一种数据采集的方法和相关设备

摘要

本申请提供了一种数据采集的方法和相关设备。其中，该方法包括：数据采集设备根据采集周期对目标设备的性能指标数据进行采集；对采集到的变化检测窗口内的所述性能指标数据进行变化幅度检测，该变化检测窗口包括多个采集周期；在检测到该变化检测窗口内的所述性能指标数据的变化幅度超过或等于变化检测阈值的情况下，将该变化检测窗口内的性能指标数发送给数据分析设备。上述方法能够对采集到数据进行变化检测后再上报，可以有效发现突变类变化特征，保证数据分析的准确性，且减少数据的上报量。

权利要求

1.一种数据采集的方法，其特征在于，包括：数据采集设备根据采集周期对目标设备的性能指标数据进行采集；

对采集到的在第一变化检测窗口内的所述性能指标数据进行变化幅度检测，所述第一变化检测窗口包括多个采集周期；

在检测到所述第一变化检测窗口内的所述性能指标数据的变化幅度超过或等于变化检测阈值的情况下，将所述第一变化检测窗口内已经发送过的所述性能指标数据去除，并将剩下的所述第一变化检测窗口内的所述性能指标数据发送给数据分析设备，所述已经发送过的性能指标数据在第二变化检测窗口发送，所述第一变化检测窗口是基于第二变化检测窗口滑动得到的。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述数据采集设备根据采集周期对性能指标数据进行采集之前，所述方法还包括：接收所述数据分析设备发送的第一配置消息，所述第一配置消息包括：所述第一变化检测窗口的时长和/或所述变化检测阈值。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述性能指标数据为发送光功率、接收光功率、偏置电流、电压、温度中的一种。

4.如权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，在接收所述数据分析设备发送的第一配置消息之前，所述方法还包括：向所述数据分析设备发送所述采集设备的采集能力信息；

其中，所述采集设备的采集能力信息包括：所述性能指标数据对应的性能指标、以及所述性能指标的采集周期和采集精度。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：向所述数据分析设备发送所述采集设备的数据处理能力信息；

其中，所述数据处理能力信息包括序列压缩算法，所述序列压缩算法用于对向所述数据分析设备发送的性能指标数据进行压缩。

6.如权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，对采集到的在第一变化检测窗口内的所述性能指标数据进行变化幅度检测，包括：检测采集到的所述第一变化检测窗口内的关键性能指标数据的最大值与最小值的差值与所述变化检测阈值的大小关系。

7.如权利要求2至6任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：所述数据采集设备根据数据上报周期向所述数据分析设备发送每个所述数据上报周期的结束时刻采集到的所述性能指标数据，所述第一变化检测窗口的时长小于所述数据上报周期的时长。

8.一种数据采集的方法，其特征在于，包括：向数据采集设备发送第一配置消息，所述第一配置消息包括第一变化检测窗口的时长和变化检测阈值，所述第一变化检测窗口的时长和所述变化检测阈值用于所述数据采集设备检测所述第一变化检测窗口内的目标设备的性能指标数据的变化幅度与所述变化检测阈值的大小关系；

接收所述数据采集设备发送的超过所述变化检测阈值且将已经发送过的所述性能指标数据进行去除之后的所述第一变化检测窗口内的性能指标数据，所述已经发送过的所述性能指标数据在第二变化检测窗口发送，所述第一变化检测窗口是基于第二变化检测窗口滑动得到的。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述性能指标数据为发送光功率、接收光功率、偏置电流、电压、温度中的一种。

10.如权利要求8或9所述的方法，其特征在于，数据分析设备根据所述性能指标数据对应的性能指标和所述性能指标的采集周期确定所述第一变化检测窗口的时长；和/或，所述数据分析设备根据所述性能指标数据对应的性能指标和所述性能指标的采集精度确定所述变化检测阈值。

11.如权利要求8至10任一项所述的方法，其特征在于，在向数据采集设备发送第一配置消息之前，所述方法还包括：

接收所述数据采集设备发送的采集能力信息；

其中，所述采集设备的采集能力信息包括：所述性能指标数据对应的性能指标、以及所述性能指标的采集周期和采集精度。

12.如权利要求8至11任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：接收所述数据采集设备发送的数据处理能力信息；

其中，所述数据处理能力信息包括序列压缩算法，所述序列压缩算法用于所述数据采集设备对发送的性能指标数据进行压缩。

13.一种数据采集设备，其特征在于，包括：采集模块，用于根据采集周期对目标设备的性能指标数据进行采集；

检测模块，用于对采集到的在第一变化检测窗口内的所述性能指标数据进行变化幅度检测，所述第一变化检测窗口包括多个采集周期；

去重模块，用于将所述第一变化检测窗口内的已经发送过的所述性能指标数据进行去除，所述已经发送过的性能指标数据在第二变化检测窗口发送，所述第一变化检测窗口是基于第二变化检测窗口滑动得到的；

收发模块，用于在所述检测模块检测到所述第一变化检测窗口内的所述性能指标数据的变化幅度超过或等于变化检测阈值的情况下，将所述第一变化检测窗口内经过所述去重模块去除后剩下的性能指标数据发送给数据分析设备。

14.如权利要求13所述的数据采集设备，其特征在于，所述收发模块还用于，接收所述数据分析设备发送的第一配置消息，所述第一配置消息包括：所述第一变化检测窗口的时长和/或所述变化检测阈值。

15.如权利要求13或14所述的数据采集设备，其特征在于，所述性能指标数据为发送光功率、接收光功率、偏置电流、电压、温度中的一种。

16.如权利要求13至15任一项所述的数据采集设备，其特征在于，所述收发模块还用于，向所述数据分析设备发送采集能力信息；

其中，所述数据采集设备的采集能力信息包括：所述性能指标数据对应的性能指标、以及所述性能指标的采集周期和采集精度。

17.如权利要求16所述的数据采集设备，其特征在于，所述收发模块还用于，向所述数据分析设备发送数据处理能力信息；

其中，所述数据采集设备的数据处理能力信息包括序列压缩算法，所述序列压缩算法用于对向所述数据分析设备发送的性能指标数据进行压缩。

18.如权利要求13至17任一项所述的数据采集设备，其特征在于，所述检测模块具体用于，检测采集到的所述第一变化检测窗口内的关键性能指标数据的最大值与最小值的差值与所述变化检测阈值的大小关系。

19.如权利要求13至18任一项所述的数据采集设备，其特征在于，所述收发模块还用于，将每个数据上报周期的结束时刻采集到的所述性能指标数据发送给所述数据分析设备。

20.一种数据分析设备，其特征在于，包括：发送模块，用于向数据采集设备发送第一配置消息，所述第一配置消息包括第一变化检测窗口的时长和变化检测阈值，所述第一变化检测窗口的时长和所述变化检测阈值用于所述数据采集设备检测所述第一变化检测窗口内的目标设备的性能指标数据的变化幅度与所述变化检测阈值的大小关系；

接收模块，用于接收所述数据采集设备发送的超过所述变化检测阈值且将已发送过的所述性能指标数据进行去除之后的所述变化检测窗口内的性能指标数据，所述已经发送过的所述性能指标数据在第二变化检测窗口发送，所述第一变化检测窗口是基于第二变化检测窗口滑动得到的。

21.如权利要求20所述的数据分析设备，其特征在于，所述性能指标数据为发送光功率、接收光功率、偏置电流、电压、温度中的一种。

22.如权利要求20或21所述的数据分析设备，其特征在于，所述数据分析设备还包括：确定模块，用于根据所述性能指标数据对应的性能指标和所述性能指标的采集周期确定所述第一变化检测窗口的时长；

所述确定模块还用于，根据所述性能指标数据对应的性能指标和所述性能指标的采集精度确定所述变化检测阈值。

23.如权利要求20至22任一项所述的数据分析设备，其特征在于，所述接收模块还用于，接收所述数据采集设备发送的采集能力信息；

其中，所述采集设备的采集能力信息包括：所述性能指标数据对应的性能指标、以及所述性能指标的采集周期和采集精度。

24.如权利要求20至23任一项所述的数据分析设备，其特征在于，所述接收模块还用于，接收所述数据采集设备发送的数据处理能力信息；

其中，所述数据处理能力信息包括序列压缩算法，所述序列压缩算法用于所述数据采集设备对发送的性能指标数据进行压缩。

25.一种数据采集设备，其特征在于，包括：处理器和收发器，其中：所述处理器和所述收发器相互连接，所述收发器用于与数据分析设备通信，所述处理器被配置用于执行如权利要求1至7任一权利要求所述的方法。

26.一种数据分析设备，其特征在于，包括：处理器和收发器，其中：所述处理器所述收发器相互连接，所述收发器用于与数据采集设备通信，所述处理器被配置用于执行如权利要求8至12任一权利要求所述的方法。

27.一种计算机非瞬态存储介质，其特征在于，包括指令，当所述指令数据采集设备上运行时，使得所述数据采集设备执行如权利要求1至7任一权利要求所述的方法。

28.一种计算机非瞬态存储介质，其特征在于，包括指令，当所述指令数据分析设备上运行时，使得所述数据分析设备执行如权利要求8至12任一权利要求所述的方法。

说明书

一种数据采集的方法和相关设备

技术领域

[0001] 本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种数据采集的方法和相关设备。

背景技术

[0002] 随着互联网技术的飞速发展和创新，大数据分析在各个领域发挥着越来越重要的作用，而大数据采集是大数据分析中尤为重要的步骤。目前在网络运营维护中，例如在无源
光纤网络(passive optical network，PON)中，光网络单元(optical network unit，ONU)
的数量已经达到百万级，甚至千万级，如何从海量的ONU设备中采集高精度，有效的数据成
为了关键点。

[0003] PON网络系统主要是由光线路终端(optical line terminal，OLT)、含有无源光器件的光配线网络(optical distribution network，ODN)和用户端的ONU或光网络终端
(optical network terminal，ONT)组成，通常采用点到多点的树型拓扑结构，参见图1，如
图1所示，多个OLT设备通过一级或多级分光器与多个ONU设备或ONT设备连接，共同组成了
一个PON网络。

[0004] 在目前的家庭宽带故障处理中，ONU设备一般都是周期性的采集数据并上传给OLT设备，进而上报给分析器。当其数据采集上报的周期太小时，例如1秒，上报的数据量将会非
常巨大，对分析器的存储性能和传输通道要求极高，难以满足，而当其数据采集上报的周期
过大时，例如采集上报周期为一天、一小时或者十五分钟时，将不能采集得到足够多的数据
进行分析，不能对ODN逻辑拓扑进行还原，以及对突发类故障进行定位。

发明内容

[0005] 本申请提供了一种数据采集的方法和相关设备，通过对目标设备的性能指标数据进行采集，并对采集到的变化检测窗口内的性能指标数据进行变化幅度检测，在检测到变
化检测窗口内的数据的变化幅度超过或等于变化检测阈值，则将该变化检测窗口内的性能
指标数据发送给数据分析设备，可以实现性能指标数据的更细粒度的采集，能够采集到发
生突变的性能指标数据，发现突变类变化特征，保证数据分析的准确性，且减少数据的上报
量。

[0006] 第一方面，提供了一种数据采集的方法，包括：数据采集设备根据采集周期对目标设备的性能指标数据进行采集；该数据采集设备对采集到的变化检测窗口内的所述性能指
标数据进行变化幅度检测，所述变化检测窗口包括多个采集周期；该数据采集设备在检测
到所述变化检测窗口内的所述性能指标数据的变化幅度超过或等于变化检测阈值的情况
下，将所述变化检测窗口内的所述性能指标数据发送给数据分析设备。

[0007] 在本申请提供的方案中，数据采集设备对采集到的变化检测窗口内的性能指标数据进行检测，在该变化检测窗口内的性能指标数据的变化幅度超过或等于变化检测阈值的
情况下才上报给数据分析设备，可以实现性能指标数据的更细粒度的采集，保证有效的采
集到发生突变的性能指标数据，发现突变类变化特征，保证数据分析的准确性，减少性能指
标数据的上报量。

[0008] 结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，该数据采集设备根据采集周期对性能指标数据进行采集之前，所述方法还包括：数据采集设备接收数据分析设备发
送的第一配置消息，所述第一配置消息包括：所述变化检测窗口的时长和/或所述变化检测
阈值。

[0009] 在本申请提供的方案中，数据采集设备可以根据数据分析设备配置下发的变化检测参数值进行性能指标数据的变化检测，保证检测上报的数据符合数据分析设备的需求，
以便数据分析设备能够根据接收到的性能指标数据进行准确的分析。

[0010] 结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，所述性能指标数据为发送光功率、接收光功率、偏置电流、电压、温度中的一种。

[0011] 结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，数据采集设备在接收数据分析设备发送的第一配置消息之前，所述方法还包括：数据采集设备向数据分析设备发送
采集能力信息；其中，所述采集设备的采集能力信息包括：所述性能指标数据对应的性能指
标、以及所述性能指标的采集周期和采集精度。

[0012] 在本申请提供的方案中，数据采集设备通过向数据分析设备上报其采集能力信息，与数据分析设备进行协商，以便于数据分析设备能够知晓数据采集设备的采集能力并
为其配置采集参数值，保证数据采集设备能够按照需要进行关键性能指标数据的采集和上
报。

[0013] 结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，所述方法还包括：数据采集设备向数据分析设备发送所述采集设备的数据处理能力信息；其中，所述数据处理能力信
息包括序列压缩算法，所述序列压缩算法用于对向所述数据分析设备发送的性能指标数据
进行压缩。

[0014] 在本申请提供的方案中，数据采集设备还可以与数据分析设备进行数据处理能力的协商，以便于数据采集设备在采集到关键性能指标数据之后，可以进行进一步的数据处
理，此外，数据采集设备利用序列压缩算法对性能指标数据进行压缩，可以进一步减小上报
的数据量，减轻传输通道的传输压力，提高数据传输效率，提高带宽利用率。

[0015] 结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，可以利用所述变化检测窗口内的关键性能指标数据的最大值与最小值的差值表征所述变化检测窗口内的所述关键
性能指标数据的变化幅度，相应地，数据采集设备对采集到的变化检测窗口内的所述性能
指标数据进行变化幅度检测，包括：数据采集设备检测采集到的所述变化检测窗口内的关
键性能指标数据的最大值与最小值的差值与所述变化检测阈值的大小关系。

[0016] 可选地，也可以利用所述变化检测窗口内的关键性能指标数据的平均差或标准差表征所述变化检测窗口内的所述性能指标数据的变化幅度，相应地，数据采集设备也可以
检测采集到的所述变化检测窗口内的关键性能指标数据的平均差或标准差与所述变化检
测阈值的大小关系。

[0017] 在本申请提供的方案中，数据采集设备通过对变化检测窗口内的关键性能指标数据的平均差、标准差、最大值与最小值的差值等用于表征变化幅度的数值和变化检测阈值
进行比较检测，可以准确快速的检测出变化检测窗口内的关键性能指标数据是否发生了突
变，提高了检测效率。

[0018] 结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，数据采集设备将所述变化检测窗口内的所述性能指标数据发送给数据分析设备，包括：所述数据采集设备将所述变
化检测窗口内的已经发送过的所述性能指标数据进行去除，将剩下的所述变化检测窗口内
的所述性能指标数据发送给所述数据分析设备。

[0019] 在本申请提供的方案中，数据采集设备通过将变化检测窗口内的已经上报过的关键性能指标数据进行去除，并将变化检测窗口内的未上报的关键性能指标数据进行上报，
可以进一步减少数据采集设备上报的数据量，能够有效减轻数据分析设备的存储压力和传
输通道的传输压力。

[0020] 结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，所述方法还包括：所述数据采集设备根据数据上报周期向所述数据分析设备发送每个所述数据上报周期的结束时刻
采集到的所述性能指标数据，所述变化检测窗口的时长小于所述数据上报周期的时长。

[0021] 在本申请提供的方案中，数据采集设备需要向数据分析设备周期性上报其在每个数据上报周期结束时刻采集到的关键性能指标数据，以使数据分析设备能够结合数据采集
设备周期性上报的关键性能指标数据和发生突变的关键性能指标数据进行数据分析，进一
步提高数据分析的准确性。

[0022] 第二方面，提供了一种数据采集的方法，包括：数据分析设备向数据采集设备发送第一配置消息，所述第一配置消息包括变化检测窗口的时长和变化检测阈值，所述变化检
测窗口的时长和所述变化检测阈值用于所述数据采集设备检测所述变化检测窗口内的目
标设备的性能指标数据的变化幅度与所述变化检测阈值的大小关系；

[0023] 该数据分析设备接收所述数据采集设备发送的超过所述变化检测阈值的所述变化检测窗口内的性能指标数据。

[0024] 在本申请提供的方案中，数据分析设备通过接收数据采集设备检测到的变化幅度超过或等于变化检测阈值的变化检测窗口内的性能指标数据，可以保证有效的接收到数据
采集设备发送的发生突变的性能指标数据，发现突变类变化特征，保证数据分析的准确性，
减少性能指标数据的接收量，减轻存储压力。

[0025] 结合第二方面，在第二方面的一种可能的实现方式中，所述性能指标数据为发送光功率、接收光功率、偏置电流、电压、温度中的一种。

[0026] 结合第二方面，在第二方面的一种可能的实现方式中，所述数据分析设备根据所述性能指标数据对应的性能指标和所述性能指标的采集周期确定所述变化检测窗口的时
长；和/或，所述数据分析设备根据所述性能指标数据对应的性能指标和所述性能指标的采
集精度确定所述变化检测阈值。

[0027] 结合第二方面，在第二方面的一种可能的实现方式中，数据分析设备在向数据采集设备发送第一配置消息之前，所述方法还包括：数据分析设备接收数据采集设备发送的
采集能力信息；其中，所述采集能力信息包括：所述性能指标数据对应的性能指标、以及所
述性能指标的采集周期和采集精度。

[0028] 结合第二方面，在第二方面的一种可能的实现方式中，所述方法还包括：接收所述数据采集设备发送的数据处理能力信息；其中，所述数据处理能力信息包括序列压缩算法，
所述序列压缩算法用于所述数据采集设备对发送的性能指标数据进行压缩。

[0029] 第三方面，提供了一种数据采集设备，该数据采集设备可以是光网络单元或光线路终端，也可以是光网络单元或光线路终端内的芯片。该数据采集设备具有实现第一方面
涉及数据采集设备的功能。该功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实
现。该硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的单元。

[0030] 在一种可能的设计中，该数据采集设备包括：处理模块和收发模块，所述处理模块例如可以是处理器，所述收发模块例如可以是收发器。收发模块用于支持数据采集设备与
用户终端以及数据采集设备与数据分析设备之间的通信，一个示例中，收发模块，还可以包
括发送模块和接收模块，可以用于支持数据采集设备进行上行通信、下行通信。例如，发送
模块，可以用于向数据分析设备发送采集能力信息或数据处理能力信息，接收模块，可以用
于接收来自数据分析设备的第一配置消息；处理模块，可以用于根据所述第一配置消息，对
性能指标数据进行采集并检测，在检测到变化检测窗口内的性能指标数据的变化幅度超过
或等于变化检测阈值的情况下，控制发送模块将该变化检测窗口内的性能指标数据发送给
数据分析设备。可选的，该数据采集设备还可以包括存储器，所述存储器用于与处理器耦
合，其保存该数据采集设备必要的程序指令和数据。

[0031] 在另一种可能的设计中，该数据采集设备包括：处理器和收发器。其中处理器用于实现对各个部件功能的控制，收发器，用于支持数据采集设备与用户终端以及数据采集设
备与数据分析设备之间的通信。例如，在下行通信中，该数据采集设备的收发器可以接收由
数据分析设备发送的采集能力请求消息或数据处理能力请求消息，并进行解码按协议解封
装以获取该采集能力请求消息或数据处理能力请求消息。可选的，该数据采集设备还包括
存储器，其保存数据采集设备必要的程序指令和数据；例如，在上行通信中，该数据采集设
备的收发器可以将携带采集能力信息或数据处理能力信息的响应消息发送给数据分析设
备。

[0032] 在又一种可能的设计中，当该数据采集设备为光网络单元或光线路终端内的芯片时，该芯片包括：处理模块和收发模块，所述处理模块例如可以是处理器，此处理器可以用
于对经由收发模块接收到的承载第一配置消息的数据分组进行处理，所述收发模块例如可
以是该芯片上的输入/输出接口。该处理模块可执行存储单元存储的计算机执行指令，以支
持数据采集设备执行上述第一方面相应的功能。可选地，所述存储单元可以为所述芯片内
的存储单元，如寄存器、缓存等，所述存储单元还可以是所述数据采集设备内的位于所述芯
片外部的存储单元，如只读存储器(read‑only memory，简称ROM)或可存储静态信息和指令
的其他类型的静态存储设备，随机存取存储器(random access memory，简称RAM)等。

[0033] 在又一种可能的实现方式中，该数据采集设备包括处理器，该处理器用于与存储器耦合，并读取存储器中的指令并根据所述指令执行上述第一方面中涉及数据采集设备的
功能。该存储器可以位于该处理器内部，还可以位于该处理器外部。

[0034] 第四方面，提供了一种数据分析设备，该数据分析设备可以是分布式集群服务器，也可以是分布式集群服务器内的芯片。该数据分析设备具有实现第二方面涉及数据分析设
备的功能。该功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。该硬件或软件
包括一个或多个与上述功能相对应的单元。

[0035] 在一种可能的设计中，该数据分析设备包括：处理模块和收发模块，所述处理模块例如可以是处理器，所述收发模块例如可以是收发器。收发模块用于支持数据分析设备与
核心网设备以及数据分析设备与数据采集设备之间的通信，一个示例中，收发模块，还可以
包括发送模块和接收模块，可以用于支持数据分析设备进行上行通信、下行通信。例如，发
送模块，可以用于向数据采集设备发送采集能力请求消息或数据处理能力请求消息，接收
模块，可以用于接收来自数据采集设备的采集能力信息或数据处理能力信息；处理模块，可
以用于根据所述采集能力信息或数据处理能力信息，生成第一配置消息，并对数据采集设
备按照该第一配置消息中配置的检测参数值采集并上报的性能指标数据进行存储和分析。
可选的，该数据分析设备还可以包括存储器，所述存储器用于与处理器耦合，其保存该数据
分析设备必要的程序指令和数据。

[0036] 在另一种可能的设计中，该数据分析设备包括：处理器和收发器。其中处理器用于实现对各个部件功能的控制，收发器，用于支持数据分析设备与核心网设备以及数据分析
设备与数据采集设备之间的通信。例如，在上行通信中，该数据分析设备的收发器可以接收
由数据采集设备发送的采集能力信息或数据处理能力信息，并进行解码按协议解封装以获
取该采集能力信息或数据处理能力信息。可选的，该数据分析设备还包括存储器，其保存数
据分析设备必要的程序指令和数据；例如，在下行通信中，该数据分析设备的收发器可以将
携带检测参数值的第一配置消息发送给数据采集设备。

[0037] 在又一种可能的设计中，当该数据分析设备为分布式集群服务器内的芯片时，该芯片包括：处理模块和收发模块，所述处理模块例如可以是处理器，此处理器可以用于对经
由收发模块接收到的承载采集能力信息或数据处理能力信息的数据分组进行处理，所述收
发模块例如可以是该芯片上的输入/输出接口。该处理模块可执行存储单元存储的计算机
执行指令，以支持数据分析设备执行上述第二方面相应的功能。可选地，所述存储单元可以
为所述芯片内的存储单元，如寄存器、缓存等，所述存储单元还可以是所述数据分析设备内
的位于所述芯片外部的存储单元，如只读存储器(read‑only memory，简称ROM)或可存储静
态信息和指令的其他类型的静态存储设备，随机存取存储器(random access memory，简称
RAM)等。

[0038] 在又一种可能的实现方式中，该数据分析设备包括处理器，该处理器用于与存储器耦合，并读取存储器中的指令并根据所述指令执行上述第二方面中涉及数据分析设备的
功能。该存储器可以位于该处理器内部，还可以位于该处理器外部。

[0039] 第五方面，提供了一种计算机非瞬态存储介质，包括指令，当所述指令在数据采集设备上运行时，使得所述数据采集设备执行如第一方面任一项所述的方法。

[0040] 第六方面，提供了一种计算机非瞬态存储介质，包括指令，当所述指令在数据分析设备上运行时，使得所述数据分析设备执行如第二方面任一项所述的方法。

[0041] 第七方面，提供了一种通信系统，包括数据采集设备和数据分析设备，其中，所述数据采集设备和所述数据分析设备之间可以进行通信；

[0042] 所述采集设备用于执行如第一方面任一项所述的方法；

[0043] 所述数据分析设备用于执行如第二方面任一项所述的方法。

附图说明

[0044] 图1为本申请实施例提供的一种无源光网络系统的示意图；

[0045] 图2为本申请实施例提供的一种通信系统的结构示意图；

[0046] 图3为本申请实施例提供的一种智能数据采集方法的流程示意图；

[0047] 图4为本申请实施例提供的一种数据去重示意图；

[0048] 图5为本申请实施例提供的一种逻辑拓扑结构还原和故障定位示意图；

[0049] 图6为本申请实施例提供的一种通信系统的示意图；

[0050] 图7为本申请实施例提供的一种数据采集设备的结构示意图；

[0051] 图8为本申请实施例提供的一种数据分析设备的结构示意图。

具体实施方式

[0052] 下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行描述。

[0053] 为了实现大数据分析，必须首先要进行大数据的采集。例如在PON网络中，数据采集设备，如OLT通过光网络终端管理控制接口(optical network terminal management 
and control interface，OMCI)对ONU或OLT的性能指标数据进行采集，包括采集ONU或OLT
的发送光功率、接收光功率、偏置电流、电压或温度等数据，但是OLT通过OMCI进行ONU或ONT
数据采集的采集周期一般为一天或一小时，最短的采集周期也会达到十五分钟，即OLT最快
也只能每隔十五分钟采集获得一次ONU或ONT数据。

[0054] 当前利用十五分钟的采集周期进行数据采集，采集周期较长，不能采集到足够多的数据，不能进行有效的分析，即无法捕获到突变类变化特征，例如，OLT需要对ONU接收光
功率数据进行采集并在第十五分钟的时候进行了第一次采集，而在第二十分钟的时候，ONU
接收光功率因为光路原因发生了变化，即ONU接收光功率数据数据也发生了突变，在第二十
五分钟的时候，ONU接收光功率又恢复了正常，即ONU接收光功率数据也恢复了正常，则OLT
在第二次进行ONU接收光功率数据采集的时候，即在第三十分钟的时候进行采集，由于ONU
接收光功率数据已经恢复了正常，所以第二采集到的ONU接收光功率数据与第一次采集到
的ONU接收光功率数据差别不大，那么通过这两次采集到的ONU接收光功率数据就不能发现
ONU接收光功率数据在第二十分钟到第二十五分钟之间发生了突变，导致数据分析出现偏
差和错误。

[0055] 此外，若通过减小数据的采集上报周期，例如将数据的采集上报周期减小至1秒，那么OLT通过OMCI采集获取到的ONU或ONT数据量将会变得异常巨大，平均1分钟将会采集60
次数据并上报，OLT和分析器的存储介质以及数据传输通道都将难以满足如此大的数据量
的传输和存储。可以看出，上述数据采集的方法是不能采集获取到有效突变数据，发现突变
类变化特征的，且在采集上报周期过小的情况下，采集上报的数据量将异常巨大，对传输器
件和存储介质要求极高。

[0056] 为了解决上述问题，本申请提出了一种数据采集的方法和相关设备，可以实现性能指标数据的更细粒度的采集，保证有效的采集到发生突变的性能指标数据，发现突变类
变化特征，保证数据分析的准确性，减少性能指标数据的上报量。

[0057] 本申请实施例的技术方案可以应用于无源光网络(passive optical network，PON)，也可以应用于有线电视电缆(Cable)网络、无线局域网(wireless local area 
network，WLAN)网络或者其它网络，上述通信网络都具备相同的特征，即网络中存在其中一
个实体需要采集数据，另一个实体需要接收该采集到的数据，并对该数据进行分析。

[0058] 在一个具体的实施例中，如图2所示，数据采集设备1～数据采集设备4和数据分析设备组成一个通信系统。在该通信系统中，数据采集设备1～数据采集设备4可以与数据分
析设备进行能力协商，采集自身的性能指标数据并发送给数据分析设备；数据分析设备可
以与数据采集设备1～数据采集设备4进行能力协商和策略下发，接收数据采集设备1～数
据采集设备4发送的包含性能指标数据的压缩数据流，并进行存储和分析。

[0059] 本申请实施例涉及数据采集设备，数据采集设备可以是一种用于接收或发射信号的实体，例如光网络单元(optical network unit，ONU)，光线路终端(optical line 
terminal，OLT)，电缆调制解调器(cable modem，CM)，以及无线局域网(wireless local 
area networks，WLAN)中的站点(station，STA)，接入点(access point，AP)等。在本发明实
施例中，数据采集设备采集的可以是本设备的性能指标数据，也可以是与该数据采集设备
连接的另一设备的性能指标数据。如，OLT可以采集OLT自身的发送光功率、偏置电流等性能
指标数据并上报给数据分析设备，也可以采集与OLT连接的ONU的发送光功率、偏置电流等
性能指标数据并上报给数据分析设备。OLT在采集ONU的性能指标数据时具体可以通过OMCI
采集ONU的性能指标数据。

[0060] 本申请实施例还涉及一种数据分析设备，数据分析设备可以是一种用于发射或接收信号的实体，例如分布式集群服务器，边缘分析板，边缘路由器等。数据分析设备还可以
是宽带远程接入服务器(Broadband Remote Access Server，BRAS)等。

[0061] 请参见图3，图3为本申请实施例提供的一种智能数据采集方法的流程示意图。如图3所示，该方法包括但不限于以下步骤：

[0062] S301：数据分析设备向数据采集设备发送第一请求消息。

[0063] 具体地，数据分析设备在接收到业务需求后，根据该业务需求，向数据采集设备发送请求消息，以使数据采集设备能够采集并上报满足该业务需要的性能指标数据。

[0064] 需要说明的是，可以是一个数据分析设备可以同时向多个数据采集设备发送请求消息，也可以是多个数据分析设备同时向一个数据采集设备发送请求消息，或者是多个数
据分析设备同时向多个数据采集设备发送请求消息，本申请对此不作限定。

[0065] 在一具体的实施例中，该第一请求消息可以是采集能力请求消息，该采集能力请求消息用于请求采集能力信息。

[0066] 具体地，数据分析设备需要先知晓数据采集设备的采集能力，以便根据数据采集设备的采集能力为该数据采集设备配置采集参数，以使该数据采集设备根据下发的配置参
数进行性能指标数据采集。

[0067] 在一具体的实施例中，该第一请求消息可以是数据处理能力请求消息。

[0068] 具体地，数据分析设备需要与数据采集设备协商数据处理数据处理能力，数据采集设备在采集到性能指标数据之后不是直接进行上报，需要对采集到的性能指标数据经过
一定处理后再进行上报。

[0069] 需要说明的是，采集能力请求消息和数据处理能力请求消息可以合并为一条请求消息发送给数据分析设备，也可以分开发送给数据分析设备，且没有先后顺序之分，本申请
对此不作限定。

[0070] S302：数据采集设备向数据分析设备发送第一响应消息。

[0071] 具体地，数据采集设备在接收数据分析设备发送的第一请求消息之后，将自身的采集能力信息和/或数据处理能力信息封装在第一响应消息中，并发送给数据分析设备。

[0072] 如果采集能力请求消息和数据处理能力请求消息为同一条请求消息，即第一请求消息既用于请求采集能力信息又用于请求数据处理能力信息，则第一响应消息包括采集能
力信息和数据处理能力信息。

[0073] 如果采集能力请求消息和数据处理能力请求消息为不同的请求消息，当第一请求消息为采集能力请求消息时，第一响应消息包括采集能力信息，当第一请求消息为数据处
理能力请求消息时，第一响应消息包括数据处理能力信息。

[0074] 可选地，数据采集设备的采集能力信息可以包括：所述性能指标数据对应的性能指标、以及所述性能指标的采集周期和采集精度。

[0075] 值得说明的是，性能指标为数据采集设备可以进行采集的对象，例如在PON网络中，其可以是发送光功率、接收光功率、偏置电流、电压、温度等，或者是其它的类型。采集周
期为数据采集设备进行性能指标数据采集的时间间隔，例如采集周期为1秒，则表示数据采
集设备每隔1秒钟采集一次数据。采集精度为采集到的数据的精度，可以是数据采集设备采
集到的相应的关键业务指标数据的精度(可分辨度)，例如采集到的接收光功率的采集精度
是0.01分贝(dB)。

[0076] 应理解，在实际数据采集过程中，数据采集设备可以按照默认的采集参数值进行数据采集，例如采集对象是电压，采集周期为10秒，采集精度是0.01伏特(V)，也可以是与数
据分析设备进行协商，按照数据分析设备配置下发的采集参数值进行数据采集，本申请对
此不作限定。

[0077] 在一具体的实施例中，该第一响应消息还可以是数据处理能力信息。

[0078] 具体地，数据采集设备发送的数据处理能力信息可以包括序列压缩算法，数据采集设备将采集到的性能指标数据进行序列压缩后再发送给数据分析设备，可以减小上报的
数据量，减轻数据分析设备的存储压力，而且也降低了对数据传输通道的要求。可选地，该
序列压缩算法可以是差分编码算法，或者是其它类型的压缩算法，本申请对此不作限定。

[0079] S303：数据分析设备向数据采集设备发送第一配置消息。

[0080] 具体地，数据分析设备在接收到数据采集设备发送的第一响应消息之后，获取到数据采集设备的采集能力信息，根据其中的所述性能指标数据对应的性能指标和该性能指
标的采集周期确定数据上报周期的时长，数据采集设备需要根据确定的数据上报周期的时
长，周期性的上报采集到的数据(即关键性能指标数据)，例如数据上报周期的时长为5分
钟，则数据采集设备需要每隔五分钟上报一次采集到的关键性能指标数据，应理解，周期性
上报的关键性能指标数据为该数据上报周期结束时刻采集到的数据，而不是整个数据上报
周期这一段时间内采集到的数据。

[0081] 进一步地，数据分析设备根据数据采集设备的采集能力信息中的所述性能指标数据对应的性能指标和该性能指标的采集周期确定变化检测窗口的时长，该变化检测窗口包
含多个采集周期，用于检测采集到的关键性能指标数据是否发生了突变。值得说明的是，该
变化检测窗口是按照时间顺序进行滑动的，其可以横跨相邻的数据上报周期。

[0082] 进一步地，数据分析设备根据数据采集设备的采集能力信息中的所述性能指标数据对应的性能指标和该性能指标的采集精度确定变化检测阈值。该变化检测阈值是用于和
该变化检测窗口的关键性能指标数据的变化程度值(即变化幅度)进行比较的，若超过或等
于该变化检测阈值，则说明变化检测窗口内的关键性能指标数据发生了突变，可以实时上
报给数据分析设备，若小于该变化检测阈值，则说明变化检测窗口内的关键性能指标数据
未发生突变，该变化检测窗口继续进行下一次的检测。

[0083] 需要说明的是，数据分析设备向数据采集设备发送的配置消息中可以仅包括数据上报周期的时长、变化检测窗口的时长和变化检测阈值中的任意一种或任意一个组合，例
如仅包括变化检测窗口的时长，或者是变化检测阈值，或者是数据上报周期的时长和变化
检测阈值，本申请对此不作限定。

[0084] 应理解，数据分析设备可以是根据接收到的采集能力信息中的性能指标数据对应的性能指标和该性能指标的采集周期或采集精度而生成的第一配置消息中的检测参数值，
即变化检测窗口的时长和/或变化检测阈值，并发送给数据采集设备，也可以是将预先存储
在该数据分析设备或通过其它方式获得的检测参数值发送给数据采集设备，本申请对此不
作限定。

[0085] 如果需要对数据采集设备采集的不止一个性能指标的性能指标数据进行突变数据检测，该数据分析设备还可以在该第一配置消息中指示每个性能指标和该性能指标所对
应的检测参数值之间的对应关系，如，在该第一配置消息中携带每个性能指标及其对应的
检测参数值。

[0086] S304：数据采集设备根据采集周期对目标设备的性能指标数据进行采集。

[0087] 具体地，目标设备可以是数据采集设备本身，也可以是与数据采集设备连接的另一设备。例如在PON网络中，数据采集设备是OLT，相应地，目标设备可以是OLT，也可以是与
该OLT连接的ONU；数据采集设备也可以是ONU，相应地，目标设备可以是ONU。

[0088] 可选地，该性能指标数据可以是关键性能指标数据，可以理解，根据业务需求或实际需要，数据采集设备可以对不同类型的数据进行采集，关键性能指标数据仅是其中一种
类型的数据。

[0089] 具体地，数据采集设备可以是按照默认的采集参数值进行关键性能指标数据的采集，该采集参数值可以预先存储在该数据采集设备中，也可以是与数据分析设备进行协商
后，接收该数据分析设备配置下发的采集参数值，并根据该采集参数值进行关键性能指标
数据的采集，例如按照配置的采集周期和采集精度对关键性能指标数据进行采集。

[0090] S305：数据采集设备对采集到的变化检测窗口内的性能指标数据进行变化幅度检测。

[0091] 具体地，数据采集设备是针对整个变化检测窗口内的性能指标数据的变化程度进行检测，即对变化幅度进行检测。

[0092] 在一具体的实施例中，数据采集设备检测采集到的变化检测窗口内的性能指标数据的最大值与最小值的差值与变化检测阈值的大小关系。

[0093] 示例性的，数据采集设备的采集周期为1秒，采集的性能指标为接收光功率，采集精度是0.01dB，变化检测窗口的时长为5秒，变化检测阈值为0.20dB，则数据采集设备在5秒
内采集到5个接收光功率的值，即变化检测窗口内存在5个待检测数据，若这5个待检测数据
分别为0.48dB、0.57dB、0.61dB、0.69dB、0.70dB，则最大值为0.70dB，最小值为0.48dB，它们
的差值是0.22dB，超过了变化检测阈值0.20dB，则说明该变化检测窗口内的接收光功率发
生了突变，数据采集设备可以将该变化检测窗口内的这5个数据实时上报给数据分析设备。

[0094] 进一步地，变化检测方法不仅可以是上述差值比较法，还可以是平均差方法或标准差等方法，即变化幅度不仅可以是变化检测窗口的性能指标数据的最大值与最小值的差
值，还可以是性能指标数据的平均差或标准差。

[0095] 例如，数据采集设备的采集周期仍为1秒，采集的性能指标还是为接收光功率，采集精度是0.01dB，变化检测窗口的时长仍为5秒，变化检测阈值为0.05dB，则数据采集设备
在5秒内采集到5个接收光功率的值，即变化检测窗口内存在5个待检测数据，若这5个待检
测数据分别为0.48dB、0.57dB、0.61dB、0.69dB、0.70dB，若采用平均差方法，先计算得到这5
个待检测数据的平均值，为0.61dB，则这5个待检测数据与平均值的差值取平均之后为
0.07dB，超过了变化检测阈值0.05dB，则说明该变化检测窗口内的接收光功率发生了突变，
数据采集设备可以将该变化检测窗口内的这5个数据实时上报给数据分析设备。

[0096] 当然，还可以用其它的变化检测方法对变化检测窗口内的性能指标数据进行检测，只需要按照相应的计算规则或公式计算得到变化幅度，并与变化检测阈值进行比较，根
据比较结果确定是否需要上报该变化检测窗口内的性能指标数据，本申请对具体选用何种
检测方法不作限定。

[0097] 需要说明的是，变化检测方法选用的不同，会导致变化检测阈值的配置也不相同。

[0098] 可以理解，采集周期设置的越小，则数据采集设备可以实现性能指标数据的更细粒度的采集(秒级或毫秒级)，即采集到的性能指标数据越多。而按照目前的处理方法，将所
有采集到的性能指标数据都发送给数据分析设备，这将会导致上报的数据量过大，数据传
输通道将不能达到传输如此巨大的数据量的要求，而且数据分析设备在接收到上报的数据
量之后进行存储的过程中也会遇到困难。本申请实施例通过设置变化检测窗口，并对采集
到的变化检测窗口内的性能指标数据进行变化检测后再确定是否上报，既可以让数据采集
设备实现性能指标数据的更细粒度的采集，采集到发送突变的性能指标数据，捕获到突变
类数据变化特征，而且可以大量减少数据的上报，减轻数据分析设备的存储压力和传输通
道的传输压力。

[0099] S306：数据采集设备向数据分析设备发送性能指标数据。

[0100] 具体地，数据采集设备在对变化检测窗口内的性能指标数据进行检测后确定是否需要上报该变化检测窗口内的性能指标数据，在变化检测窗口内的性能指标数据的变化幅
度大于或等于变化检测阈值时，采集设备将对该变化检测窗口内的性能指标数据做进一步
的处理后，发送给数据分析设备。

[0101] 应理解，数据采集设备发送给数据分析设备的性能指标数据(即上报的性能指标数据)仅仅是该数据采集设备采集到的性能指标数据的一部分，数据采集设备上报的性能
指标数据可以包括变化幅度超过或等于变化检测阈值的变化检测窗口内的性能指标数据，
还可以包括数据采集设备周期性上报的性能指标数据(即在每个数据上报周期的结束时刻
采集到的性能指标数据)。

[0102] 在一具体的实施例中，数据采集设备在将变化检测窗口内的性能指标数据发送给数据分析设备之前，该数据采集设备将需要发送的变化检测窗口内的已经发送过的性能指
标数据进行去除，然后再把该变化检测窗口内剩下的未发送过的性能指标数据发送给数据
分析设备。

[0103] 示例性的，参见图4，图4为本申请实施例提供的一种数据去重示意图。如图4所示，数据采集设备根据时间先后顺序对性能指标数据进行采集，采集周期为1秒，性能指标为电
压，采集精度是0.01V，变化检测窗口的时长为5秒，变化检测阈值为0.10V，变化检测窗口第
一次进行检测前5秒内的电压数据，即0‑5秒内的电压数据(不包括第5秒时采集到的电压数
据)，为0.05V、0.08V、0.13V、0.16V、0.20V，采用差值比较法，电压数据的最大值为0.20V，最
小值为0.05V，它们的差值是0.15V，超过了变化检测阈值0.10V，则数据采集设备需要将变
化检测窗口内的这5秒内的电压数据进行上报，由于变化检测窗口是进行滑动的，故变化检
测窗口在进行第二次检测时，将会检测第1秒至第6秒内的数据，即1‑6秒内的电压数据，为
0.08V、0.13V、0.16V、0.20V、0.15V，则在当前变化检测窗口内，电压数据的最大值为0.20V，
最小值为0.08V，它们的差值是0.12V，仍超过了变化检测阈值0.10V，则数据采集设备也需
要将当前变化检测窗口内的这5秒内的电压数据进行上报，但是在上报之前，数据采集设备
会与前一检测时刻上报的变化检测窗口内的电压数据进行比较去重，具体地，由于前一检
测时刻上报的是0‑5秒内的电压数据，而当前变化检测窗口内的是1‑6秒内的电压数据，所
以1至5秒内的数据存在了重复，即0.08V、0.13V、0.16V、0.20V这4个数据在两次检测时，都
是存在于变化检测窗口内的，而数据采集设备在第一次数据上报时，已经向数据分析设备
上报了该1‑5秒内的数据，所以在第二次数据上报时，数据采集设备只需要上报5‑6秒内的
数据就可以了，即只需要上报0.15V这个数据就可以了。按照相同的变化检测规则，变化检
测窗口继续滑动进行下一次的检测，即检测2‑7秒内的电压数据，检测后若需要上报，则与
1‑6秒内的电压数据进行去重后上报，以此类推，在此不再赘述。

[0104] 应理解，只要存在包括突变数据的变化检测窗口与当前变化检测窗口存在重叠的情况(即变化检测窗口内的检测数据存在重复)，都需要进行去重处理，该包括突变数据的
变化检测窗口可以是当前变化检测窗口的前一检测时刻对应的变化检测窗口，也可以是更
早之前的检测时刻对应的变化检测窗口。

[0105] 需要说明的是，上述实施例只是以变化检测窗口每次滑动1秒来进行去重处理为例进行示例性说明的，变化检测窗口也可以每次滑动2秒或者3秒来进行去重处理，例如第
一检测0‑5秒内的数据，第二次检测2‑7秒内的数据，然后对2‑5秒内的数据进行去重处理，
此外，变化检测窗口的滑动步长可以小于或等于该变化检测窗口的时长，本申请对具体的
去重规则以及变化检测窗口的滑动步长不作限定。

[0106] 可以理解，通过对当前上报的变化检测窗口内的性能指标数据进行去重处理，去除其中已经发送过的性能指标数据，可以进一步减少上报的性能指标数据，减轻数据分析
设备的存储压力和传输通道的传输压力。

[0107] 在一具体的实施例中，数据采集设备向数据分析设备发送在每个数据上报周期的结束时刻采集到的性能指标数据。

[0108] 具体地，数据采集设备根据采集周期对性能指标数据一直进行采集，对于在数据上报周期结束时刻采集到的性能指标数据，不管其在对应的变化检测窗口内的性能指标数
据的变化幅度与变化检测阈值的大小关系，都需要直接发送给数据分析设备，该数据上报
周期可以是由数据分析设备配置下发给数据采集设备的，也可以是数据采集设备预先进行
存储的，本申请对此不作限定。例如，该数据上报周期为3分钟，那么数据采集设备在第3分
钟结束的时刻采集到的性能指标数据发送给数据分析设备，在第6分钟结束的时刻采集到
的性能指标数据也需要发送给数据分析设备，后续按照数据上报周期，在每个周期结束时
刻采集到性能指标数据都需要进行周期性上报。当然，该数据上报周期还可以按照业务需
求或实际需要进行配置或设置，本申请对此不作限定。

[0109] 可以理解，数据分析设备通过接收数据采集设备周期性上报的性能指标数据以及通过变化检测窗口检测后上报的发生突变的性能指标数据，既可以实现性能指标数据的更
细粒度采集，捕获到突变类数据变化特征，保证数据分析设备在进行数据分析时的准确性，
而且可以大量减少数据的上报，减轻数据分析设备的存储压力和传输通道的传输压力。

[0110] 在一具体的实施例中，数据采集设备根据序列压缩算法，对经过去重处理后的性能指标数据和/或数据上报周期的结束时刻采集到的性能指标数据进行压缩，得到压缩数
据流，将该压缩数据流发送给数据分析设备。

[0111] 具体地，数据采集设备可以是先前接收数据分析设备配置下发的序列压缩算法，并根据该算法对变化检测窗口内的经过去重处理后的性能指标数据和/或数据上报周期结
束时刻采集到的性能指标数据进行压缩得到压缩字节流，也可以是根据预先存储在数据采
集设备内的序列压缩算法对变化检测窗口内的经过去重处理后的性能指标数据和/或数据
上报周期结束时刻采集到的性能指标数据进行压缩得到压缩字节流。该序列压缩算法可以
是差分编码算法、子带编码算法或哈夫曼编码算法等，本申请对序列压缩算法的来源以及
具体选用何种编码算法不作限定。

[0112] 进一步地，数据分析设备在接收到数据采集设备发送的压缩数据流后，按照相应的序列压缩算法对该压缩数据流进行解压缩，得到其中的经过去重处理后的性能指标数据
和/或数据上报周期的结束时刻采集到的性能指标数据。

[0113] 可以理解，数据采集设备通过对经过去重处理后的性能指标数据和/或数据上报周期的结束时刻采集到的性能指标数据进行压缩，可以进一步减小上报的数据量，减轻传
输通道的传输压力，提高数据传输效率，提高带宽利用率。

[0114] 应理解，上述方法实施例所涉及的步骤S301至步骤S306只是示意性的描述概括，不应构成具体限定，可以根据需要对所涉及的步骤进行增加、减少或合并。

[0115] 现基于图3所示的数据采集的方法，讲述如何实现对网络的逻辑拓扑结构进行还原以及突变类故障定位。为了便于理解，以数据采集设备为ONU和OLT为例，数据分析设备为
分布式集群服务器为例进行说明。

[0116] 参见图5，图5是本申请实施例提供的一种逻辑拓扑结构还原和故障定位示意图。如图5所示，在一个PON网络中，存在一个OLT，其中包含多块PON板，每一个PON板包含一个或
多个PON口，每一个PON口由一个无源光纤网络介质接入控制芯片(PON media access 
control，PON MAC)进行控制，每一个PON口通过一级分光器和二级分光器与多个ONU连接，
例如ONU1、ONU2和ONU3通过二级分光器1与一级分光器与OLT上的PON口1进行连接，ONU4、
ONU5和ONU6通过二级分光器2与一级分光器也与OLT上的PON口1进行连接。分布式集群服务
器与所有的ONU和OLT进行连接，接收所有的ONU和OLT发送的采集到的业务指标数据(例如
接收光功率)。ONU1‑ONU6将经过去重处理后的接收光功率数据和数据上报周期的结束时刻
采集到的接收光功率数据发送给分布式集群服务器，OLT也需要将经过去重处理后的接收
光功率数据和数据上报周期的结束时刻采集到的接收光功率数据发送给分布式集群服务
器。值得说明的是，ONU在向分布式集群服务器上报采集到的接收光功率数据时，会携带自
身的标识(identification，ID)，分布式集群服务器可以根据该ID识别出该ONU是具体哪一
个OLT中的具体哪一个PON口下连接的ONU。分布式集群服务器在进行数据分析时，若发现在
某一时刻，OLT设备中的PON口1下的ONU1、ONU2和ONU3的接收光功率数据都发生了变化，且
变化趋势接近一致，而ONU4、ONU5和ONU6的接收光功率数据都未发生变化，则分布式集群服
务器可以分析得到ONU1、ONU2和ONU3是直接与同一个二级分光器(即二级分光器1)连接的，
分布式集群服务器通过对接收到的数据进行分析，实现了对ONU1、ONU2和ONU3与PON口1下
存在于同一个二级分光器的网络拓扑的还原。依照同样的原理，分布式集群服务器可以增
加对OLT中的所有PON口与该PON口连接的ONU进行网络拓扑的还原，进而实现对整个ODN网
络的还原。

[0117] 应理解，根据同样的原理，可以实现对突变类故障进行定位。例如在上述示例中，分布式集群服务器在进行数据分析时发现ONU1、ONU2和ONU3的接收光功率数据都发生了突
变且其中至少一个ONU的接收光功率低于正常的接收光功率阈值，而ONU4、ONU5和ONU6的接
收光功率都未发生突变且在正常接收光功率范围内，则说明与该ONU1、ONU2和ONU3连接的
设备(包括二级分光器1，二级光纤即二级分光器1至一级分光器的光纤)发送了故障。因此，
分布式集群服务器可以判定是二级分光器1或二级光纤发生了故障，导致ONU1、ONU2和ONU3
的接收光功率数据发生了突变，实现了突变类故障定位。

[0118] 需要说明的是，在实际应用场景中，分布式集群服务器需要同时接收多个OLT发送的数据，以及多个OLT中的多个PON口下的多个ONU发送的数据并进行数据存储和分析，以实
现对ODN逻辑拓扑还原和突变类故障定位，虽然OLT和ONU变得更多了，ODN也变得更加复杂
了，但具体实现方法和数据采集方法与上述实施例类似，在此不再赘述。

[0119] 为了便于更好地实施本申请实施例的上述方案，相应地，下面还提供用于配合实施上述方案的相关装置。

[0120] 参见图6，图6是本申请实施例提供的一种通信系统的示意图。如图6所示，所述通信系统包括数据采集设备610和数据分析设备620。其中，

[0121] 数据采集设备610，至少包括：采集模块611、检测模块612和收发模块613；其中：

[0122] 采集模块611，用于根据采集周期对目标设备的性能指标数据进行采集；

[0123] 检测模块612，用于对采集到的变化检测窗口内的所述性能指标数据进行变化幅度检测，所述变化检测窗口包括多个采集周期；

[0124] 收发模块613，用于在所述检测模块612检测到所述变化检测窗口内的所述性能指标数据的变化幅度超过或等于变化检测阈值的情况下，将所述变化检测窗口内的所述性能
指标数据发送给数据分析设备。

[0125] 在本申请实施例中，检测模块612对采集模块611采集到的变化检测窗口内的性能指标数据进行检测，在该变化检测窗口内的性能指标数据的变化幅度超过或等于变化检测
阈值的情况下，控制收发模块613将该变化检测窗口内的性能指标数据发送给数据分析设
备，可以实现性能指标数据的更细粒度的采集，保证有效的采集到发生突变的性能指标数
据，发现突变类变化特征，保证数据分析的准确性，减少性能指标数据的上报量。

[0126] 作为一个实施例，所述收发模块613还用于，接收所述数据分析设备发送的第一配置消息，所述第一配置消息包括：所述变化检测窗口的时长和/或所述变化检测阈值。

[0127] 作为一个实施例，所述性能指标数据为发送光功率、接收光功率、偏置电流、电压、温度中的一种。

[0128] 作为一个实施例，所述收发模块613还用于，向所述数据分析设备发送采集能力信息；其中，所述数据采集设备的采集能力信息包括：所述性能指标数据对应的性能指标、以
及所述性能指标的采集周期和采集精度。

[0129] 作为一个实施例，所述收发模块613还用于，向所述数据分析设备发送数据处理能力信息；其中，所述数据采集设备的采集能力信息包括序列压缩算法，所述序列压缩算法用
于对向所述数据分析设备发送的性能指标数据进行压缩。

[0130] 作为一个实施例，所述检测模块612具体用于，检测采集到的所述变化检测窗口内的关键性能指标数据的最大值与最小值的差值与所述变化检测阈值的大小关系。

[0131] 作为一个实施例，所述数据采集设备610还包括去重模块614，用于将所述变化检测窗口内的已经发送过的所述性能指标数据进行去除；所述收发模块613还用于，将所述去
重模块614去除已经发送过的性能指标数据后，剩下的所述变化检测窗口内的性能指标数
据发送给所述数据分析设备。

[0132] 作为一个实施例，所述收发模块613还用于，将每个数据上报周期的结束时刻采集到的所述性能指标数据发送给所述数据分析设备。

[0133] 可以理解，本申请实施例中的收发模块613可以由收发器或收发器相关电路组件实现，采集模块611可以由采集器或采集器相关电路组件实现，检测模块612和去重模块614
可以由处理器或处理器相关电路组件实现。

[0134] 数据分析设备620，至少包括：发送模块621和接收模块622；其中：

[0135] 发送模块621，用于向数据采集设备发送第一配置消息，所述第一配置消息包括变化检测窗口的时长和变化检测阈值，所述变化检测窗口的时长和所述变化检测阈值用于所
述数据采集设备检测所述变化检测窗口内的目标设备的性能指标数据的变化幅度与所述
变化检测阈值的大小关系；

[0136] 接收模块622，用于接收所述数据采集设备发送的超过所述变化检测阈值的所述变化检测窗口内的性能指标数据。

[0137] 作为一个实施例，所述性能指标数据为发送光功率、接收光功率、偏置电流、电压、温度中的一种。

[0138] 作为一个实施例，数据分析设备620还包括确定模块623，用于根据所述性能指标数据对应的性能指标和所述性能指标的采集周期确定所述变化检测窗口的时长；所述确定
模块623还用于，根据所述性能指标数据对应的性能指标和所述性能指标的采集精度确定
所述变化检测阈值。

[0139] 作为一个实施例，所述接收模块622还用于，接收所述数据采集设备发送的采集能力信息；其中，所述采集设备的采集能力信息包括：所述性能指标数据对应的性能指标、以
及所述性能指标的采集周期和采集精度。

[0140] 作为一个实施例，所述接收模块622还用于，接收所述数据采集设备发送的数据处理能力信息；其中，所述数据处理能力信息包括序列压缩算法，所述序列压缩算法用于所述
数据采集设备对发送的性能指标数据进行压缩。

[0141] 可以理解，本申请实施例中的发送模块621和接收模块622可以由收发器或收发器相关电路组件实现，确定模块623可以由处理器或处理器相关电路组件实现。

[0142] 需要说明的是，上述数据采集设备或数据分析设备的结构以及数据采集的过程仅仅作为一种示例，不应构成具体限定，可以根据需要对数据采集设备或数据分析设备中的
各个单元进行增加，较少或合并。

[0143] 参见图7，图7为本申请实施例提供的一种数据采集设备的结构示意图，该数据采集设备700包括处理器710，存储器720与收发器730，它们之间通过总线740连接，其中，存储
器720中存储指令或程序，处理器710用于执行存储器720中存储的指令或程序。存储器720
中存储的指令或程序被执行时，该处理器710用于执行上述实施例中采集模块611、检测模
块612和去重模块614执行的操作，收发器730用于执行上述实施例中收发模块613执行的操
作。

[0144] 需要说明的是，本申请实施例数据采集设备610或数据采集设备700可对应于本申请提供的方法实施例中的数据采集设备，并且数据采集设备610或数据采集设备700中的各
个模块的操作和/或功能分别为了实现图1至图5中的各个方法的相应流程，为了简洁，在此
不再赘述。

[0145] 参见图8，图8为本申请实施例提供的一种数据分析设备的结构示意图，该数据分析设备800包括处理器810，存储器820与收发器830，它们之间通过总线840连接，其中，存储
器820中存储指令或程序，处理器810用于执行存储器820中存储的指令或程序。存储器820
中存储的指令或程序被执行时，该处理器810用于执行上述实施例中确定模块623执行的操
作，收发器830用于执行上述实施例中发送模块621和接收模块622执行的操作。

[0146] 需要说明的是，本申请实施例数据分析设备620或数据分析设备800可对应于本申请提供的方法实施例中的数据分析设备，并且数据分析设备620或数据分析设备800中的各
个模块的操作和/或功能分别为了实现图1至图5中的各个方法的相应流程，为了简洁，在此
不再赘述。

[0147] 本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时可以实现上述方法实施例提供的数据采集方法中与数据采集设备或数据
分析设备相关的流程。

[0148] 本申请实施例还提供了一种计算机程序产品，当其在计算机或处理器上运行时，使得计算机或处理器执行上述任一个数据采集方法中的一个或多个步骤。上述所涉及的设
备的各组成模块如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存
储在所述计算机可读取存储介质中。

[0149] 应理解，本申请实施例中提及的处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal 
Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现
成可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立
门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可
以是任何常规的处理器等。

[0150] 还应理解，本申请实施例中提及的存储器可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器
(Read‑Only Memory，ROM)、可编程只读存储器(Programmable ROM，PROM)、可擦除可编程只
读存储器(Erasable PROM，EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically EPROM，
EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，其用
作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用，例如静态随机存取
存储器(Static RAM，SRAM)、动态随机存取存储器(Dynamic RAM，DRAM)、同步动态随机存取
存储器(Synchronous DRAM，SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(Double Data 
Rate SDRAM，DDR SDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(Enhanced SDRAM，ESDRAM)、同
步连接动态随机存取存储器(Synchlink DRAM，SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器
(Direct Rambus RAM，DR RAM)。

[0151] 需要说明的是，当处理器为通用处理器、DSP、ASIC、FPGA或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件时，存储器(存储模块)集成在处理器中。

[0152] 应注意，本文描述的存储器旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。

[0153] 还应理解，本文中涉及的第一、第二、第三、第四以及各种数字编号仅为描述方便进行的区分，并不用来限制本申请的范围。

[0154] 应理解，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。
另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

[0155] 应理解，在本申请的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施
过程构成任何限定。

[0156] 本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟
以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员
可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出
本申请的范围。

[0157] 所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

[0158] 在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的
划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件
可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或
讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦
合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

[0159] 所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个
网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目
的。

[0160] 另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

[0161] 所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说
对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计
算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个
人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。
而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read‑Only Memory，ROM)、随机存取存
储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

[0162] 本申请实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。

[0163] 本申请实施例装置中的模块可以根据实际需要进行合并、划分和删减。

[0164] 以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些
修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。