据帧进行差错检测，根据数据帧中的校验码进行数据帧的有效性判断；

协议识别模块，用于对数据帧进行协议识别，根据数据帧中的协议类型字段进行数据帧的协议类型判断。

8.根据权利要求1所述的一种基于通信系统链路层协议的自动探测系统，其特征在于，

所述的接口设置模块包括驱动程序选择模块、参数配置模块、服务启动模块，其中：

驱动程序选择模块，用于根据协议类型，选择相应的驱动程序加载到通道接口上，使通道接口能够支持对应的链路层协议；

参数配置模块，用于根据协议类型，配置相应的参数到通道接口上，使通道接口能够适应对应的链路层协议；

服务启动模块，用于根据协议类型，启动相应的服务到通道接口上，使通道接口能够运行对应的链路层协议。

9.根据权利要求1所述的一种基于通信系统链路层协议的自动探测系统，其特征在于，

所述的预设的链路层协议包括PPP协议、CHDLC协议、EIGRP协议和OSPF协议，其数据格式如下：

PPP协议的数据格式为：帧头(8位)+地址(8位)+控制(8位)+协议类型(16位)+数据(可变长度)+校验码(16位)+帧尾(8位)；

CHDLC协议的数据格式为：帧头(8位)+协议类型(16位)+数据(可变长度)+校验码(16位)+帧尾(8位)；

EIGRP协议的数据格式为：版本(8位)+操作码(8位)+校验码(16位)+标志(32位)+序列号(32位)+确认号(32位)+AS号(32位)+数据(可变长度)；

OSPF协议的数据格式为：版本(8位)+类型(8位)+长度(16位)+路由器ID(32位)+区域ID(32位)+校验码(16位)+认证类型(16位)+认证(64位)+数据(可变长度)。