抽样检验在通信协议分析中的应用

杜丹萍

（中国空空导弹研究院质量检验中心，河南 洛阳 471000）

0 引 言

实际上，通信过程都需要相应的协议支持，经过分析各层协议，能得到相应的基本情况，便于数据截获和数据干扰。因此，对协议进行识别和解析时，数据分析十分重要。本文是在某个通信协议的族协议的分析基础上，借助孤立批的抽样检验方法来论证协议具有的完备性。

对某项通信协议加以识别以及解析期间，某次抓取4 081 263 000字节的数据，展开协议分析实验。按照这个协议族有关理论与帧结构，可判定这个协议是X协议。分析数据与X协议，得到与X协议相符的同步标准，同步头一共1 573 928个，其中有59 232个帧长与要求不符，其余全都满足固定帧长要求。

成功识别协议后，根据X协议具体帧结构，可对其展开协议解析。由于对157万个帧都进行解析是无法实现的，所以可先对其中前50个帧加以解析。通过实验结果证实，这个数据可满足X协议具体要求，基本上能判定是X协议。但是，与157万个帧相比，50个帧不具有代表性，所以还需借助有关理论证明结论具有的完备性。通过分析讨论，可以把157万个帧当作一批茶农品，然后通过质量专业中使用的孤立批的抽样检验理论来论证结论的完备性。X协议的识别结果如表1所示。

由表1可知，一共1 573 928个同步头，其中有59 232个同步头的间距是存在问题的。

1 抽样检验的有关理论

1.1 抽样检验

实际上，抽样检验就是根据规定进行的抽样方案，从一批或者一个过程当中随机抽取一些个体当作样本加以检验，按照具体检验结果对这批产品或者这个过程能否被接收加以判断。抽样检验具有的特点就是把一批产品当作检验对象，按照抽样结果借助统计原理对产品批是否能被接收加以推断。实际接收期间，可能会存在几个不合格品，在不接受的产品批中也可能存在几个合格品。同时，抽样检验还能被用于破坏性的实验和全数检验。按照协议具体分析结构，在实验中一共抓取到157万个帧的未知数据，而全数检验总体工作量非常大，难以操作。因此，可通过抽样检验来展开完备性的论证工作[1-3]。

表1 X协议的识别结果

1.2 孤立批的抽样检验和GB/T15239

抽样检验中存在一种特殊的检验方法，即孤立批的抽样检验。实际上，孤立批是相对于连续批，指的是脱离生产，针对生产方和接收方全都是孤立批的情况，属于A模式。B模式是指针对生产方式是连续的，但接收方式是孤立的。对孤立批的抽样检验的方案GB/T15239抽样检验具体程序是：第一，对单位产品必须检验的一些质量特性加以规定，同时对不合格分类加以规定；第二，按照产品批具体来源选择适当抽样模型；第三，对检验方案需要的要素加以规定，之后对抽样方案加以检测；同时，如果抽样检验具有不同的模式，就需对不同的要素加以检验；其中，A模式需对极限质量LQ、抽样类型以及批量N加以规定；B模式除要对上述要素加以规定外，还需对检验水平加以规定。

2 完备性的论证过程和论证结果

因为这些数据全都是临时抓取的，所以可将这些数据看成是孤立批的产生。按照1.2章节的抽样检验与孤立批的抽样检查有关理论及程序，可对X协议中的数据展开完备性的实验。具体实验过程如下：第一，对样品数据进行随机抓取，相当于对新产品进行试制，使用A模式；第二，对批量N=1.573 928加以确定。第三，通过研究和讨论，对极限质量LQ=5%加以确定[4-5]。

通过对GB/T15239-1994进行一次抽样检验，批量N＞500 000孤立批的一次性的抽样方案是（500，18），即样本量为n=500，接收数为AC=18。按照这个抽样方案，可从数据中随机抽取500个样本，其中错误帧数是0，比接收数AC小，所以结果是真实可信的。

3 结 论

本次实验中，假设通过统计学有关方法加以统计，就会产生非常大的劳动量和准备时间，同时操作困难。因此，可将通信数据当做一批待检验的产品，借助孤立批的抽样检验方法来对通信协议中解析出的众多传输帧具有的完备性加以实验证明。借助质量检验这种方法，可通过标准查询快速得到结果。此外，对通信协议进行分析和研究期间，可进行跨学科的理论研究和实践，以扩大研究范围。