抽樣檢驗(yàn)在通信協(xié)議分析中的應(yīng)用

杜丹萍

（中國空空導(dǎo)彈研究院質(zhì)量檢驗(yàn)中心，河南 洛陽 471000）

0 引 言

實(shí)際上，通信過程都需要相應(yīng)的協(xié)議支持，經(jīng)過分析各層協(xié)議，能得到相應(yīng)的基本情況，便于數(shù)據(jù)截獲和數(shù)據(jù)干擾。因此，對(duì)協(xié)議進(jìn)行識(shí)別和解析時(shí)，數(shù)據(jù)分析十分重要。本文是在某個(gè)通信協(xié)議的族協(xié)議的分析基礎(chǔ)上，借助孤立批的抽樣檢驗(yàn)方法來論證協(xié)議具有的完備性。

對(duì)某項(xiàng)通信協(xié)議加以識(shí)別以及解析期間，某次抓取4 081 263 000字節(jié)的數(shù)據(jù)，展開協(xié)議分析實(shí)驗(yàn)。按照這個(gè)協(xié)議族有關(guān)理論與幀結(jié)構(gòu)，可判定這個(gè)協(xié)議是X協(xié)議。分析數(shù)據(jù)與X協(xié)議，得到與X協(xié)議相符的同步標(biāo)準(zhǔn)，同步頭一共1 573 928個(gè)，其中有59 232個(gè)幀長與要求不符，其余全都滿足固定幀長要求。

成功識(shí)別協(xié)議后，根據(jù)X協(xié)議具體幀結(jié)構(gòu)，可對(duì)其展開協(xié)議解析。由于對(duì)157萬個(gè)幀都進(jìn)行解析是無法實(shí)現(xiàn)的，所以可先對(duì)其中前50個(gè)幀加以解析。通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)，這個(gè)數(shù)據(jù)可滿足X協(xié)議具體要求，基本上能判定是X協(xié)議。但是，與157萬個(gè)幀相比，50個(gè)幀不具有代表性，所以還需借助有關(guān)理論證明結(jié)論具有的完備性。通過分析討論，可以把157萬個(gè)幀當(dāng)作一批茶農(nóng)品，然后通過質(zhì)量專業(yè)中使用的孤立批的抽樣檢驗(yàn)理論來論證結(jié)論的完備性。X協(xié)議的識(shí)別結(jié)果如表1所示。

由表1可知，一共1 573 928個(gè)同步頭，其中有59 232個(gè)同步頭的間距是存在問題的。

1 抽樣檢驗(yàn)的有關(guān)理論

1.1 抽樣檢驗(yàn)

實(shí)際上，抽樣檢驗(yàn)就是根據(jù)規(guī)定進(jìn)行的抽樣方案，從一批或者一個(gè)過程當(dāng)中隨機(jī)抽取一些個(gè)體當(dāng)作樣本加以檢驗(yàn)，按照具體檢驗(yàn)結(jié)果對(duì)這批產(chǎn)品或者這個(gè)過程能否被接收加以判斷。抽樣檢驗(yàn)具有的特點(diǎn)就是把一批產(chǎn)品當(dāng)作檢驗(yàn)對(duì)象，按照抽樣結(jié)果借助統(tǒng)計(jì)原理對(duì)產(chǎn)品批是否能被接收加以推斷。實(shí)際接收期間，可能會(huì)存在幾個(gè)不合格品，在不接受的產(chǎn)品批中也可能存在幾個(gè)合格品。同時(shí)，抽樣檢驗(yàn)還能被用于破壞性的實(shí)驗(yàn)和全數(shù)檢驗(yàn)。按照協(xié)議具體分析結(jié)構(gòu)，在實(shí)驗(yàn)中一共抓取到157萬個(gè)幀的未知數(shù)據(jù)，而全數(shù)檢驗(yàn)總體工作量非常大，難以操作。因此，可通過抽樣檢驗(yàn)來展開完備性的論證工作[1-3]。

表1 X協(xié)議的識(shí)別結(jié)果

1.2 孤立批的抽樣檢驗(yàn)和GB/T15239

抽樣檢驗(yàn)中存在一種特殊的檢驗(yàn)方法，即孤立批的抽樣檢驗(yàn)。實(shí)際上，孤立批是相對(duì)于連續(xù)批，指的是脫離生產(chǎn)，針對(duì)生產(chǎn)方和接收方全都是孤立批的情況，屬于A模式。B模式是指針對(duì)生產(chǎn)方式是連續(xù)的，但接收方式是孤立的。對(duì)孤立批的抽樣檢驗(yàn)的方案GB/T15239抽樣檢驗(yàn)具體程序是：第一，對(duì)單位產(chǎn)品必須檢驗(yàn)的一些質(zhì)量特性加以規(guī)定，同時(shí)對(duì)不合格分類加以規(guī)定；第二，按照產(chǎn)品批具體來源選擇適當(dāng)抽樣模型；第三，對(duì)檢驗(yàn)方案需要的要素加以規(guī)定，之后對(duì)抽樣方案加以檢測(cè)；同時(shí)，如果抽樣檢驗(yàn)具有不同的模式，就需對(duì)不同的要素加以檢驗(yàn)；其中，A模式需對(duì)極限質(zhì)量LQ、抽樣類型以及批量N加以規(guī)定；B模式除要對(duì)上述要素加以規(guī)定外，還需對(duì)檢驗(yàn)水平加以規(guī)定。

2 完備性的論證過程和論證結(jié)果

因?yàn)檫@些數(shù)據(jù)全都是臨時(shí)抓取的，所以可將這些數(shù)據(jù)看成是孤立批的產(chǎn)生。按照1.2章節(jié)的抽樣檢驗(yàn)與孤立批的抽樣檢查有關(guān)理論及程序，可對(duì)X協(xié)議中的數(shù)據(jù)展開完備性的實(shí)驗(yàn)。具體實(shí)驗(yàn)過程如下：第一，對(duì)樣品數(shù)據(jù)進(jìn)行隨機(jī)抓取，相當(dāng)于對(duì)新產(chǎn)品進(jìn)行試制，使用A模式；第二，對(duì)批量N=1.573 928加以確定。第三，通過研究和討論，對(duì)極限質(zhì)量LQ=5%加以確定[4-5]。

通過對(duì)GB/T15239-1994進(jìn)行一次抽樣檢驗(yàn)，批量N＞500 000孤立批的一次性的抽樣方案是（500，18），即樣本量為n=500，接收數(shù)為AC=18。按照這個(gè)抽樣方案，可從數(shù)據(jù)中隨機(jī)抽取500個(gè)樣本，其中錯(cuò)誤幀數(shù)是0，比接收數(shù)AC小，所以結(jié)果是真實(shí)可信的。

3 結(jié) 論

本次實(shí)驗(yàn)中，假設(shè)通過統(tǒng)計(jì)學(xué)有關(guān)方法加以統(tǒng)計(jì)，就會(huì)產(chǎn)生非常大的勞動(dòng)量和準(zhǔn)備時(shí)間，同時(shí)操作困難。因此，可將通信數(shù)據(jù)當(dāng)做一批待檢驗(yàn)的產(chǎn)品，借助孤立批的抽樣檢驗(yàn)方法來對(duì)通信協(xié)議中解析出的眾多傳輸幀具有的完備性加以實(shí)驗(yàn)證明。借助質(zhì)量檢驗(yàn)這種方法，可通過標(biāo)準(zhǔn)查詢快速得到結(jié)果。此外，對(duì)通信協(xié)議進(jìn)行分析和研究期間，可進(jìn)行跨學(xué)科的理論研究和實(shí)踐，以擴(kuò)大研究范圍。