JP4597209B2 - 通信解析装置 - Google Patents
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Description
この発明は上述の課題を解決するためになされたもので、通信プロトコルや波形信号に関する専門的な知識や経験がなくても、伝送障害の原因や障害発生箇所の特定を容易に行い、対処することができるネットワーク状態を定量的に判定して解析作業の効率化を図る通信解析装置を得るものである。
図1は、この発明の実施の形態における通信解析装置100の構成を示すブロック図である。
通信解析装置100は、通信手段101と、波形計測手段102と、分割整理情報付通信電文記憶手段103と、分割整理情報付波形信号記憶手段104と、電文分割整理情報付与手段105と、波形分割整理情報付与手段106と、電文解析手段107と、同期判定手段108と、解析波形情報生成手段109と、解析波形情報記憶手段110と、波形特徴量算出手段111と、理想波形情報記憶手段112と、通信状態判定手段113と、解析結果表示手段114とを有する。
該分割整理情報付データ200は、分割整理情報300を0個以上、データ201を1つ、データ情報202を0個以上、分割整理情報処理フラグ203を0個以上有する。
該分割整理情報300は基本情報301と解析情報303と関連情報302とを有する。
該基本情報301は分割単位3011と基本ID3012と分割位置3013と分割時刻3014とデータ種類3015とを有する。該関連情報302は関連ID3021を0個以上有する。該解析情報303は解析ラベル3031と解析値3032との組を0個以上有する。
すなわち、該分割整理情報付通信電文200aは、電文分割整理情報300aを該分割整理情報300として、通信電文201aを該データ201として、電文取得時刻202a1を該データ情報202として、通信単位抽出フラグ203a1と電文解析フラグ203a2と同期判定フラグ203a3とを分割整理情報処理フラグ203として有する。
該分割整理情報付波形信号200bは、波形分割整理情報300bを該分割整理情報300として、波形信号201bを該データ201として、波形取得時刻202b1とサンプリングレート202b2とを該データ情報202として、通信単位抽出フラグ203b1と同期判定フラグ203b2とを分割整理情報処理フラグ203として有する。
該通信解析装置100が実施する処理は大まかに、4つの手順に分けられる。通信電文取得・解析手順1A、波形信号取得・同期手順1B、解析波形情報生成手順1C、通信状態判定手順1Dである。以下では該手順1Aから1Dについて説明する。
前記通信手段101は有線あるいは無線の伝送路に接続され、該伝送路上に接続されている機器が送受信する通信電文201aを逐次取得し、該通信電文201aを取得した時刻を表す電文取得時刻202a1を記録し、通信電文201aと電文取得時刻202a1とを分割整理情報付通信電文記憶手段103に通知する。
該電文解析器1071が有する電文解析対象10712と前記電文分割整理情報300aが有する前記データ種類3015とが一致するとき、該電文分割整理情報300aが有する前記分割位置3013に格納された開始位置と終了位置によって示された範囲の通信電文201aを該電文解析器1071に入力し、該電文解析器1071の出力結果を該電文分割整理情報300aが有する前記解析値3032に、該電文解析器1071が有する前記電文解析器ラベル10711を前記解析ラベル3031に格納する。
前記波形計測手段102は有線あるいは無線の伝送路に接続され、該伝送路上に接続されている機器が送受信する波形信号201bを逐次任意のサンプリングレート202b2により取得し、該波形信号201bを取得した時刻を表す波形取得時刻202b1を記録し、波形信号201bと波形取得時刻202b1とサンプリングレート202b2とを分割整理情報付波形信号記憶手段104に通知する。
同期判定手段108は、分割整理情報付通信電文記憶手段103によって通知され、同期判定フラグ203a3が立っていない分割整理情報付通信電文200aが有する電文分割整理情報300aと、分割整理情報付波形信号記憶手段104によって通知された前記同期判定フラグ203b2が立っていない分割整理情報付波形信号200bが有する前記波形分割整理情報300bを1つ抽出して組を作り、該電文分割整理情報300aおよび該波形分割整理情報300bが有する分割時刻3014が同期判定条件1081を満たすとき、分割整理情報300aが有する基本ID3012=P01-01を分割整理情報300bが有する関連ID3021に格納し、分割整理情報300bが有する基本ID3012=W01-01を分割整理情報300aが有する関連ID3021に格納する。
次に、同期判定手段108は、上記と同様にして、電文分割整理情報300aおよび波形分割整理情報300bが有する分割時刻3014が同期判定条件1081を満たすとき、分割整理情報300aが有する基本ID3012=P01-02を分割整理情報300bが有する関連ID3021に格納し、分割整理情報300bが有する基本ID3012=W01-02を分割整理情報300aが有する関連ID3021に格納する。
次に、同期判定手段108は、上記と同様にして、電文分割整理情報300aおよび波形分割整理情報300bが有する分割時刻3014が同期判定条件1081を満たすとき、分割整理情報300aが有する基本ID3012=P01-03を分割整理情報300bが有する関連ID3021に格納し、分割整理情報300bが有する基本ID3012=W01-03を分割整理情報300aが有する関連ID3021に格納する。
以下同様の動作を繰り返す。
前記解析波形情報生成手段109は、分割整理情報付波形信号記憶手段104によって通知され、分割整理情報付波形信号200bの前記波形分割整理情報300bの関連ID3021を基本ID3012として有する電文分割整理情報300aを参照し、データ種類3015、解析ラベル3031、解析値3032を取得する。続いて解析波形情報生成手段109は、データ種類3015と波形分割整理情報300bが有する分割位置3013とを検索用インデックスキーとして図5に示す解析部位決定テーブル1091を参照することにより解析部位開始位置と解析部位終了位置とを取得し、該解析部位開始位置と該解析部位終了位置により指定される範囲の波形信号を解析部位波形信号401aとして抽出する。なお、解析部位決定テーブル1091のデータはシステム導入時に設定するようにしても良いし、システム導入前の評価試験に基づいて得られる波形信号を蓄積し、この蓄積された波形信号に対して統計をとることによって決定されるデータを設定するようにしても良い。そして、解析波形情報生成手段109は、解析部位波形信号401aを抽出する度に図6に示すように解析波形情報400aを生成し、該解析部位波形信号401aと該データ種類3015と該解析ラベル3031と該解析値3032とを解析波形情報400aに格納し、この解析波形情報400aを解析波形情報記憶手段110に通知する。
該解析波形情報400aが有する前記データ種類3015と該特徴量算出器1111が有する算出対象データ11112とが一致するものを選出する。
該解析波形情報400aが有する前記解析部位波形信号401aを、選出した該特徴量算出器1111に入力し、該特徴量算出器1111の出力結果を解析波形情報400aが有する前記特徴量403aに、該特徴量算出器1111が有する前記特徴量ラベル11111を前記特徴量ラベル402aに格納する。
前記通信状態判定手段113は、解析波形情報記憶手段110によって通知され、特徴量算出フラグが立っており通信状態判定フラグが立っていない解析波形情報が有する状態判定フラグを立て、該解析波形情報400aが有するデータ種類3015を有する理想波形情報400bを、理想波形情報記憶手段112から取得する。
該解析波形情報400aと該理想波形情報400bとが有する解析部位波形信号、及び特徴量について、比較して比較値を求める。更に該比較値を前記通信状態判定テーブル1131に入力し、通信状態値404aを得、解析波形情報400aに格納する。
該通信状態値は、送受信端末の経年劣化状態でも故障部位名でもよいし、送受信端末間の伝送路の長さでも経年劣化状態でもよいし、伝送路全体に接続される端末数でもよいし、前記波形信号201bにノイズを付加するノイズ源名でもよい。
なお、これらの定量評価の内容については図7に示す通りである。
Claims (16)
- 複数の機器間で所定の通信規約における電文が送受信される伝送路と接続される通信解析装置において、
前記通信規約における理想波形信号を保有する理想波形情報記憶手段と、
解析波形情報生成手段と、
通信状態判定手段と、を備え、
前記解析波形情報生成手段は前記伝送路から受信した波形信号のうち、前記理想波形信号と時間が対応する部分を解析波形信号として抽出し、
前記通信状態判定手段は前記解析波形情報生成手段によって抽出された解析波形信号と前記理想波形情報記憶手段に記憶された理想波形信号とに基づいて前記伝送路の通信状態を推定することを特徴とする通信解析装置。 - 複数の機器間で電文が送受信される伝送路と接続される通信解析装置において、
所定の通信規約における理想波形信号を保有する理想波形情報記憶手段と、
解析波形情報生成手段と、
通信状態判定手段と、を備え、
前記解析波形情報生成手段は前記伝送路から受信した電文から前記理想波形信号の通信規約と一致する通信規約を有する電文とこの電文に対応する波形信号を抽出し、さらに抽出した波形信号のうち、前記理想波形信号と時間が対応する部分を解析波形信号として抽出し、
前記通信状態判定手段は前記解析波形情報生成手段によって抽出された解析波形信号と前記理想波形情報記憶手段に記憶された理想波形信号とに基づいて前記伝送路の通信状態を推定することを特徴とする通信解析装置。 - 前記解析波形信号の特徴量及び前記理想波形信号の特徴量を算出する波形特徴量算出手段を備え、
前記通信状態判定手段は前記波形特徴量算出手段から出力された解析波形信号の特徴量と理想波形信号の特徴量との比較により前記伝送路の通信状態を推定することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の通信解析装置。 - 前記波形特徴量算出手段が算出する特徴量は、前記解析波形信号及び前記理想波形信号を所定幅で区切った時の位相成分を含むことを特徴とする請求項3に記載の通信解析装置。
- 前記通信状態判定手段は、前記位相成分の所定幅における分散の差分をもって前記解析波形信号と前記理想波形信号との比較を行うことを特徴とする請求項4に記載の通信解析装置。
- 前記波形特徴量算出手段が算出する特徴量は、前記解析波形信号及び前記理想波形信号を所定幅で区切った時の振幅成分を含むことを特徴とする請求項3乃至5に記載の通信解析装置。
- 前記通信状態判定手段は、前記振幅成分の所定幅における分散の差分をもって前記解析波形信号と前記理想波形信号との比較を行うことを特徴とする請求項6に記載の通信解析装置。
- 同期判定手段を有し、
該同期判定手段は前記伝送路から伝送される波形信号と前記伝送路から伝送される通信電文とを時刻で関連付けることを特徴とする請求項2乃至7に記載の通信解析装置。 - 解析波形情報記憶手段を有し、
該解析波形情報記憶手段は、前記解析波形信号と前記波形信号に関連付けられた通信電文とをあわせて記憶することを特徴とする請求項8に記載の通信解析装置。 - 前記通信状態判定手段が推定する前記通信状態は、前記伝送路の経年劣化状態を含むことを特徴とする請求項9に記載の通信解析装置。
- 前記通信状態判定手段が推定する該通信状態は、前記解析波形信号の送信元端末と送信先端末を接続する伝送路長を含むことを特徴とする請求項9乃至10に記載の通信解析装置。
- 前記通信状態判定手段が推定する該通信状態は、前記解析波形信号の送信元端末又は送信先端末の故障部位を含むことを特徴とする請求項9乃至11に記載の通信解析装置。
- 前記通信状態判定手段が推定する該通信状態は、前記伝送路全体に接続される端末数を含むことを特徴とする請求項9乃至12に記載の通信解析装置。
- 前記通信状態判定手段が推定する該通信状態は、ノイズ源名を含むことを特徴とする請求項9乃至13に記載の通信解析装置。
- 通信手段と波形計測手段とを有し、
前記通信手段は前記伝送路からの通信電文とこの通信電文の取得時刻を逐次受信し第1の記憶手段に通知し、
前記波形計測手段は前記伝送路からの波形信号とこの波形信号の取得時刻を逐次受信し第2の記憶手段に通知し、
前記第1の記憶手段は、前記通信電文とその取得時刻を記憶し、
前記第2の記憶手段は、前記波形信号とその取得時刻を記憶し、
前記同期判定手段は、前記第1の記憶手段に記憶された通信電文の取得時刻と前記第2の記憶手段に記憶された波形信号の取得時刻の差分が所定値以下の時に動作することを特徴とする請求項8乃至14に記載の通信解析装置。 - 解析結果表示手段を有し、
該解析結果表示手段は、前記通信状態判定手段が推定した前記伝送路の通信状態を表示することを特徴とする請求項1乃至15に記載の通信解析装置。
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