[发明专利]一种宽带微功率无线通信网络分析方法和系统

说明书

本发明涉及一种宽带微功率无线通信网络分析方法和系统，属于通信技术领域。网络中所有节点发出的数据包进行解析，保存相关数据用于后续网络分析；从关联确认报文、关联汇总指示报文、代理变更确认报文以及离线指示报文中提取节点TEI、代理节点TEI等信息，并根据上述信息更新网络拓扑关系，将变更后的拓扑图实时显示给用户；根据节点周期发送的发现列表报文以及代理节点周期性上传给CCO的通信成功率报文来提取节点和代理节点信息，如果节点或代理节点不存在，则对该部分拓扑进行恢复。本发明解决了对宽带微功率无线通信网络的实时监控问题，帮助用户实时获取了网络信息和网络组网流程。

技术领域

本发明属于通信技术领域，涉及一种宽带微功率无线通信网络分析方法和系统。

背景技术

在宽带微功率无线通信网络中一共定义了三种通信角色，包括中央协调器CCO(Central Coordinator)、代理协调器PCO(ProxyCoordinator)以及站点STA(Station)。其中，CCO通信模块被安置在集中器中，通过Q/GDW 1376.2-2013协议与集中器完成数据交互。PCO和STA通信模块被安置在智能电表中，通过DL/T645-2007以及DL/T698.45-2017与电能表完成数据交换。CCO、PCO以及STA之间则是用宽带微功率无线通信协议进行数据交互。各个模块在实时通信过程中形成了以CCO为中心节点，以PCO为中继代理节点，连接网络中所有STA节点的多级树型网络，其拓扑结构如图1所示。为了更好地实现双模融合技术，宽带微功率无线通信协议在很大程度上与电力线载波通信协议保持一致，包括物理层、数据链路层以及应用层三部分。其中数据链路层又包括网络管理子层和媒介访问控制子层。

在宽带微功率无线网络中，为了实时获取网络相关信息并监控网络的运行状态，必须对通信节点交互的数据包进行分析。由于目前并不存在能够对宽带微功率网络进行分析的工具，只能以人工的方式对捕获的数据包按协议格式进行逐字节解析，然后对解析的数据进行分析，以达到获取信息和判断网络状态的目的。很显然，这种方法有很多弊端，具体如下：

(1)实时性差。网络中的数据包都是实时交互的，如果通过人工对所有数据包进行解析，根本不可能做到和网络实时同步，以至于无法获取实时的信息。

(2)正确性差。节点交互的数据包都是一连串码流，虽然有着严格的协议格式，但人工很难保证每个数据的解析都正确无误。一旦当网络十分复杂，网络节点过多导致数据交互量庞大，很容易在数据分析过程中出错，导致分析结果与实际情况不符。

(3)效率低、成本高。采用人工方式对大量数据进行解析，需要耗费更多的人力和物力，况且还需要按照协议格式对一个个数据进行比对分析，会导致解析效率和网络分析效率低。

(4)工作量庞大，无法做到长时间监测。为了获取宽带微功率网络的拓扑信息，需要对数据之间的关系进行比对分析，然后对整个信息进行汇总分析得到整个网络中所有节点的拓扑关系。另外，宽带微功率网络的拓扑信息随着时间可能会随时发生变化，需要无时无刻监视网络的变化过程，才能获取最正确的网络拓扑信息。因此，人工分析网络拓扑不仅工作量庞大，也无法做到长时间对网络的监测。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种宽带微功率无线通信网络分析方法和系统。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种宽带微功率无线通信网络分析方法，该方法包括以下步骤：

S11：配置网络分析系统与硬件捕获设备的通信命令，使网络分析系统控制硬件捕获设备在指定频点捕获网络中节点发出的数据包；

S12：硬件捕获设备捕获到数据包后，通过串口将数据包分享给网络分析系统；

S13：网络分析系统不停扫描串口，从串口读取数据包，并对数据包进行处理，形成可以解析的协议格式；