一种在线监测e1通道质量的方法及其监测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及通道质量检测技术领域，特别是涉及一种在线监测El通道质量的方法及其监测系统。
【背景技术】
[0002]我国铁路通信网络已经实现了主干网络的光纤化，但在分支网络里，依然存在着大量的El通信电路。这些电路的可靠性会影响铁路信息系统的正常运行。为此需要一种监测方法和系统，在不中断通信电路的情况下，监测线路质量，保证通信电路的正常运行。为了增加数据带宽，铁路网络内El线路一般使用非成帧模式，这样以来，通常基于El时隙内的CRC4进行误码监测的设备就无法使用。
[0003]另外，网络线路拥堵程度也是衡量线路质量的一个重要标准。如今市场上的El通信线路监测设备都是基于物理链路层监测，无法做到网络层和更高级层面监测，因此无法满足完整监测线路质量的需求。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是克服现有技术的不足，设计出一种在线监测El通道质量的方法及其监测系统，不仅能够提供传统的通道故障监测，还能提供网络TCP/IP协议监测，解决了目前El通道维护方面监测不够全面，无法反映通道整体质量的问题。
[0005]为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是:
一种在线监测El通道质量的方法，包含以下步骤:
步骤1.1:通过AD转换模块将El通道物理层的被测信号转换为数字信号，并检测被测信号发出告警信号，分别将数字信号和告警信号发送给FPGA模块和CPU模块；
步骤1.2:通过FPGA模块检测El通道链路层的故障信号，将故障信号传递给CPU模块；首先，通过FPGA模块获取El通道链路层中数字信号的信号参数指标及其PPP数据包，检测出故障信号，然后，根据FPGA模块寄存器的状态将故障信号传递给CPU模块；
步骤1.3:通过CPU模块分析故障信号的PPP数据包，判断通道流量，定位数据源，获取故障IP地址；
首先，CPU模块分析故障信号PPP数据包的IP协议，当通道流量H>S时，CRJ模块的TCP/IP协议栈定位数据源，获取故障IP地址，其中，S为FPGA模块设置的通道流量门限值，CPU模块的控制模块对接收到的告警信号、信号参数指标和故障信号进行存储；
步骤1.4: CPU模块通过网络接口将存储的数据传送给远程控制中心。
[0006]所述告警信号包括信号全I告警信号、信号丢失告警信号、信号强度过低告警信号。
[0007]所述发出告警信号的具体步骤为:当被测信号至少0.1ys连续出现全I序列时，AD转换模块发出信号全I告警信号；当被测信号至少0.Uis没有产生下降沿跳变信号时，AD转换模块发出信号丢失告警信号；当被测信号的波峰强度Q〈P时，AD转换模块发出信号强度过低告警信号，其中P为AD采样芯片设置的信号强度门限值。
[0008]所述检测El通道链路层的故障信号的具体步骤为:
步骤4.1:通过FPGA模块获取El通道链路层数字信号的信号参数指标及其PPP数据包，检测故障信号，所述故障信号包括质量下降预警信号和误码信号;所述信号参数指标包括通道流量、误码率、正确帧、超长超短帧、错误帧和废弃帧；
步骤4.2:根据获取的信号参数指标，判断通道流量，当通道流量H>S时，FPGA模块发出质量下降预警信号，其中，S为FPGA模块设置的通道流量门限值；
步骤4.3:根据获取的PPP数据包，检测通道是否存在误码信号，若存在，判断FPGA模块的寄存器IPERR_EN是否为I，否则将PPP数据包传递给CPU模块;若FPGA模块的寄存器IPERR_EN为I，将误码信号传递给CPU模块，否则继续获取PPP数据包，检测误码信号；
一种在线监测El通道质量的监测系统，包括用以将El通道的被测信号转换为数字信号并发出告警信号的AD转换模块，用以分析数字信号并向CPU模块发送故障信号的FPGA模块，用以储存告警信号和故障信号并定位故障IP地址的CPU模块，远程监控中心，所述CPU模块通过网络接口或无线通信模块将数据传输给远程监控中心。
[0009]进一步地，所述CPU模块包括用以对IP数据报进行分析的TCP/IP协议栈，用以储存告警信号、数字信号的信号参数指标和故障信号的控制模块。
[0010]进一步地，所述AD转换模块采用AD采样芯片，AD采样芯片的工作频率为1MHz。
[0011]本发明的积极有益效果:本发明可以在不中断既有El通道前提下，连续不间断的对通道进行监测，可以在物理层到网络层范围内监测通道质量。本发明能够在通道发生故障时发出告警，在通道质量下降时发出预警。监控中心可以通过分析，锁定通道故障范围，预测通道中断的发生，使监控中心及时掌握整体El通道的通信质量。
【附图说明】
[0012]图1为本发明系统功能框图
图2为本发明在线监测El通道质量的方法的流程图图3为本发明AD转换模块发出的告警信号的框图图4为本发明在线监测El通道质量的监测系统的系统框图之一图5为本发明在线监测El通道质量的监测系统的系统框图之二。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图具体说明本发明的【具体实施方式】。
[0014]参见图1，本申请的在线监测El通道质量的方法，包含以下步骤:
步骤1.1:通过AD转换模块将El通道物理层的被测信号转换为数字信号，并检测被测信号发出告警信号，分别将数字信号和告警信号发送给FPGA模块和CPU模块;所述告警信号包括信号全I告警信号、信号丢失告警信号、信号强度过低告警信号。
[0015]所述发出告警信号的具体步骤为:当被测信号至少0.1ys连续出现全I序列时，AD转换模块发出信号全I告警信号；当被测信号至少0.Uis没有产生下降沿跳变信号时，AD转换模块发出信号丢失告警信号；当被测信号的波峰强度Q〈P时，AD转换模块发出信号强度过低告警信号，其中P为AD采样芯片设置的信号强度门限值。
[0016]步骤1.2:通过FPGA模块检测El通道链路层的故障信号，将故障信号传递给CPU模块；
所述检测El通道链路层的故障信号的具体步骤为:首先，通过FPGA模块获取El通道链路层数字信号的信号参数指标及其PPP数据包，检测故障信号，所述故障信号包括质量下降预警信号和误码信号;所述信号参数指标包括通道流量、误码率、正确帧、超长超短帧、错误帧和废弃帧；其次，根据获取的信号参数指标，判断通道流量，当通道流量H>S时，FPGA模块发出质量下降预警信号，其中，S为FPGA模块设置的通道流量门限值;然后，根据获取的PPP数据包，检测通道是否存在误码信号，由于El通道通常封装的是PPP协议，相比以太网协议，该协议前导码较短，这会导致在通道质量较差时