CN101383877B

CN101383877B - 用于软电话的网络状况监测方法

Info

Publication number: CN101383877B
Application number: CN2007100940731A
Authority: CN
Inventors: 陈斐
Original assignee: NXNET SYSTEMS Inc
Current assignee: NXNET SYSTEMS Inc
Priority date: 2007-09-06
Filing date: 2007-09-06
Publication date: 2011-05-18
Anticipated expiration: 2027-09-06
Also published as: CN101383877A

Abstract

本发明公开了一种用于软电话的网络状况监测方法，包括如下步骤：判断软电话的状态；根据软电话的状态，每经过时间隔1记录软电话网络的时延；到达时间间隔2时，统计过去几次记录的时延，计算出平均时延，时延抖动和丢包率，并清空记录的时延；利用所得的平均时延，时延抖动，丢包率，根据公式R＝RO-Idelay-Ijit-Ipacketloss计算出一个网络状况的评分值；将其显示在软电话的操作界面上，并重复监测。通过本发明使软电话能够准确有效地监测出当前的网络状况，友好直观地显示在界面上，供用户有一个直接的参考(当前状况下是否适合用软电话进行通信)对提高软电话的服务质量有重要的作用。

Description

用于软电话的网络状况监测方法

技术领域

本发明涉及一种用于软电话的网络状况监测方法。

背景技术

随着VoIP(基于网际协议的话音传输)技术的日趋成熟和广泛应用，软电话(一种在PC、笔记本电脑或者其它计算设备上用来提供IP电话功能的软件)也得到了快速的发展，很多公司都拥有自己的软电话产品。越来越多的企业采用IP-PBX来构筑企业内部的语音与视频通信系统，并且使用软电话作为工作时的助手。软电话的最大优势在于其使用方便，功能可扩展，友好的操作界面。与传统的PSTN电话不同的是软电话的信令通过网络传输，当前的网络状况对软电话的语音质量起决定性作用。而目前软电话产品都没有显示网络状况的功能，用户往往对当前的网络状况并不知晓，从而使用软电话通信时得不到预想的效果。

就目前的情况来看，软电话能够准确有效地测量出当前的网络状况，友好直观地显示在界面上，提供用户一个直接的参考(当前状况下是否适合用软电话进行通信)对提高软电话的服务质量有重要的作用。本发明就是一种提供此项功能的有效的方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于软电话的网络状况监测方法，它可以使用户可以很清楚地获悉当前网络的状况。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于软电话的网络状况监测方法，包括如下步骤：

(1)判断软电话的状态；

(2)根据软电话的状态，每经过时间间隔1记录软电话网络的时延；

(3)到达时间间隔2时，统计步骤(2)记录的时延，计算出平均时延，时延抖动和丢包率，并清空步骤(2)记录的时延；

(4)利用步骤(3)所得的平均时延，时延抖动，丢包率，根据公式计算出一个网络状况的评分值：

R＝R0-Idelay-Ijit-Ipacketloss，

Idelay＝(delay-D)*(r1)/D，

Ijit＝(jit-J)*(r2)/J，

Ipacketloss＝(packetloss-L)*(r3)/L，

其中，R为网络状况的评分值，R0为网络状况处于极差状态的评分值，Idelay为平均时延对网络状况评分的影响值，Ijit为时延抖动对网络状况评分的影响值，Ipacketloss为丢包率对网络状况评分的影响值，delay为步骤(3)计算出的平均时延，D为平均时延在网络状况处于极差状态的极限值，r1为D的权重，jit为步骤(3)计算出的时延抖动，J为时延抖动在网络状况处于极差状态的极限值，r2为J的权重，packetloss为步骤(3)计算出的丢包率，L为丢包率在网络状况处于极差状态的极限值，r3为L的权重；

(5)将步骤(4)所得的网络状况的评分值显示在软电话的操作界面上，并返回步骤(1)。

由于采用本发明的方法，软电话能够准确有效地测量出当前的网络状况，友好直观地显示在界面上，提供用户一个直接的参考(当前状况下是否适合用软电话进行通信)，用户可以很清楚地获悉当前网络的状况，决定是否使用软电话通信，对提高软电话的服务质量有重要的作用。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1是采用本发明的流程图；

图2是采用本发明的软电话在非通话状态时的实施例；

图3是采用本发明的软电话在通话状态时的实施例；

具体实施方式

如图1，正常情况下软电话注册到远程服务器上成功后即可进行通信，软电话测量当前网络状况的具体步骤如下：

(1)判断软电话的状态；

(3)到达时间间隔2时，统计步骤(2)记录的所述时延，计算出平均时延，时延抖动和丢包率，并清空步骤(2)记录的所述时延；

R＝R0-Idelay-Ijit-Ipacketloss，

其中，R为网络状况的评分值，R0为网络状况处于极差状态的评分值，Idelay为平均时延对网络状况评分的影响值，Ijit为时延抖动对网络状况评分的影响值，Ipacketloss为丢包率对网络状况评分的影响值。

其中，软电话的状态分为通话状态和非通话状态，下面根据软电话的不同状态分别距离说明本发明的用于软电话的网络状况监测方法。

如图2所示，是本发明的软电话在非通话时的实施例。经过判断软电话的状态为非通话状态，则按如下步骤检测网络状况：

(1)、每隔时间间隔1，服务器向软电话发送信令，SIP协议的软电话服务器发送OPTIONS信令，IAX协议的软电话服务器发送PING信令，或者发送其他网络协议的消息(如ICMP协议的PING消息等)；

(2)、服务器接收从软电话发出的回应信令，SIP协议的软电话服务器接收200 OK信令，IAX协议的软电话服务器接收PONG信令，或者其他网络协议的信令；

(3)、记录每次从发送信令至接收到回应信令之间的时延；

(4)、当到达时间间隔2时，将前几次记录的时延的数据统计得出平均时延、时延抖动和丢包率；

(5)、结合以上三个重要参数，通过算法公式R＝R0-Idelay-Ijit-Ipacketloss计算出一个网络状况的评分；

(6)、将网络状况以手机信号的形式显示在软电话的界面上。

如图3所示，是本发明的软电话在通话时的实施例。经过判断软电话的状态为通话状态，则按如下步骤检测网络状况：

(1)、每经过时间间隔1对接收到的RTP流状况进行分析，记录时延；

(2)、当到达时间间隔2时，将前几次记录的时延的数据统计得出平均时延、时延抖动和丢包率；

(3)、结合以上三个重要参数，通过算法公式R＝R0-Idelay-Ijit-Ipacketloss计算出一个网络状况的评分；

(4)、将网络状况以手机信号的形式显示在软电话的界面上。

在图2和图3所示的两个实施例当中，时间间隔1即为网络状况采样的间隔时间，时间间隔2即为软电话界面刷新网络状况的间隔时间。

下面就上述实施例中的算法公式作详细说明：

R＝R0-Idelay-Ijit-Ipacketloss，

平均时延、时延抖动及丢包率对网络状况评分的影响值可以通过以下公式进行计算：

Idelay＝(delay-D)*(r1)/D，

其中，Idelay为平均时延对网络状况评分的影响值，delay为计算出的平均时延值，D为平均时延在网络状况处于极差状态的极限值，r1为D的权重。

IP网中话音分组的端到端时延，150ms以下的时延，对于大多数应用来说是可接受的；150～400ms之间的时延，在用户预知时延状况的前提下可以接受；大于400ms的时延不可接受。国际电信联盟(ITU-T)建议电话业务的双向时延应在300ms甚至更少。所以本实施例的平均时延在网络状况处于极差状态的极限值D，以150ms作为极限值。

Ijit＝(jit-J)*(r2)/J，

其中，Ijit为时延抖动对网络状况评分的影响值，jit为计算出的时延抖动值，J为时延抖动在网络状况处于极差状态的极限值，r2为J的权重。

根据实际测量发现，抖动大于500ms是不可接收的，而抖动达到300ms时，是可以接受的，此时为了消除抖动会引起较大的时延，综合时延对语音质量的影响来考虑，要求抖动小于80ms。所以本实施例的时延抖动在网络状况处于极差状态的极限值J，以80ms作为极限值。

Ipacketloss＝(packetloss-L)*(r3)/L，

其中，Ipacketloss为丢包率对网络状况评分的影响值，packetloss为计算出的丢包率，L为丢包率在网络状况处于极差状态的极限值，r3为丢包率的权重。

丢包率对VoIP语音质量的影响较大。在丢包率为5％的情况下g729，g723编码的mos值为3.1左右，基本可以接受，当丢包率大于5％时，mos大幅度降低。通常情况下，为了衡量IP网络语音质量，将≥5％丢包率的网络情况定义为VoIP的极限网络条件。经过语音质量测试，即使在5％丢包率的情况下，iLBC编码仍然能够提供相当于GSM手机的语音质量，mos值在3.4左右，而丢包率达到8％时，ilbc的mos值为3。所以本实施例的丢包率在网络状况处于极差状态的极限值L有两种情况：对于ilbc编码以8％为极限值，对于其他编码以5％为极限值。

通过以上论述，对3项参数可分别设定一个极限接受的值：

D＝150ms；

J＝80ms；

L＝8％(ilbc编码)，L＝5％(其他编码)。

并对3项参数的权重设置如下：

r1＝0.5；

r2＝0.5；

r3＝1(iLBC编码，且当packetloss＜＝10％时)，r3＝2(iLBC编码，且当packetloss＞10％时)，r3＝2(其他编码，且当packetloss＞7％时)，r3＝1(其他编码，且当packetloss＜＝7％时)。

本发明的实施例采用手机信号的形式在软电话的界面上显示网络状况的评分值，且将该值采用四舍五入得出一个整数后显示。设满格为4格，网络在级差状况下的极限值R0为2，则本发明的网络状况的评分值R大于等于2且小于等于4，显示在软电话界面上的网络状况为2格、3格或4格。

当平均时延、时延抖动、丢包率都为极限值时，R＝R0＝2，即此时显示2格信号，代表网络状况刚刚能够进行通信。

当平均时延、时延抖动、丢包率都为0时，R＝R0+r1+r2+r3＝4，即此时显示4格信号(满格)，代表网络状况通信信号最佳。

根据上述原理，当软电话处于非通话状态时，时间间隔1取10s，时间间隔2取600s，若统计的结果为：平均时延delay＝55ms，时延抖动jit＝50ms，丢包率packetloss＝2％，

则根据公式：

R＝R0-Idelay-Ijit-Ipacketloss

＝R0-(delay-D)*(r1)/D-(jit-J)*(r2)/J-(packetloss-L)*(r3)/L

＝2-(55-150)*0.5/150-(50-80)*0.5/80-(3％-5％)*1/7％

＝2-(-0.3167)-(-0.1875)-(-0.4)

＝2.9042

对R四舍五入，则此时软电话的界面显示3格信号。

同样，当软电话处于通话状态时，每10秒对过去RTP流记录的延时进行一次统计，若统计的结果为：平均时延delay＝12ms，时延抖动 jit＝23ms，丢包率packetloss＝1.3％。

若使用的编码为ILBC，则根据公式：

R＝R0-Idelay-Ijit-Ipacketloss

＝R0-(delay-D)*(r1)/D-(jit-J)*(r2)/J-(packetloss-L)*(r3)/L

＝2-(12-150)*0.5/150-(23-80)*0.5/80-(1％-8％)*1/8％

＝2-(-0.46)-(-0.3563)-(-0.875)

＝3.6913

对R四舍五入，则此时软电话的界面显示4格信号。

Claims

1.一种用于软电话的网络状况监测方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)判断软电话的状态；

R＝R0-Idelay-Ijit-Ipacketloss，

Idelay＝(delay-D)*(r1)/D，

Ijit＝(jit-J)*(r2)/J，

Ipacketloss＝(packetloss-L)*(r3)/L，

2.如权利要求1所述的用于软电话的网络状况监测方法，其特征在于，步骤(1)所述的软电话的状态包括：通话状态和非通话状态。

3.如权利要求2所述的用于软电话的网络状况监测方法，其特征在于，步骤(2)所述的根据软电话的状态，每经过时间间隔1记录软电话网络的时延是指：

所述的软电话的状态在所述的通话状态时，每经过时间间隔1分析RTP流状况，并记录时延；

所述的软电话的状态在所述的非通话状态时，每经过时间间隔1采用网络协议的消息机制发送信令和接受回应信令，并记录从发送信令至接收到回应信令的时延。

4.如权利要求3所述的用于软电话的网络状况监测方法，其特征在于，所述的采用网络协议的消息机制发送信令和接受回应信令，是指服务器发送信令至软电话，并接收软电话的回应信令。

5.如权利要求4所述的用于软电话的网络状况监测方法，其特征在于，所述软电话采用SIP协议，所述的信令为OPTIONS信令，所述的回应信令为200 OK信令。

6.如权利要求4所述的用于软电话的网络状况监测方法，其特征在于，所述软电话采用IAX协议，所述的信令为PING信令，所述的回应信令为PONG信令。

7.如权利要求1所述的用于软电话的网络状况监测方法，其特征在于，步骤(5)所述的将步骤(4)所得的网络状况的评分值显示在软电话的操作界面上，是将所述网络状况的评分值四舍五入后以手机信号的形式在软电话的界面上显示出来。