一種在線故障檢測系統、裝置及方法
2023-09-20 18:08:50 1
專利名稱：一種在線故障檢測系統、裝置及方法
技術領域：
本發明涉及通信技術領域，具體涉及通信故障檢測系統、裝置及方法。
技術背景在通信網絡中，經常需要對傳輸網絡進行4全測，以便確認傳輸網絡的 性能好壞，以及定位傳輸故障問題，檢測方式可以為物理層4全測，也可以 為鏈路層/高層的數據包檢測。比如在全^4多動通信系統(Global Syst em For Mobile Communication, 簡稱GSM)中的基站控制器(GBSC， GSM Base Station Controller)與基 站收發信機(GBTS， GSM Base Transceiver Station)之間通過El接口線 路傳輸，當GBSC和GBTS之間通信質量下降、甚至中斷或不穩定時，現 有技術採用的是一種方案為基於檢測儀器的離線檢測方案，如圖l所示， 其中一側(如GBSC側)連接El檢測儀，通過El檢測儀器發送偽隨機 序列給另外一側(如GBTS側)進行環回檢測，以確認鏈路問題。採用上述離線檢測方案進行線路檢測要求現場有專用的檢測儀器，並 且要求E1檢測儀器的物理接口與傳輸網絡物理接口匹配；如果一條物理鏈 路上包含多條邏輯鏈路，該離線檢測將影響其他邏輯鏈路的正常工作；由 於該方案將其中一端的設備與整個傳輸系統隔離，改變了當前應用環境， 可能影響^r測結果的真實性。現有技術中的另 一種檢測方案基於網絡類型的高層協議的檢測方案。如圖2所示，以GBSC和GBTS之間傳輸鏈路檢測為例說明。GBSC和 GBTS之間以基於數據包的方式傳輸數據，在高層協議處理時，在發送數 據包中加入校驗信息，在接收數據包中進行校驗處理和比較，從而確認數 據包的正確性。採用這種方案進行檢測，要求數據包有校驗位，需要高層協議支持； 對於沒有校驗位的數據包，無法使用本方法處理；同時高層協議需要由業 務處理器處理，如果增加太多錯誤檢測功能，這可能影響業務處理性能；如果GBSC和GBTS中的鏈路晶片/物理層(PHY, Physical Layer)晶片 沒有對數據包進行校驗，當檢測到數據包有誤時，無法確定是業務處理器 錯誤，鏈路處理錯誤還是傳輸線路錯誤，不便於故障定位。發明內容本發明實施例提供一種在線故障檢測系統、裝置及方法，可方便進行 在線故障檢測而不需要另外採用外接的檢測儀器，也不需要高層協議支 持。本發明實施例提供一種在線故障檢測系統，包括發送端的第 一檢測裝 置和接收端的第二檢測裝置，當需要檢測時，所述第一檢測裝置用於對數據進行校驗計算，得到校驗值VI;並將 計算得到的校驗值插入到所述數據發送給所述接收端；所述第二檢測裝置用於將所述接收端接收的數據進行校驗計算，得到 校驗值V2;獲取接收端接收的來自發送端的校驗值V1，；比較所述校驗值 V2與所獲取的校驗值Vl';如果所述校驗值V2與所獲取的校驗值Vl，相 同，則判斷數據接收正確；否則，判定數據接收錯誤。本發明實施例提供的一種實現在線故障檢測的方法，在發送端和接收 端分別設置檢測裝置，該方法包括在需要進行檢測時，在發送端對要發送的數據進行校驗計算，並將所 述計算得到的校驗值vi插入所發送的數據包中；在接收端對接收到的數據進行校驗計算，得到校驗值V2,將校驗值 V2與獲取的接收端接收的來自發送端的校驗值Vl，進行比較，若所述校驗 值V2與所獲取的校驗值Vl，相同，則判斷數據接收正確；否則，判定所 述數據接收錯誤。本發明實施例提供的一種在線故障檢測的裝置，包括校驗值計算模塊Cl,用於對要發送的數據進行校驗計算，得到校-險值VI;控制模塊K1，用於控制是否對所述要發送的數據進行檢測；如果檢測，則將所述校驗值計算模塊C 1計算得到的校驗值插入到所述要發送的數據。本發明實施例提供的一種在線故障檢測裝置，包括 校驗值計算模塊C2，對接收到的數據進行校驗計算，得到校驗值V2; 校驗位提取模塊，獲取接收端所接收到的來自發送端的校驗值V1，； 控制模塊K2，用於控制是否對接收的數據進行檢觀'j;如果檢測，則控制所述校驗值計算模塊C2、所述檢驗位提取模塊和比較模塊對所述接收到數據進行校驗；比較模塊，用於比較所述校驗值V2與所獲取的校驗值V1，，若所述 校驗值V2與所獲取的校驗值Vl，相同，則判斷數據接收正確；否則，判 定所述數據接收錯誤。本發明實施例提供的在線故障檢測方案，在需要進行故障檢測時，發 送端的檢測裝置在發送的數據包中增加校驗字節後再發送，接收端的檢測 裝置對接收到的數據包檢測並獲取校驗字節，通過對比發送端與接收端的 校驗字節判定發送端與接收端之間的線路故障情況。由此可知，本發明實 施例提供的在線故障檢測方案不需要外接檢測儀器，並且不需要高層協議 的支持，因此解決了成本，便於可編程邏輯的實現，可以快速定位故障。
圖1為現有技術中的基於檢測儀器的離線檢測方案示意圖；圖2為現有技術中的基於網絡類型的高層協議的檢測方案示意圖；圖3為本發明實施例提供的在線故障檢測系統的原理圖；圖4為本發明實施例中的在線故障檢測系統的結構示意圖；圖5為本發明應用實例中的在線故障檢測系統的結構示意圖。
具體實施方式
針對現有技術的離線檢測的方案需要外接檢測儀器並且可能影響物 理鏈路上其他正常的邏輯通道不能及時定位的問題；以及基於網絡類型的 高層協議的檢測方案需要數據包本身帶校驗位和需要高層協議檢測和處 理，而如果增加太多錯誤檢測功能，可能影響業務處理性能的問題，本發明實施例提出 一種在線故障4全測的解決方案在發送端與接收端的設備線路側分別增加一個檢測裝置，當需要進行 故障檢測時，配置檢測裝置為打開狀態，發送端的檢測裝置在數據包中增 加校驗字節後再發送，接收端的檢測裝置接收數據包並獲取校驗字節，通若發送端與接收端的校驗字節相同，則判斷數據包接收正確，從而判斷鏈 路正常；否則，判定所述數據接收錯誤，從而判斷存在鏈路故障。當不需 要進行檢測時，將發送端和接收端的檢測裝置進行旁路處理，即配置為關 閉狀態。該在線故障檢測的方案既不需要採用外接檢測儀器，也不需要高 層協議的支持，不影響業務處理性能。本發明實施例提供的在線故障檢測系統，參照圖3，在發送端設備A 的線路側增加檢測裝置a,在接收端設備B的線路側增加另一檢測裝置b,其 中檢測裝置a和檢測裝置b可以分別是一個晶片，也可以是線路側晶片內部 的一個單元，對於從設備A向線路側發送數據包時，可以根據軟體配置， 在發送之前檢測裝置a對發送數據包增加校驗位.在接收端，設備B對於從 線路側接收的數據包，可以根據軟體配置，檢測裝置b對接收數據包進行 校驗，並和數據包的校驗位比較，如果符合要求，則認為接收數據正確， 否則認為接收到的數據錯誤。該在線故障檢測系統還可以根據設計的要 求，將檢測結果上報給高層處理。下面結合具體實施例對本發明進行詳細描述。如圖4所示，本發明實施例提供的在線故障;險測系統分別在發送端和 接收端的線路側接口增加一個檢測裝置。其中發送端的第一檢測裝置包括校驗值計算模塊C1 、控制模塊K1; 校驗值計算模塊Cl,用於對要發送的數據進行校驗計算，得到校驗值VI;控制模塊K1，用於控制是否對要發送的數據進行檢測；如果檢測，則 將校驗值計算模塊C 1計算得到的校驗值插入到要發送的數據。接收端的第二檢測裝置包括校驗值計算模塊C2、校驗位提取模塊、比 較模塊和控制模塊K2;校驗值計算模塊C2，對接收到的數據進行校驗計算，得到校驗值V2;校驗位提取模塊，獲取接收端所接收到的來自發送端的校驗值V 1 ，；比較模塊，比較所述校驗值計算模塊計算得到的校驗值V2與校驗位提 取模塊所獲取的校驗值V1，；控制模塊K2，用於控制是否對接收的數據進行檢測；如果需要檢測， 則控制校驗值計算模塊C2、檢驗位提取模塊和比較模塊對接收到數據進行 校驗。上述的第 一檢測裝置還進一步包括數據緩存模塊M1,用於存儲要發 送的數據；第二檢測裝置還進一步包括數據緩存模塊M2，用於存儲經過 控制模塊K2處理的數據(如果控制模塊K2進行檢測，則存儲去除校驗位 後的數據，否則，直接存儲接收的數據)。在需要進行檢測的情況下，在系統發送端，所述控制模塊K1將所述 校驗值計算模塊C1進行校驗計算的值加入發送的數據包中， 一起發送給 接收端，具體地，將設備側/系統側要發送的數據，先進入緩存(實際設計 中，該緩存可根據需要設置)，然後根據線路側速率進行發送，並且在發 送端所述校驗值計算模塊Cl對要發送的數據進行校驗計算並且將該數據 包的校驗結果附在數據包的後面，從線路側發送出去。具體實施方案中， 校驗值計算方法可採用網際協議IP (Internet Protocol)頭的校驗和方法數 據包校驗和checksum,或者使用循環冗餘校驗CRC 16(Cyclic Redundancy Check)、 CRC32。例如，採用數據包校驗和checksum方式校驗，對發送 端準備發送的數據，按字節進行異或；這樣最後就得到一個異或的結果， 該結果就是校驗值；然後將該校驗值附在準備發送的數據尾部， 一同發送 出去。在接收端，在所述控制模塊K2的控制下，所述校驗值計算模塊C2 對接收到的所有數據進行校驗計算，得到校-險值V2,具體地說，接收端 採用與發送端相同的校驗值計算方法，對所有接收數據(可以包括發送時 在尾部添加的校驗值)進行計算；例如，採用checksum方式校驗，接收 端對每個包的接收數據進行按字節異或，如果數據正確，那麼最終的異或 結果應該和該數據包尾部添加的校驗值相同(再和該校驗值異或，如果數據正確，那麼得到O,否則得到非0數據)，這樣在後續處理中就可以採用該校驗值來判斷當前包接收是否有錯誤；比較模塊將該校驗值V2和所接收的數據包中附帶的校驗值vr進行比較，如果比較結果為一致，則判斷數據包接收正確，並在控制模塊K2控制下將接收到的數據包去除校驗值， 再發送給設備側；如果比較結果為不一致，則認為數據包接收錯誤，則根 據系統設計要求，對錯誤情況進行處理。如果不需要檢測，則將本發明實施例的在線故障檢測系統的第一檢測 裝置和第二檢測裝置設為旁路狀態，第 一檢測裝置不對將要發送的數據進 行校驗計算，也不在發送的數據包中加入校驗值，發送端按照正常途徑發 送數據；第二檢測裝置根據具體情況和要求確定是否對接收到的數據進行 緩存，或者直接透明發送給系統側/設備。本發明實施例提供的第 一檢測裝置和第二檢測裝置可以使用可編程 器件實現，並且允許軟體配置是否啟動檢測裝置；上述的檢測裝置可按通 道類型或者數據包類型進行檢測，對於沒有啟動檢測的通道類型/包類型， 不影響系統正常工作，校驗方式可以使用循環冗餘校-驗CRC,幀頭錯誤校 驗HEC (Header Error Check) 、 checksum等方式，即校驗方式不限。本實施例的方案也可在專用集成電路ASIC ( Application-Specific Integrated Circuit)晶片上實現。下面介紹本發明實施例的一個具體應用場景，如圖5所示。在現有業務處理器和鏈路處理ASIC/FPGA (Field Programmable Gate Array,現場可編程門陣列)上增加第一檢測裝置和第二檢測裝置，檢測 裝置可根據需要打開或關閉。在業務處理器到鏈路處理ASIC/FPGA方向，如果打開第一檢測裝置， 則該裝置對從業務處理器發送過來的數據包進行校驗，在包尾增加校驗 值；在鏈路處理ASIC/FPGA到業務處理器方向，如果打開第二4吏驗裝置， 則對數據包進行檢測，如果計算得到的校驗值和所接收的數據包尾的校驗 值不等，則認為當前數據包傳送錯誤，通過軟體或者接口總線的錯誤指示 信號上才艮給業務處理器，業務處理器則根據該狀態信息，決定對數據包的處理。本發明實施例提供的在線故障檢測系統在正.常情況下，第 一檢測裝置 和第二4企測裝置為關閉狀態。當高層業務處理時，發現數據錯誤(例如發 現語音質量很差)，則可能是當前業務流量大，業務處理器處理不過來， 也可能是當前線路不穩定導致數據有錯誤。由於電信設備正常使用過程中，不能離線檢測，這時可以通過CPU配 置，控制將兩端的第一檢測裝置和第二檢測裝置打開，即進行校驗值插入 以及校驗值比較，並且可以對某個業務流進行跟蹤，確認是整個線路有問 題，還是個別業務流有問題，這樣有助於快速定位問題。本發明實施例基於發送端和接收端之間(如GBSC和GBTS之間)的傳輸接口，由於該方案 主要是在接口部分(業務處理器和PHY晶片之間的接口 )增加檢測裝置， 對業務沒有要求，對接口類型也沒有要求，所以可以用在所有傳輸網絡， 以及所有基於數據包方式的接口上，如SPI-2、 SPI-3、 SPI-4等。另外對於 檢測裝置採用的校驗方式，不限於CRC,可以為其他校驗方式，如checksum 等。因此，本發明實施例提供的檢測裝置可根據具體情況進行配置，以支 持各種傳輸網絡接口；本發明提供的檢測裝置可根據需要進行配置，支持 所有包方式的傳輸類型/協議。綜上所述，本發明實施例提供的在線故障檢測系統包括分別在發送端 和接收端的線路側接口的檢測裝置，通過在發送端的第一檢測裝置將要發 送的數據包中插入校驗位，在接收端的第二檢測裝置提取所述校驗位，並 與計算得到的校驗值進行比較來確定所傳輸的數據包是否有誤，並據此進 行故障定位，還可以將檢測結果上報給高層處理。另外該檢測系統可根據 需要進行設置，在需要時將該檢測裝置接通，不需要進行線路檢測時，旁 路第一檢測裝置和第二檢測裝置，同時不影響整個系統的工作。本發明實施例提供的在線故障檢測系統通過在現有系統中增加檢測 裝置進行線路檢測，不需要另外增加檢測儀器；不需要高層協議的支持； 可以支持在線檢測；便於可編程邏輯實現；而且在不需要線路檢測時，旁 路第 一檢測裝置和第二檢測裝置，從而不影響系統的正常工作。本領域技術人員可以理解，上述實施例中的全部或部分模塊是可以通過程序來指令相關硬體來實現，所述程序可存儲於計算機可讀取存儲介質中，所述存僻介質，如ROM/RAM、磁碟、光碟等。或者將它們分別製作 成各個集成電路模塊，或者將它們中的多個模塊製作成單個集成電路模塊 來實現。這樣，本發明不限制於任何特定的硬體和軟體結合。上述實施例是用於說明和解釋本發明的原理的。可以理解，本發明的具體實施方式
不限於此。對於本領域技術人員而言，在不脫離本發明的實 質和範圍的前提下進行的各種變更和修改均涵蓋在本發明的保護範圍之 內。
權利要求
1、一種在線故障檢測系統，其特徵在於，包括發送端的第一檢測裝置和接收端的第二檢測裝置，當需要檢測時，所述第一檢測裝置用於對數據進行校驗計算，得到校驗值V1；並將計算得到的校驗值插入到所述數據發送給所述接收端；所述第二檢測裝置用於將所述接收端接收的數據進行校驗計算，得到校驗值V2；獲取接收端接收的來自發送端的校驗值V1』；比較所述校驗值V2與所獲取的校驗值V1』；如果所述校驗值V2與所獲取的校驗值V1』相同，則判斷數據接收正確；否則，判定數據接收錯誤。
2、 如權利要求l所述的系統，其特徵在於，當不需要對數據進行檢測時， 設置所述第一檢測裝置和所述第二檢測裝置為旁路狀態。
3、 如權利要求l所述的系統，其特徵在於，所述第一^r測裝置和第二 檢測裝置校驗計算採用的校驗方式相同，所述校驗方式為網際協議IP頭 的校驗和checksum,循環冗餘校驗CRC或者幀頭錯誤校驗HEC。
4、 如權利要求l所述的系統，其特徵在於，所述第一4企測裝置和第二檢 測裝置為可編程器件或者為專用集成電路ASIC。
5、 一種實現在線故障檢測的方法，其特徵在於，在發送端和接收端分 別設置檢測裝置，該方法包括在需要進行檢測時，在發送端對要發送的數據進行校驗計算，並將所述計算得到的校驗值VI插入所發送的數據中；在接收端對接收到的數據進行校驗計算，得到校驗值V2,將校驗值V2與獲取的所述接收端接收的來自發送端的校驗值Vl，進行比較，若所述校驗值V2與所獲取的校驗值V1，相同，則判斷數據接收正確；否則，判定所述數據接收錯誤。
6、 如權利要求5所述的方法，其特徵在於，還包括當不需要檢測時，將分別設置在發送端和接收端的檢測裝置處於旁路狀態。
7、 一種在線故障檢測的裝置，其特徵在於，包括校驗值計算模塊C1，用於對要發送的數據進行校驗計算，得到校驗值Vl;.控制模塊Kl,用於控制是否對所述要發送的數據進行檢測；如果檢測， 則將所述校驗值計算模塊C1計算得到的校驗值插入到所述要發送的數據。
8、 如權利要求7所述的裝置，其特徵在於，還包括 數據緩存模塊Ml,用於存儲所述要發送的數據。
9、 一種在線故障檢測裝置，其特徵在於，包括 校驗值計算模塊C2，對接收到的數據進行校驗計算，得到校驗值V2; 校驗位提取模塊，獲取接收端所接收到的來自發送端的校驗值V1，； 控制模塊K2，用於控制是否對接收的數據進行檢測；如果檢測，則控制所述校驗值計算模塊C2、所述檢驗位提取模塊和比較模塊對所述接收到 數據進行校驗；比較模塊，用於比較所述校驗值V2與所獲取的校驗值V1，，若所述校 驗值V2與所獲取的校驗值Vl，相同，則判斷數據接收正確；否則，判定所 述數據接收錯誤。
10、 如權利要求9所述的裝置，其特徵在於，還包括 數據緩存模塊M2,用於存儲經過所述控制模塊K2處理後的數據。
全文摘要
本發明實施例提供了一種在線故障檢測系統、裝置及方法，該系統包括發送端的第一檢測裝置和接收端的第二檢測裝置，當需要檢測時，所述第一檢測裝置用於對數據進行校驗計算，得到校驗值V1；並將計算得到的校驗值插入到所述數據發送給所述接收端；所述第二檢測裝置用於將所述接收端接收的數據進行校驗計算，得到校驗值V2；獲取接收端接收的來自發送端的校驗值V1』；比較所述校驗值V2與所獲取的校驗值V1』；如果所述校驗值V2與所獲取的校驗值V1』相同，則判斷數據接收正確；否則，判定數據接收錯誤。本發明實施例提供的在線故障檢測方案可以支持在線檢測，不需要另外採用檢測儀器，不需要上層協議支持，便於實現，且不影響業務處理性能。
文檔編號H04L1/20GK101227263SQ20081003353
公開日2008年7月23日 申請日期2008年2月1日 優先權日2008年2月1日
發明者楊輝明, 焦向峰 申請人:上海華為技術有限公司