CN101515974B

CN101515974B - 实现VoIP信道检测和PSTN备份切换的方法、装置和VG

Info

Publication number: CN101515974B
Application number: CN2009101189842A
Authority: CN
Inventors: 张岩
Original assignee: Hangzhou H3C Technologies Co Ltd
Current assignee: New H3C Technologies Co Ltd
Priority date: 2009-03-11
Filing date: 2009-03-11
Publication date: 2011-12-07
Anticipated expiration: 2029-03-11
Also published as: CN101515974A

Abstract

本发明公开了一种实现VoIP信道检测的方法和装置。该方法包括：主叫方VG根据主叫方VG到被叫方VG以及被叫方VG到主叫方VG路径方向上中间节点路由器依次附加在报文上的、针对特定特征流量的发送接口带宽信息，计算该特定特征流量在各编解码方式下的信道性能数据。本发明还公开了一种实现PSTN备份切换的方法和装置，以及一种VG。该方法包括：如果全部编解码方式下的信道性能数据都超过预设的阈值，自动切换到PSTN备份建立呼叫；否则，选择其中优先级最高的编解码方式通过VoIP建立呼叫。通过本发明，能够有效避免建立质量差的VoIP呼叫，且能够根据信道实际情况动态选择合适的编解码方式。

Description

实现VoIP信道检测和PSTN备份切换的方法、装置和VG

技术领域

本发明涉及VoIP(Voice over Internet Protocol，互联网协议语音)技术领域，尤其涉及一种实现VoIP信道检测的方法和一种实现VoIP信道检测的装置，还涉及一种实现PSTN备份切换的方法和一种实现PSTN备份切换的装置，以及涉及一种VG(Voice-Gateway，语音网关)。

背景技术

PSTN(Public Switched Telephone Network，公共交换电话网络)作为传统的通信系统，具有覆盖范围大、系统建设完善和业务丰富等特点，是一种全球开放式的电信网络；但是，由于需要对数量庞大而且结构复杂的线路资源进行固定分配，因此成本高，效率低下。

随着IP技术的蓬勃发展，人们考虑利用IP网络承载电话业务，包括数据、语音、传真和图像等，即在IP分组交换网上通过TCP/IP协议实现传统的电话应用，这就是VoIP技术。其中，狭义的VoIP技术仅指通过IP网传送语音业务，比如我们日常所说的IP电话。

VoIP技术的网络应用架构如图1所示：VG(Voice-Gateway，语音网关)提供IP网络和PSTN网络之间的接口，同时可以连接企业交换机，以及可以提供FXS(Foreign Exchange Station，外部交换站)接口直接连接传统模拟电话；通过VG，能够将电话业务从传统的PSTN网络过渡到IP网络，其工作原理如下(以语音业务为例)：主叫侧VG负责将模拟信号转换为数字信号并压缩打包，使之成为可以在IP网络上传输的分组语音数据包；分组语音数据包经IP网络传送到被叫侧VG；被叫侧VG将分组语音数据包还原为可识别的模拟语音信号，并传送给被叫电话终端——经过上述过程，完成了一个基于IP网络的、完整的电话到电话的通信过程。

同时，为了防止IP网络不可用，VG还提供有PSTN备份功能，即优选使用VoIP方式，但在无法通过IP网络建立呼叫的情况下，则通过PSTN网络建立呼叫。现有的PSTN备份方案主要有以下两种方式：

一种是“人工”PSTN备份：用户先拨打VoIP接口号前缀(比如：17909)，然后拨打被叫号码；如果发现呼叫无法建立，或者语音质量很差，则用户挂机，重新直接拨打被叫号码，选择PSTN方式实现呼叫。这种PSTN备份方法需要人工实现VoIP和PSTN的切换，用户必须进行二次拨号，操作复杂而且使用感受很差；

一种是“非智能”PSTN备份：用户直接拨打被叫号码，由VG优先选择VoIP方式进行呼叫；如果发现VoIP的呼叫建立信令无法正常交互完成(比如，使用SIP协议时，发出的INVITE消息超时未收到对端回应)，那么VG自动切换为PSTN呼叫。由于大部分情况下，呼叫建立信令所需的交互报文少，所需带宽并不多，因此即使网络发生拥塞，呼叫建立信令一般也能够完成；显然，此时链路的可用带宽根本无法满足呼叫需求，因此很有可能造成VoIP语音质量差，以及抢占已有VoIP呼叫的带宽，不但无法保证新建立呼叫的通话质量，甚至还会影响正在通话的其他VoIP呼叫的通话质量；

由于上述这种自动的PSTN切换方案无法根据带宽的实际情况判断应采取的呼叫方式，因此可以被认为是非智能的PSTN备份方案，下面一个示例来具体描述这种“非智能”PSTN备份的缺陷，请结合图2：电话终端Tel-1和电话终端Tel-2之间通过VG1和VG2建立通话，VG优选IP网络建立呼叫，如果IP网络不可用则选择PSTN网络建立呼叫；其中，VG1和路由器RT1之间的链路带宽为100Mbps，RT1-RT2、RT2-RT3之间的带宽分别为8Mbps和4Mbps，且其通过QoS(Quality-of-Service，服务质量)策略为语音RTP(Real-time Transport Protocol，实时传输协议)流预留带宽(即当接口产生拥塞时，该预留带宽优先保证语音RTP流的传输)，分别为4Mbps和2Mbps(即分别50％的带宽预留)；当VG1呼叫VG2时，如果网络中已经产生了语音流量的拥塞(如在RT2到RT3之间的当前语音流量已经达到2Mbps)，此时如果新建VoIP呼叫，会产生信令以及RTP包的延时、丢包和乱序；但这并不意味着所有的语音信令和RTP报文都无法交互完成，而很有可能是虽然信令交互能够完成，但所剩带宽已经无法保证新的语音呼叫，特别是新建立起来的VoIP呼叫还会影响到已经建立成功的呼叫，使其语音质量变差；可以看出，在上面所述的情况下QoS已经起到作用，最大可能的保证了语音包的传输；但PSTN备份由于其启动前提是IP侧无响应，因此在呼叫建立信令能够完成的情况下，根本无法发挥作用；因此最终的结果是：通过VoIP建立了语音质量令人无法接受的呼叫，同时又对已有的呼叫质量产生了较大影响；而对呼叫而言，如果呼叫质量无法保证，那么通话交流就无从谈起。

此外，采用上述的“非智能”PSTN备份时，无法选择最适合当前网络状况的最优编解码方案。比如，当VG1和VG2都支持G711、G729和G723语音编解码时，由于G711编解码具有较好的语音质量和较大的带宽占用，G729和G723编解码具有较小的带宽占用和相对较差的语音质量，因此出于语音质量的考虑，VG缺省的语音编解码优先级顺序为：G711、G729、G723；但是，由于带宽占用不同，可能中间IP网络能够支持G729和G723，但无法支持G711，这种情况对于主叫侧VG而言是不可预知的，因此会按照缺省的方式采用G711进行编解码，导致RTP包的延时、丢包和乱序。

作为上述“非智能”PSTN备份的改进，现有的VoIP技术多使用RSVP(Resource Reservation Protocol，资源预留协议)在呼叫前进行带宽预留，以保证VoIP呼叫的质量；即，通过RSVP协议在呼叫前基于选定的编解码方式，要求所有的中间节点路由器为该呼叫预留部分带宽，然后发起呼叫；由于上述的“非智能”PSTN备份方案无法预先获知VoIP信道情况，因此只能按照编解码方式的优先级进行预留，比如先对G711编解码进行带宽预留，预留失败则重新对G729进行带宽预留，再预留失败则重新对G723进行带宽预留……如果遍历全部可选的编解码方式后都预留失败，则切换到PSTN备份建立呼叫。可以看出，即使结合了RSVP进行带宽预留能够保证所建立VoIP呼叫的质量，但往往需要反复的进行多次带宽预留才能实现VoIP呼叫的建立，甚至在进行多次带宽预留后不得不通过PSTN建立呼叫，效率低下。

发明内容

本发明的一个目的在克服上述现有技术的缺陷，提供能够实现VoIP信道检测的方案，以有效获得VoIP信道中的准确带宽信息；

本发明的另一个目的在于基于VoIP信道中的准确带宽信息，提供能够实现PSTN备份智能切换的方案，从而在难以保证VoIP呼叫的通话质量时，自动进行快速的PSTN切换。

为实现上述第一个目的，本发明的实施例提供了一种实现VoIP信道检测的方法，包括以下步骤：

步骤S1：主叫方语音网关VG向被叫方VG发送针对特定特征流量的第一报文，所述主叫方VG到所述被叫方VG路径上的中间节点路由器依次在所述第一报文上附加其针对所述特定特征流量的发送接口带宽信息；

步骤S2：所述被叫方VG接收到所述第一报文后，在所述第一报文上附加其针对所述特定特征流量的发送接口带宽信息构成第二报文，并返回给所述主叫方VG；所述被叫方VG到所述主叫方VG路径上的中间节点路由器依次在所述第二报文上附加其针对所述特定特征流量的发送接口带宽信息；

步骤S3：所述主叫方VG接收到所述第二报文后，根据所述第二报文携带的、针对所述特定特征流量的信息，计算所述特定特征流量在各编解码方式下的信道性能数据。

本发明的实施例还提供了一种实现VoIP信道检测的装置，设置于语音网关VG中，包括：在所述VG作为主叫方VG时启动的第一报文发送单元、第二报文接收单元和信道性能数据计算单元；以及，在所述VG作为被叫方VG时启动的第一报文接收单元和第二报文发送单元；其中，

第一报文发送单元，用于向一被叫方VG发送针对特定特征流量的第一报文；所述第一报文流经到所述一被叫方VG路径上的中间节点路由器，由所述中间节点路由器依次在所述第一报文上附加其针对所述特定特征流量的发送接口带宽信息；

第二报文接收单元，用于接收所述一被叫方VG返回的第二报文；所述第二报文由所述一被叫方VG在所述第一报文上附加其针对所述特定特征流量的发送接口带宽信息构成，所述第二报文流经所述一被叫方VG到本VG路径上的中间节点路由器，由所述中间节点路由器依次在所述第二报文上附加其针对所述特定特征流量的发送接口带宽信息；

信道性能数据计算单元，与所述第二报文接收单元连接，用于根据所述第二报文携带的、针对所述特定特征流量的信息，计算所述特定特征流量在各编解码方式下的信道性能数据；

第一报文接收单元，用于接收一主叫方VG发送的第一报文；

第二报文发送单元，与所述第一报文接收单元连接，用于在接收到的第一报文上附加本VG针对所述特定特征流量的发送接口带宽信息构成第二报文，并返回给所述一主叫方VG。

为了实现上述第二个目的，本发明的实施例还基于上述实现VoIP信道检测的方法，提供了一种实现PSTN备份切换的方法，包括所述主叫方VG在发起VoIP呼叫之前，通过执行所述实现VoIP信道检测的方法获得信道性能数据的步骤，以及：

步骤S4：比较所述信道性能数据和预设的阈值；

步骤S5：如果全部编解码方式下的信道性能数据都超过预设的阈值，则自动切换到PSTN备份建立呼叫；

步骤S6：如果存在至少一种编解码方式下的信道性能数据未超过预设的阈值，则选择其中优先级最高的编解码方式通过VoIP建立呼叫。

本发明的实施例还提供了一种实现PSTN备份切换的装置，设置于VG中，包括所述实现VoIP信道检测的装置，还包括在所述VG作为主叫方VG时启动的信道性能数据比较单元、PSTN呼叫建立单元和VoIP呼叫建立单元：

所述信道性能数据比较单元与所述VoIP信道检测装置中的信道性能数据计算单元连接，用于比较所述信道性能数据和预设的阈值；如果全部编解码方式下的信道性能数据都超过预设的阈值，则触发PSTN呼叫建立单元，否则触发VoIP呼叫建立单元；

所述PSTN呼叫建立单元用于接受所述信道性能数据比较单元的触发，通过PSTN备份建立呼叫；

所述VoIP呼叫建立单元用于接受所述信道性能数据比较单元的触发，在信道性能数据未超过预设的阈值的编解码方式中，选择优先级最高的编解码方式通过VoIP建立呼叫。

为了实现上述第一个目的或者第二个目的，本发明的实施例还提供了一种VG，设有上述的实现VoIP信道检测的装置或者设有上述的实现PSTN备份切换的装置。

由上述技术方案可知，本发明的实施例通过报文交互实现VoIP信道检测，具有能够准确获得VoIP信道性能数据的有益效果；以及，本发明的实施例基于信道实际情况进行VoIP与PSTN备份的切换，具有以下有益效果：

1、在信道性能满足VoIP呼叫要求时通过VoIP建立呼叫，保证所建立VoIP呼叫的质量，同时不影响信道中原有VoIP呼叫的质量；

2、在信道性能难以满足VoIP呼叫要求时自动切换到PSTN备份建立呼叫，有效避免建立质量差的VoIP呼叫；

3、能够根据信道实际情况动态选择合适的编解码方式；进一步的，可以根据所选择的编解码方式进行针对性带宽预留，提高了建立VoIP呼叫的效率，降低了系统开销。

通过以下参照附图对优选实施例的说明，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更加明显。

附图说明

图1为现有技术中VoIP技术的网络应用架构示意图；

图2为一具有PSTN备份的VoIP组网示意图；

图3为本发明提供的实现VoIP信道检测的方法一实施例的流程图；

图4为本发明提供的实现VoIP信道检测的方法一具体实施例的信号流程图；

图5为本发明提供的实现PSTN备份切换的方法一实施例的流程图；

图6为本发明提供的实现VoIP信道检测的系统一实施例的框图；

图7为本发明提供的实现PSTN备份切换的系统一实施例的框图；

图8为本发明提供的实现VoIP信道检测的装置一实施例的框图；

图9为本发明提供的实现PSTN备份切换的装置一实施例的框图；。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的具体实施例。应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本发明。

基于规范描述和方便阅读的考虑，逐一定义本发明专利申请文件中出现的术语如下：

QoS(Quality-of-Service，服务质量)：一种通过为VoIP呼叫所需的相关信令协议预留部分带宽以保证语音相关的报文能够进行优先转发，从而保证IP网络中VoIP呼叫质量的机制；其核心思想为：对流进行分类，分类后不同的流进入不同的QoS队列，采用不同的优先转发策略，当接口带宽不够产生拥塞时，QoS开始生效；例如，根据DSCP(Differentiated Services CodePoint，差分服务代码点)字段的值进行分类，优先保证EF(加速转发)队列的流转发，其次保证AF(确保转发)队列的流转发，最后才是FIFO(FirstIn First Out，先进先出)队列的转发，其中，所有的数据流在QoS分类之前都在FIFO队列中；再例如，根据UDP(User Datagram Protocol，用户数据报协议)的端口号范围进行分类，对属于不同UDP端口号区间的流量采用不同的优先转发策略。

语音延时：是指数据从主叫端到被叫端所需要的时间，对于交互式语音通信系统，延时增加会让通话双方感觉发话者说话迟疑，引起语音会话过程的空白，以及造成回音；对于VoIP系统，建议的延时上限为150ms，这是因为，延时的时长在100～200ms之间开始能够被收听者所察觉，使得会话不自然，若延时达到200ms则开始有严重的会话中断。

丢包：是指主叫方和被叫方之间的数据包数目的差值，即网络传输丢失包的数目；能够导致丢包的原因很多，主要包括：网络连接不稳定、网络存在拥塞、网络中存在过多不定延时等等；丢包会导致语音被切割，使被叫方听到的声音存在空白；建议的丢包率上限为3％，如果丢包率大于3％则对语音质量的影响非常明显。

需要说明的是，上述各术语仅作为指称其意指的名称之一，因此凡意指与其相同或近似的名称均应视为其等价物。

本发明的主要构思在于通过报文交互获得VoIP信道数据，来解决现有技术中无法获取准确VoIP信道性能数据，以及由此导致的PSTN备份和VoIP之间切换机制僵化以及呼叫建立低效高耗问题。

本发明的技术构思出发点在于：对于呼叫业务来说，语音质量是非常重要的，如果语音质量无法保证，那么通话交流就无从谈起；在VoIP的应用中，必须要面对的一个问题仍然是如何在IP网络中保证语音质量；

IP网络上承载很多流量，一旦在信道性能难以支持的情况下建立呼叫就会形成拥塞，那么丢包、乱序、语音延时就会随之发生；虽然VoIP使用RTP(实时传输协议)来传输语音数据包，因此可以利用RTP报文头的序列号检查数据包的丢失和乱序，但是它并没有重传机制，因此任何丢包和乱序同样将影响语音的质量；

一般来说，丢包和延时对语音质量的影响最为明显，也最难解决；因此，如果能够动态获得当前网络中的信道性能数据，就可以选择最优的呼叫方式(VoIP或者PSTN备份)和合适的语音编解码方式，从而保证通话质量。

为帮助读者更好的理解本发明，下面将详细介绍本发明所提供的实现VoIP信道检测的方案和实现PSTN备份切换的方案。

首先，对本发明提供的实现VoIP信道检测的方法加以描述。

请结合图3，该实现VoIP信道检测的方法包括以下步骤：

步骤S1：主叫方VG向被叫方VG发送针对特定特征流量的第一报文，所述主叫方VG到被叫方VG路径上的中间节点路由器依次在第一报文上附加其针对该特定特征流量的发送接口带宽信息；

其中，所说的特定特征流量，是指由一个或者多个特征标识限定的流量；该特征标识可以包括DSCP字段、端口、协议类型和/或IP地址，等等；比如DSCP字段为EF、源端口、目的端口在某一区间、满足某一协议类型的流量就构成了一特定特征流量；

本领域技术人员可以了解，第一报文也可以不针对特定特征流量，而是仅请求中间节点路由器的非针对性的发送接口带宽信息；但由于现有技术中路由器RT已经广泛采用了QoS技术，因此所获得非针对性信息对于VoIP信道性能数据的判断意义不大，因此本发明的实施例按照针对特定特征流量构造第一报文的情况加以描述；

在本步骤S1中，各中间节点路由器的接口带宽信息可以包括时间戳信息和发送接口可用带宽；

作为一种可能的情况，可能存在某个或者某些中间节点路由器不支持在第一报文上附加信息，此时，这个或者这些中间节点路由器会被作为透明节点处理，其处理延时被直接计算到线路延时中，这种线路延时可以根据其他路由器的时间戳信息识别出来；

步骤S2：被叫方VG接收到所述第一报文(是主叫方VG到被叫方VG路径上中间节点路由器附加了发送接口带宽信息的第一报文)后，在所述第一报文上附加其针对所述特定特征流量的发送接口带宽信息构成第二报文，并返回给所述主叫方VG；所述被叫方VG到所述主叫方VG路径上的中间节点路由器依次在所述第二报文上附加其针对所述特定特征流量的发送接口带宽信息；

同样的，如果第一报文并非针对某一特定特征流量，那么中间节点路由器附加到第二报文上的发送接口带宽信息也不会针对某一特定特征流量；

以及，在本步骤S2中，各中间节点路由器的接口带宽信息同样可以包括时间戳信息和发送接口可用带宽；同时，不支持附加信息的中间节点路由器会被作为透明节点处理，其处理延时被计入线路延时；

步骤S3：所述主叫方VG接收到所述第二报文(是被叫方VG到主叫方VG路径上中间节点路由器附加了发送接口带宽信息的第二报文)后，根据所述第二报文携带的、针对所述特定特征流量的信息，计算所述特定特征流量在各编解码方式下的信道性能数据；

其中，该信道性能数据可以包括对呼叫质量影响最大的参数，即延时和丢包率；所述延时为：编解码方式的编解码延时+线路延时；所述丢包率为：(编解码方式理论所需带宽-路径最小带宽)÷编解码方式理论所需带宽×100％。

从上述步骤S1～S3可以看出，通过上述第一报文和第二报文的交互，主叫方VG可以获知“主叫方VG→被叫方VG”和“被叫方VG→主叫方VG”方向上、针对特定特征流量的信道性能数据。

但上述步骤S1～S3并未指定特定特征流量的选择方式，因此其可以由网络维护人员根据实际情况加以预设，即网络维护人员基于网络架构及VoIP呼叫的常规情况，预先设定用于限定特定特征流量的特征标识；这种方式不但需要人工经验的介入，而且针对性和准确度都会存在偏差；

或者，也可以按照一定的优先级逐一构造第一报文，比如，可以先构造针对某一个或某几个特征标识所限定的特定特征流量的第一报文，再构造针对另外一个或者几个特征标识所限定的特定特征流量的第一报文……直到获得针对所有可能特定特征流量的信道性能数据；显然，这种方式会造成系统大量的无益开销；

同时，上述步骤S1～S3也并未限定进行信道性能数据计算的编解码方式，这就意味着，需要对已知的每一种编解码进行信道性能数据的计算；由于实际使用中并不一定全部应用上述编解码方式，因此上述处理方式无疑也带来了不必要的系统开销；

为了克服上述问题，作为一个较佳的实施例，可以在步骤S1之前执行：

步骤S01：主叫方VG向被叫方VG发送第三报文，请求所述被叫方VG的能力信息；

其中，所述第三报文携带有主叫号码信息和被叫号码信息；当然，为了实现对该第三报文的识别，还会携带：主叫tag(标签)、主叫网关的联系地址以及请求序列号等等，这属于VG间报文的常规属性，不再赘述；

步骤S02：如果被叫方VG识别所述被叫号码信息在其处理范围内，则根据所述主叫号码信息向主叫方VG返回第四报文；

其中，所述第四报文至少携带有所述被叫方VG所支持的特征标识及编解码方式：

一般情况下，第四报文会携带被叫方VG所涉及的所有特征标识，包括IP地址、端口信息、协议类型、DSCP字段等等，这些特征标识限定了特定特征流量；此外，某些情况下，第四报文还会携带Session会话所使用的通道号范围等，上述的通道号范围可能会影响到信道性能数据的结果；同时，第四报文所携带的编解码方式一般都具有预设的优先级；

当然，第四报文还会携带报文的一些常规信息：主叫号码信息、主叫tag、被叫号码信息、被叫tag、被叫网关的联系地址、响应序列号等等；

可以看出，当执行了上述步骤S01～S02后，主叫方VG就获知了被叫方VG的相关信息，尤其是被叫方VG所能够支持的特征标识，因此可以在后续的步骤S1中，仅针对上述特征标识所限定的特定特征流量构造并发送第一报文；

同时，主叫方VG还能够获知被叫方VG所能够支持的编解码方式，因此后续可以仅对上述能够支持的编解码方式进行信道性能数据的计算；

因此，通过特定特征流量和编解码方式的范围限定，能够有效节约系统开销，提高了处理效率。

进一步的，作为IP网络实际存在的一个实际问题，主叫方VG和被叫方VG之间的第一个报文会有较大的延时；因此，更佳的实施例是在步骤S1中先后发送两个第一报文，而步骤S3中根据对应第二个第一报文的第二报文计算特定特征流量在各编解码方式下的信道性能数据，从而更加准确的反映网络的质量；具体的，可以根据报文序列号实现对接收的第二报文的识别，确定哪一个第二报文对应后发送的第一报文。

下面通过一个具体实施例对上述提供的实现VoIP信道检测的方法加以描述，我们以图2所示的VoIP组网示意图为例，Tel-1作为主叫方，Tel-2作为被叫方：

在本实施例中，利用4个报文实现对被叫方VG能力和对信道性能数据的请求及获取；需要指出的是，本实施例仅是对实现VoIP信道检测的方法的实现机制加以示例性描述以便于本领域技术人员理解，并非对报文格式的强制定义。这4个报文分别是：

编解码能力集请求报文(SDP-Request)：用于请求对端VG所支持的特征标识及所支持的编解码能力集；

编解码能力集响应报文(SDP-Response)：用于返回特征标识、语音编解码的类型和优先级以及媒体通信地址和端口号范围；

接口带宽预留资源请求报文(Bandwidths Usage Request based Flow，简称为BURE)：用于请求中间节点路由器返回针对特定特征流量的带宽使用情况，以及接口类型；

接口带宽预留资源响应报文(Bandwidths Usage Response based Flow，简称BURS)：用于响应BURE；

对于所涉及的所有中间节点路由器来说，理论上都需要能够支持并处理BURE和BURS报文；对于部分不能支持的中间节点路由器，可以作为透明节点处理；

假设图2中各个中间节点路由器上各接口和接口带宽信息情况如表1所示，其中：

RT1部署了QoS策略，该QoS策略包括在Port-2上为DSCP值为EF的流量预留了50％的带宽(4Mbps)；

RT2部署了QoS策略，该QoS策略包括在Port-4上为UDP-port范围在16384～32768之间的UDP报文预留2Mbps的带宽；以及，该QoS策略包括在Port-3上为DSCP值为EF的流量预留了50％的带宽(4Mbps)；

RT3也部署了QoS策略，该QoS策略包括在Port-5上为DSCP值为EF的流量预留了50％的带宽(2Mbps)；

同时，对于Port-2来说，当前EF队列中的流量已经达到3Mbps，因此当前仅有1Mbps的带宽可供DSCP值为EF的报文使用；对于Port-4来说，由于当前接口流量中已经存在满足该条件的部分流量，仅剩余64kbps带宽可供UDP-port范围在16384～32768之间的流使用；对于Port-3来说，剩余4Mbps的带宽可供DSCP值为EF的报文使用；以及，对于Port-5来说，仅有30kbps带宽可供DSCP值为EF的报文使用；

表1

基于上述情况，主叫方VG通过下述流程获得VoIP信道性能数据，请参考图4：

(1)VG1向VG2发送SDP-Request报文，请求VG2所支持的语音编解码能力及优先级、Session所使用的媒体连接地址和通道号范围；该报文包括如下内容：主叫号码信息、主叫tag、被叫号码信息、主叫网关的联系地址及请求序列号，作为一个具体实施例，如下：

From：10001.1.1.1；tag＝1.1.1.1vg1；tag＝1111

To：20002.2.2.2；tag＝2.2.2.2vg2

Contact：10001.1.1.1

Cseq：1 SDP-Request

Content-length：0

(2)被叫网关VG2收到SDP-Request，如果发现被叫号码是本网关能够处理的，就回复SDP-Response报文；该报文包括如下内容：主叫号码信息、主叫tag、被叫号码信息、被叫tag、被叫网关的联系地址、响应序列号、语音编解码能力及优先级、Session所使用的媒体连接地址和通道号范围，作为一个具体实施例，如下：

From：10001.1.1.1；tag＝1.1.1.1vg1；tag＝1111

To：20002.2.2.2；tag＝2.2.2.2vg2；tag＝2222

Contact：20002.2.2.2

Cseq：1 SDP-Response

Content-Length：284 (注：sdp内容的长度)

Content-Type：application/sdp

v＝0

o＝H3C 1073741870 1073741870 IN IP4 3.3.3.3

c＝IN IP4 3.3.3.3 (注：被叫的rtp地址)

m＝audio 16384 to 32768 RTP/AVP 8 0 18 4 101 (注：表明被叫方VG所支持的rtp端口号范围为16384到32768；还包括了被叫方VG的编解码能力集及优先顺序，下面就是对编解码能力级的详细描述)

a＝rtpmap:8 PCMA/8000

a＝rtpmap:0 PCMU/8000

a＝rtpmap:18 G729/8000

a＝fmtp:18 annexb＝no

a＝rtpmap:4 G723/8000

a＝rtpmap:101 telephone-event/8000

a＝fmtp:101 0-15

dscp＝101110 (注：表明被叫方VG所支持的DSCP字段为101110(EF))

(3)VG1收到SDP-Response报文后，就知道了VG2所支持流量的特征标识，包括：被叫接收RTP的地址为：3.3.3.3，被叫接收RTP的端口为：16384～32768，DSCP为EF，等等；

以及，还能够知道VG2支持4种语音编解码，按照优先级分别是：G711A、G711U、G729r8和G723r53；

基于上述特征标识，VG1根据自己的路由表，发出BURE-1报文给自己的下一跳RT1，该BURE-1报文描述的特定特征流量为：

Method：BURE

Source-IP：1.1.1.1；tag＝1111

Source-Port：3000～5000

Destination-IP：3.3.3.3；tag＝2222

Destination-port：16384～32768

Transmission Protocol：UDP

DSCP：101110

Cseq：1

Reserved Band-width Information：FastEthernet/99Mbps；timestamp＝1000

可以看出，VG1所构造的第一报文BURE-1针对第四报文携带的特征标识所限定的特定特征流量，同时，附加了其发送接口Port A的带宽信息和时间戳信息；

(4)RT1收到该报文BURE-1后，根据路由表判断发送接口为Port-2，即该特定特征流量需要从G.SHDSL(General Symmetrical High-Speed DigitalSubscriber Line，通用单线对高速数字用户线路)接口转发出去；

基于QoS策略，该Port-2接口为DSCP为EF的流预留了4Mbps的带宽，由于EF队列的当前带宽占用为3Mbps，也就是说该接口当前只能为DSCP为EF的流提供1Mbps的带宽；

对于BURE-1报文所针对的特定特征流量来说，其对于DSCP字段的限定与Port-2的QoS策略匹配，因此Port-2能够为该特定特征流量提供1Mbps的带宽；因此，RT1发送给RT2的BURE-2报文包含的内容如下：

Method：BURE

Source-IP：1.1.1.1；tag＝1111

Source-Port：3000～5000

Destination-IP：3.3.3.3；tag＝2222

Destination-port：16384～32768

Transmission Protocol：UDP

DSCP：101110

Cseq：1

Reserved Band-width Information：FastEthernet/99Mbps，timestamp＝1000

Reserved Band-width Information：ATM/1Mbps；timestamp＝1010

需要注意，RT1保留VG1发送给RT1的所有报文信息，仅是在报文最后附加自己的信息(为了便于读者识别，此处用粗斜体标示，下同)；

(5)RT2收到RT1发来的BURE-2报文后，根据路由表判断发送接口为Port-4，即该特定特征流量需要从E1接口转发出去，；

基于Qos策略，该接口为满足UDP端口号为16384～32768的流量预留了2Mbps的带宽；同时，当前仅剩余64kbps带宽，就是说该接口当前只能为UDP端口号为16384～32768的流提供64kbps的带宽；

对于BURE-2报文所针对的特定特征流量来说，其对于端口的限定与Port-4的QoS策略匹配，因此Port-4能够为该特定特征流量提供64kbps的带宽；

因此，RT2发送给RT3的BURE-3报文包含的内容如下：

Method：BURE

Source-IP：1.1.1.1；tag＝1111

Source-Port：3000～5000

Destination-IP：3.3.3.3；tag＝2222

Destination-port：16384～32768

Transmission Protocol：UDP

DSCP：101110

Cseq：1

Reserved Band-width Information：FastEthernet/99Mbps；timestamp＝1000

Reserved Band-width Information：ATM/1Mbps；timestamp＝1010

Reserved Band-width Information：E1/64kbps；timestamp＝1050

(6)RT3收到RT2发来的BURE-3报文后，判断该特征流量需要从Ethernet接口转发出去，即发送接口为Port-6；

由于Port-6接口没有设置QoS策略，且其剩余带宽为90Mbps；因此，RT3发送给VG2的BURE-4报文包含的内容如下：

Method：BURE

Source-IP：1.1.1.1；tag＝1111

Source-Port：3000～5000

Destination-IP：3.3.3.3；tag＝2222

Destination-port：16384～32768

Transmission Protocol：UDP

DSCP：101110

Cseq：1

Reserved Band-width Information：FastEthernet/99Mbps；timestamp＝1000

Reserved Band-width Information：ATM/1Mbps；timestamp＝1010

Reserved Band-width Information：E1/64kbps；timestamp＝1050

Reserved Band-width Information：

FastEthernet/90Mbps；timestamp＝1120

(7)VG2收到RT3发来的BURE-4报文后，判断目的端为自己，就给源1.1.1.1回复BURS-1报文，将沿途所有的接口和带宽预留信息反馈给VG1，并加入其发送接口(Port-B)的带宽信息；

因此，报文所包含的信息如下：

Method：BURS

Source-IP：1.1.1.1；tag＝1111

Source-Port：3000～5000

Destination-IP：3.3.3.3；tag＝2222

Destination-port：16384～32768

Transmission Protocol：UDP

DSCP：101110

Cseq：1

Reserved Band-width Information：FastEthernet/99Mbps；timestamp＝1000

Reserved Band-width Information：ATM/1Mbps；timestamp＝1010

Reserved Band-width Information：E1/64kbps；timestamp＝1050

Reserved Band-width Information：FastEthernet/90Mbps；timestamp＝1120

Reserved Band-width Information： FastEthernet/90Mbps；

timestamp＝2000；r

其中，r参数表示该信息为BURE报文的反方向；

(8)RT3、RT2和RT1也分别对BURS进行转发，并分别加入自己出接口(Port-5，Port-3，Port-1)的信息，VG1最后收到的BURS-4报文如下：

Method：BURS

Source-IP：1.1.1.1；tag＝1111

Source-Port：3000～5000

Destination-IP：3.3.3.3；tag＝2222

Destination-port：16384～32768

Transmission Protocol：UDP

DSCP：101110

Cseq：1

Reserved Band-width Information：FastEthernet/99Mbps；timestamp＝1000

Reserved Band-width Information：ATM/1Mbps；timestamp＝1010

Reserved Band-width Information：E1/64kbps；timestamp＝1050

Reserved Band-width Information：FastEthernet/90Mbps；timestamp＝1120

Reserved Band-width Information：FastEthernet/90Mbps；timestamp＝2000；r

Reserved Band-width Information：E1/30kbps；timestamp＝2010；r

Reserved Band-width Information：ATM/4Mbps；timestamp＝2150；r

Reserved Band-width Information： FastEthernet/99Mbps；timestamp＝2160；r

(9)VG1收到BURS-4后，通过Cseq(序列号)、source-tag(主叫标签)和Destination-tag(被叫标签)判断自己是该报文的接收者；同时，根据BURS返回的信息来看，VG1能够知道VG1到VG2方向上对于该特定特征流量报文，路径最小带宽为64kbps，接口封装类型为E1(物理接口封装为PPP)，等等；

由于VG1根据SDP-Response已经知道VG2所支持的编解码方式包括G711A、G711U、G729和G723；因此，假设VG1上的所有语音编解码都采用20ms打包时长，根据BURS-4所返回的相关信息，VG1计算上述各编解码方式下的延时和丢包率，如表2所示：

Codec	Payload(Bytes)	Lengthof IPPacket(Bytes)	Lengthof PPPPacket(Bytes)	路径最小带宽(bps)	编解码延时(ms)	线路延时(ms)	RTP总延时(ms)	编解码理论所需带宽(bps)	丢包率(％)
										G.711(30ms)	240	280	286	64000	35.75	120	155.75	76266.67	16.08％
G.729(30ms)	30	70	76	64000	9.5	120	129.5	20266.67	-215.79％
										G.723r53(30ms)	19.875	59.875	65.875	64000	8.23	120	128.23	17566.67	-264.33％

表2

以及，根据BURS-4返回的信息，VG1能够知道VG2到VG1方向上对于该特定特征流量报文，路径最小带宽为30kbps，接口封装类型为E1(物理接口封装为PPP)，等等；其各编解码方式下的延时和丢包率，如表3所示：

Codec	Payload(Bytes)	Lengthof IPPacket(Bytes)	Lengthof PPPPacket(Bytes)	路径最小带宽(bps)	编解码延时(ms)	线路延时(ms)	RTP总延时(ms)	编解码理论所需带宽(bps)	丢包率(％)
										G.711(30ms)	240	280	286	30000	76.27	160	236.2667	76266.67	60.66％
G.729(30ms)	30	70	76	30000	20.27	160	180.2667	20266.67	-48.03％
										G.723r53(30ms)	19.875	59.875	65.875	30000	17.57	160	177.5667	17566.67	-70.78％

表3

上述表2和表3涉及的表项如下：

Payload(有效载荷)＝编解码载荷所需带宽bps×打包时长s÷8；单位为Bytes；

Length of IP Packet(IP数据包的长度)＝Payload+RTP首部+UDP首部+IP首部；单位为Bytes；

Length of PPP Packet(PPP数据包的长度)＝Length of IP Packet+PPP首部；单位为Bytes；

编解码延时＝Length of PPP Packet×8÷路径最小带宽bps×1000；单位为ms；

RTP总延时＝编解码延时+线路延时；单位为ms；

编解码理论所需带宽＝Length of PPP Packet×8÷打包时长s；单位为bps；

丢包率＝(编解码方式理论所需带宽-路径最小带宽)÷编解码方式理论所需带宽×100％。

继续，基于上述实现VoIP信道检测的方法，可以获得准确的信道性能数据，为后续执行PSTN备份切换奠定了基础；下面就对本发明提供的实现PSTN备份切换的方法加以描述。

请参见图5，显示了实现PSTN备份切换的方法一实施例的流程图，包括以下步骤：

首先，主叫方VG在发起VoIP呼叫之前，通过执行上述实现VoIP信道检测的方法获得信道性能数据；

对于如何通过实现VoIP信道检测的方法获得信道性能数据的步骤，在前面的实施例中已经进行了详细的介绍，这里不再赘述；

接下来，执行以下步骤：

步骤S4：比较所述信道性能数据和预设的阈值；

步骤S5：如果全部编解码方式下的信道性能数据都超过预设的阈值，则自动切换到PSTN备份建立呼叫，从而防止呼出“明知不可行”的呼叫；

步骤S6：如果存在至少一种编解码方式下的信道性能数据未超过预设的阈值，则选择其中优先级最高的编解码方式通过VoIP建立呼叫；可以看出，这是根据当前带宽情况所能够选择的最优编解码方式；

通过上述步骤可以看出，本发明提供的实现PSTN备份切换的方法能够预测所建立VoIP呼叫的质量，进行智能的PSTN备份切换；以及，能够动态选择满足带宽的编解码方式；

有必要强调的是，至少一种编解码方式下的信道性能数据未超过预设的阈值，是指存在这样一种编解码方式，其全部信道性能数据均未超过预设的阈值；比如，当信道性能数据包括延时和丢包率时，那么如果某一种编解码方式的延时和丢包率均未超过预设的阈值，那么就可以认为该编解码方式的信道性能数据未超过预设的阈值。

作为一种可能的情况，在执行所述VoIP信道检测方法获得信道性能数据的步骤中，如果达到各编解码方式的最高延时仍未接收到返回的第二报文，则自动切换到PSTN备份建立呼叫，不再等待第二报文的回应；因为此时已经可以明确知道总延时无法满足VoIP呼叫要求。

较佳的，步骤S6可以结合现有的RSVP协议请求中间节点进行带宽预留，然后使用该优先级最高的编解码方式发起VoIP语音呼叫；以及，在呼叫结束后，释放RSVP预留资源；可以看出，通过RSVP预留资源，能够进一步保证呼叫所需的带宽，确保所建立VoIP呼叫的质量。

一般来说，由于难以满足VoIP信道要求的呼叫都会通过PSTN备份建立，因此理论上来讲，RSVP预留应该是成功的；

但在实际应用中，可能存在处理延时被计算到线路延时的透明节点，这就导致了RSVP的预留存在失败的可能性；因此，更佳的处理方式如下：

如果为优先级最高的编解码方式预留带宽成功，则采用所述编解码方式通过VoIP建立呼叫；如果预留失败则按照优先级，通过资源预留协议为下一个编解码方式预留带宽；

如果为该下一编解码方式预留带宽成功，则采用所述编解码方式通过VoIP建立呼叫；如果预留失败则按照优先级通过资源预留协议为下一个编解码方式预留带宽，依次类推；

如果为上述编解码方式预留带宽全部失败，说明中间透明节点的路由器造成了带宽预留失败，自动切换到PSTN备份建立呼叫。

为了便于对本方法的理解，下面沿用前述图4所述的具体实施例中的数据加以示例性说明；

假设VG1所设的延时阈值为150ms，丢包的阈值设置为3％；

则，根据表2计算结果，在从VG1到VG2方向上，G711编解码无法满足需求，G729和G723r53编解码能够满足丢包率和延时的要求；

根据表3计算结果，在从VG2到VG1方向上，三种编解码的延时均超过150ms的阈值；

假设建立VoIP通话，显然从VG2到VG1的方向上呼叫质量无法保证；这种情况下，即使VG1→VG2方向采用G729和G723编解码没有问题，也还是不能发起VoIP呼叫，而需要使用PSTN备份；

当然，如果VG2→VG1方向上，G729和G723编码之一的计算结果在阈值范围内，则可以采用该编解码方式进行VoIP呼叫。

继续，基于上述的实现VoIP信道检测的方法和实现PSTN备份切换的方法，本领域技术人员实际上可以获知以下实现VoIP信道检测的系统和实现PSTN备份切换的系统，下面分别加以描述。

首先，请结合图6，显示了本发明提供的实现VoIP信道检测的系统600一实施例的框图；该实现VoIP信道检测的系统600用于检测主叫方VG和被叫方VG之间的信道性能数据，包括：

第一报文发送单元601，设置在主叫方VG中，用于向被叫方VG发送针对特定特征流量的第一报文；

报文转发单元602，设置于各中间节点路由器中，用于在接收到的第一/第二报文上附加所述中间节点路由器针对所述特定特征流量的发送接口带宽信息并向下一设备发送；

第一报文接收单元603，设置在被叫方VG中，用于接收所述第一报文；

第二报文发送单元604，设置在被叫方VG中并与所述第一报文接收单元603连接，用于在接收到的第一报文上附加被叫方VG针对所述特定特征流量的发送接口带宽信息构成第二报文，并返回给所述主叫方VG；

第二报文接收单元605，设置在主叫方VG中，用于接收所述第二报文；

信道性能数据计算单元606，设置在主叫方VG中并与所述第二报文接收单元605连接，用于根据所述第二报文携带的、针对所述特定特征流量的信息，计算所述特定特征流量在各编解码方式下的信道性能数据；

上述各单元的具体工作方式请参见本发明方法的相应步骤；

较佳的，为了有针对性的构造第一报文，同时，避免对全部已知编解码方式进行信道性能数据计算，因此作为较佳的实施例，还包括：

第三报文发送单元607，设置在主叫方VG中，用于向被叫方VG发送第三报文，请求所述被叫方VG的能力信息；其中，所述第三报文携带有主叫号码信息和被叫号码信息；

第三报文接收单元608，设置在被叫方VG中，用于接收所述第三报文并识别所述被叫号码信息是否在被叫方VG处理范围内，是则触发第四报文发送单元609；

第四报文发送单元609，设置在被叫方VG中并与所述第三报文接收单元608连接，用于根据所述主叫号码信息向主叫方VG返回第四报文；所述第四报文至少携带有所述被叫方VG所支持的特征标识及所支持的的编解码方式；

第四报文接收单元610，设置在主叫方VG中并与所述第一报文发送单元601连接，用于接收所述第四报文，并指令所述第一报文发送单元601基于所述第四报文携带的特征标识限定的特定特征流量发送第一报文。

较佳的，所述第一报文发送单元601先后发送两个第一报文；所述信道性能数据计算单元606根据第二报文接收单元接收到的对应第二个第一报文的第二报文计算所述特定特征流量在各编解码方式下的信道性能数据。

基于上述实现VoIP信道检测的系统，本发明相应提供了实现PSTN备份切换的系统。请结合图7，显示了一实现PSTN备份切换的系统700的实施例。

其中，由于本系统700中需要首先获取VoIP信道性能数据，因此其包括实现VoIP信道检测的系统的各个单元701～706(功能和连接关系同图6中的601～606)，作为较佳的实施例，还包括单元707～710(功能和连接关系同图6中的607～610)；还包括：

设置在主叫方VG中的信道性能数据比较单元711，与所述VoIP信道检测系统中的信道性能数据计算单元706连接，用于比较所述信道性能数据和预设的阈值；如果全部编解码方式下的信道性能数据都超过预设的阈值，则触发PSTN呼叫建立单元712，否则触发VoIP呼叫建立单元713；

设置在主叫方VG中的PSTN呼叫建立单元712，用于接受所述信道性能数据比较单元711的触发，通过PSTN备份建立呼叫；

设置在主叫方VG中的VoIP呼叫建立单元713，用于接受所述信道性能数据比较单元711的触发，在信道性能数据未超过预设的阈值的编解码方式中，选择优先级最高的编解码方式通过VoIP建立呼叫。

较佳的，还包括设置在主叫方VG中的延时监控单元714，与所述VoIP信道检测系统中的第二报文接收单元705连接，用于在达到各编解码方式的最高延时仍未接收到返回的第二报文时，触发所述PSTN呼叫建立单元712。

较佳的，还包括设置在主叫方VG中的资源预留单元715，与所述信道性能数据比较单元711连接，最好是设置在所述信道性能数据比较单元711与所述VoIP呼叫建立单元713之间，用于通过资源预留协议请求中间节点路由器为所述优先级最高的编解码方式预留带宽，预留成功则触发所述VoIP呼叫建立单元713；预留失败则通过资源预留协议为下一个编解码方式预留带宽；依次类推；如果为上述编解码方式预留带宽全部失败，则触发所述PSTN呼叫建立单元712。

继续，下面对本发明提供的实现VoIP信道检测的装置和实现PSTN备份切换的装置加以描述。

请结合图8，显示了一实施例的框图，实现VoIP信道检测的装置800设置于语音网关VG中，包括：

在所述VG作为主叫方VG时启动的第一报文发送单元8a1、第二报文接收单元8a2和信道性能数据计算单元8a3；以及，在所述VG作为被叫方VG时启动的第一报文接收单元8b1和第二报文发送单元8b2；其中，

第一报文发送单元8a1，用于向一被叫方VG发送针对特定特征流量的第一报文；所述第一报文流经到所述一被叫方VG路径上的中间节点路由器，由所述中间节点路由器依次在所述第一报文上附加其针对所述特定特征流量的发送接口带宽信息；

第二报文接收单元8a2，用于接收所述一被叫方VG返回的第二报文；所述第二报文由所述一被叫方VG在所述第一报文上附加其针对所述特定特征流量的发送接口带宽信息构成，所述第二报文流经所述一被叫方VG到本VG路径上的中间节点路由器，由所述中间节点路由器依次在所述第二报文上附加其针对所述特定特征流量的发送接口带宽信息；

信道性能数据计算单元8a3，与第二报文接收单元8a2连接，用于根据所述第二报文携带的、针对所述特定特征流量的信息，计算所述特定特征流量在各编解码方式下的信道性能数据；

第一报文接收单元8b1，用于接收一主叫方VG发送的第一报文；

第二报文发送单元8b2，与所述第一报文接收单元8b1连接，用于在接收到的第一报文上附加本VG针对所述特定特征流量的发送接口带宽信息构成第二报文，并返回给所述一主叫方VG；

通过上述实现VoIP信道检测的装置800，能够与设置在另外一个VG中的实现VoIP信道检测的装置配合，获得VoIP信道性能数据。

较佳的，为了有针对性地构造第一报文，以及缩小需要计算信道性能参数的编解码方式的范围，还包括：在所述VG作为主叫方VG时启动的第三报文发送单元8a4和第四报文接收单元8a5；以及，在所述VG作为被叫方VG时启动的第三报文接收单元8b3和第四报文发送单元8b4；其中，

所述第三报文发送单元8a3用于向所述一被叫方VG发送第三报文，请求所述一被叫方VG的能力信息；其中，所述第三报文携带有主叫号码信息和被叫号码信息；

所述第四报文接收单元8a5与所述第一报文发送单元8a1连接，用于接收所述一被叫方VG返回的第四报文，并指令所述第一报文发送单元8a1基于所述第四报文携带的特征标识所限定的特定特征流量发送第一报文；

所述第三报文接收单元8b3用于接收所述一主叫方VG发送的第三报文并识别所述第三报文中被叫号码信息是否在本VG处理范围内，是则触发第四报文发送单元8b4；

第四报文发送单元8b4与所述第三报文接收单元8b3连接，用于根据所述一主叫方VG发送的第三报文携带的主叫号码信息向所述一主叫方VG返回第四报文；所述第四报文至少携带有本VG所支持的特征标识及编解码方式。

较佳的，为了提高所获得信道性能数据的准确度，所述第一报文发送单元8a1先后发送两个第一报文；所述信道性能数据计算单元8a3根据第二报文接收单元8a2接收到的对应第二个第一报文的第二报文计算所述各编解码方式下的信道性能数据。

由于上述各单元的具体工作方式在本发明方法的相应步骤中已经进行了详细的介绍，在此不再赘述。

继续，对本发明提供的实现PSTN备份切换的装置加以介绍。请参见图9，显示了一实施例的框图，实现PSTN备份切换的装置900设置于VG中；

由于该实现PSTN备份切换的装置900基于获得的信道性能数据进行VoIP和PSTN备份的选择切换，因此其包括实现VoIP信道检测的装置的各个单元，分别为第一报文发送单元9a1、第二报文接收单元9a2、信道性能数据计算单元9a3、第一报文接收单元9b1以及第二报文发送单元9b2；作为较佳的实施例，还包括：第三报文发送单元9a4、第四报文接收单元9a5、第三报文接收单元9b3和第四报文发送单元9b4；上述各单元的功能和连接关系与图8中的相应单元一致；

还包括：在所述VG作为主叫方VG时启动的信道性能数据比较单元9a6、PSTN呼叫建立单元9a7和VoIP呼叫建立单元9a8：

所述信道性能数据比较单元9a6与所述VoIP信道检测装置中的信道性能数据计算单元9a3连接，用于比较所述信道性能数据和预设的阈值；如果全部编解码方式下的信道性能数据都超过预设的阈值，则触发PSTN呼叫建立单元9a7，否则触发VoIP呼叫建立单元9a8；

所述PSTN呼叫建立单元9a7用于接受所述信道性能数据比较单元9a6的触发，通过PSTN备份建立呼叫；

所述VoIP呼叫建立单元9a8用于接受所述信道性能数据比较单元9a6的触发，在信道性能数据未超过预设的阈值的编解码方式中，选择优先级最高的编解码方式通过VoIP建立呼叫；

可以看出，通过上述实现PSTN备份切换的装置900，能够智能进行PSTN备份切换，避免发出“明知不可行”的VoIP呼叫，以及，能够动态选择满足带宽要求的编解码方式；

较佳的，还包括在所述VG作为主叫方VG时启动的延时监控单元9c1，与所述VoIP信道检测装置中的第二报文接收单元9a2连接，用于在达到各编解码方式的最高延时仍未接收到返回的第二报文时，触发所述PSTN呼叫建立单元9a7，以在明确知道信道无法满足语音延时要求的情况下，及时终止对于第二报文的等待，而是直接建立PSTN呼叫。

较佳的，还包括在所述VG作为主叫方VG时启动的资源预留单元9c2，与所述VoIP呼叫建立单元9a8连接，用于通过资源预留协议请求中间节点路由器为所述优先级最高的编解码方式预留带宽，以进一步保证所建立VoIP呼叫的质量。

更佳的，为了避免透明节点所导致的带宽预留失败，资源预留单元9c2可以设置在所述信道性能数据比较单元9a6与所述VoIP呼叫建立单元9a8之间，如果为优先级最高的编解码方式预留带宽成功，则触发所述VoIP呼叫建立单元9a8；否则通过资源预留协议为下一个编解码方式预留带宽；依次类推；如果为上述编解码方式预留带宽全部失败，则触发所述PSTN呼叫建立单元9a7。

下面，对本发明提供的VG加以描述，该VG设有上述实现VoIP信道检测的装置或者实现PSTN备份切换的装置；这样，当该VG与另一VG配合使用时，即可实现对于VoIP信道性能的检测，或者，实现PSTN的智能备份切换。

虽然已参照几个典型实施例描述了本发明，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims

1.一种实现VoIP信道检测的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：主叫方语音网关VG向被叫方VG发送针对特定特征流量的第一报文，所述主叫方VG到所述被叫方VG路径上的中间节点路由器在所述第一报文上附加其针对所述特定特征流量的发送接口带宽信息；

步骤S2：所述被叫方VG接收到所述第一报文后，在所述第一报文上附加其针对所述特定特征流量的发送接口带宽信息构成第二报文，并返回给所述主叫方VG；所述被叫方VG到所述主叫方VG路径上的中间节点路由器在所述第二报文上附加其针对所述特定特征流量的发送接口带宽信息；

2.根据权利要求1所述的实现VoIP信道检测的方法，其特征在于，所述接口带宽信息包括时间戳信息和发送接口可用带宽；所述信道性能数据包括延时和丢包率；其中，所述延时包括所述编解码方式的编解码延时及线路延时；所述丢包率为所述编解码方式理论所需带宽和路径最小带宽之差与所述编解码方式理论所需带宽的比率。

3.根据权利要求1或2所述的实现VoIP信道检测的方法，其特征在于，在所述步骤S1之前还包括：

步骤S01：主叫方VG向被叫方VG发送第三报文，请求所述被叫方VG的能力信息；其中，所述第三报文携带有主叫号码信息和被叫号码信息；

步骤S02：如果被叫方VG识别所述被叫号码信息在其处理范围内，则根据所述主叫号码信息向主叫方VG返回第四报文；所述第四报文至少携带有所述被叫方VG所支持的特征标识及编解码方式；其中，所述特征标识限定了特定特征流量，进而依据所述特定特征流量发送所述第一报文。

4.根据权利要求1或2所述的实现VoIP信道检测的方法，其特征在于，所述步骤S1中先后发送两个第一报文；所述步骤S3中根据对应第二个第一报文的第二报文计算所述各编解码方式下的信道性能数据。

5.一种实现VoIP信道检测的装置，设置于语音网关VG中，其特征在于，包括：在所述VG作为主叫方VG时启动的第一报文发送单元、第二报文接收单元和信道性能数据计算单元；以及，在所述VG作为被叫方VG时启动的第一报文接收单元和第二报文发送单元；其中，

第一报文发送单元，用于向一被叫方VG发送针对特定特征流量的第一报文；所述第一报文流经到所述一被叫方VG路径上的中间节点路由器，由所述中间节点路由器在所述第一报文上附加其针对所述特定特征流量的发送接口带宽信息；

第二报文接收单元，用于接收所述一被叫方VG返回的第二报文；所述第二报文由所述一被叫方VG在所述第一报文上附加其针对所述特定特征流量的发送接口带宽信息构成，所述第二报文流经所述一被叫方VG到本VG路径上的中间节点路由器，由所述中间节点路由器在所述第二报文上附加其针对所述特定特征流量的发送接口带宽信息；

第一报文接收单元，用于接收一主叫方VG发送的第一报文；

6.根据权利要求5所述的实现VoIP信道检测的装置，其特征在于，还包括：在所述VG作为主叫方VG时启动的第三报文发送单元和第四报文接收单元；以及，在所述VG作为被叫方VG时启动的第三报文接收单元和第四报文发送单元；其中，

所述第三报文发送单元用于向所述一被叫方VG发送第三报文，请求所述一被叫方VG的能力信息；其中，所述第三报文携带有主叫号码信息和被叫号码信息；

所述第四报文接收单元与所述第一报文发送单元连接，用于接收所述一被叫方VG返回的第四报文，并指令所述第一报文发送单元基于所述第四报文携带的特征标识所限定的特定特征流量发送第一报文；

所述第三报文接收单元用于接收所述一主叫方VG发送的第三报文并识别所述第三报文中被叫号码信息是否在本VG处理范围内，是则触发第四报文发送单元；

第四报文发送单元与所述第三报文接收单元连接，用于根据所述一主叫方VG发送的第三报文携带的主叫号码信息向所述一主叫方VG返回第四报文；所述第四报文至少携带有本VG所支持的特征标识及编解码方式。

7.根据权利要求5所述的实现VoIP信道检测的装置，其特征在于，还包括：所述第一报文发送单元先后发送两个第一报文；所述信道性能数据计算单元根据第二报文接收单元接收到的对应第二个第一报文的第二报文计算所述各编解码方式下的信道性能数据。

8.一种基于权利要求1-4任一所述方法的实现PSTN备份切换的方法，其特征在于，包括主叫方VG在发起VoIP呼叫之前，通过执行所述实现VoIP信道检测的方法获得信道性能数据的步骤，以及：

步骤S4：比较所述信道性能数据和预设的阈值；

9.根据权利要求8所述的实现PSTN备份切换的方法，其特征在于，还包括在执行所述VoIP信道检测方法获得信道性能数据的步骤中，如果达到各编解码方式的最高延时仍未接收到返回的第二报文，则自动切换到PSTN备份建立呼叫。

10.根据权利要求8或9所述的实现PSTN备份切换的方法，其特征在于，所述步骤S6还包括：通过资源预留协议请求中间节点路由器为所述编解码方式预留带宽。

11.根据权利要求10所述的实现PSTN备份切换的方法，其特征在于，如果为优先级最高的编解码方式预留带宽成功，则采用所述编解码方式通过VoIP建立呼叫；否则按照优先级，通过资源预留协议为下一个编解码方式预留带宽；依次类推；

如果为上述编解码方式预留带宽全部失败，则自动切换到PSTN备份建立呼叫。

12.一种基于权利要求5-7任一所述装置的实现PSTN备份切换的装置，设置于VG中，其特征在于，包括所述实现VoIP信道检测的装置，还包括在所述VG作为主叫方VG时启动的信道性能数据比较单元、PSTN呼叫建立单元和VoIP呼叫建立单元：

13.根据权利要求12所述的实现PSTN备份切换的装置，其特征在于，还包括：在所述VG作为主叫方VG时启动的延时监控单元，与所述VoIP信道检测装置中的第二报文接收单元连接，用于在达到各编解码方式的最高延时仍未接收到返回的第二报文时，触发所述PSTN呼叫建立单元。

14.根据权利要求12或13所述的实现PSTN备份切换的装置，其特征在于，还包括在所述VG作为主叫方VG时启动的资源预留单元，与所述VoIP呼叫建立单元连接，用于通过资源预留协议请求中间节点路由器为所述优先级最高的编解码方式预留带宽。

15.根据权利要求14所述的实现PSTN备份切换的装置，其特征在于，所述资源预留单元设置在所述信道性能数据比较单元与所述VoIP呼叫建立单元之间，如果为优先级最高的编解码方式预留带宽成功，则触发所述VoIP呼叫建立单元；否则通过资源预留协议为下一个编解码方式预留带宽；依次类推；如果为上述编解码方式预留带宽全部失败，则触发所述PSTN呼叫建立单元。

16.一种设有权利要求5-7任一所述的实现VoIP信道检测的装置或者设有权利要求12-15任一所述的实现PSTN备份切换的装置的VG。