CN101730131B - 移动网络中基于ip承载的质量监测方法及系统 - Google Patents

移动网络中基于ip承载的质量监测方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种移动网络中基于IP承载的质量监测方法，设置IP承载监测中心；在所述移动网络的媒体网关MGW上设置虚拟网关的逻辑数据配置，每个MGW上的虚拟网关连接于所述IP承载监测中心；所述方法还包括：所述IP承载监测中心向待监测的MGW上的虚拟网关发送测试呼叫请求，所述测试呼叫请求中包含待监测MGW的信息；所述虚拟网关根据测试呼叫请求分配测试终端，所述IP承载监测中心发起测试终端之间的呼叫流程；所述虚拟网关获取测试终端呼叫过程中的承载的服务质量参数，并通过审计流程发送给所述IP承载监测中心。本发明同时公开了一种移动网络中基于IP承载的质量监测系统。本发明技术方案实现简单且实用。

Description

移动网络中基于IP承载的质量监测方法及系统
技术领域
本发明涉及IP承载的质量监测技术，尤其涉及一种移动网络中基于IP承载的质量监测方法及系统。
背景技术
在CDMA2000网络的LMSD阶段(Legacy MS Domain)，核心网络首次引进软交换思想、基于呼叫控制和承载分离原则，在承载网上可以采用分组网技术替换时分复用(TDM，Time Division Multiplexing)技术。
作为网络运营商来说，如何方便快捷的监测全网IP承载的质量，是非常重要的。目前来说，IP链路检测有多种方法，具体包括：
双向转发检测(BFD，Bidirectional Forwarding Detection)技术：双向转发检测(BFD)是互联网工程任务组(IETF)的标准草案，它提供了一种简单、抽象的方法，对网络链接能力和系统通信转发功能进行检测，为检测链路或系统的流量转发能力定义了简单的、具体的方法。可在极短时间内检测到转发路径中的错误，并触发切换到备用路由、接口甚至是整个网络。
IP通路检测：是一种探测源IP与目的IP之间传输通路状态的方法。通过IP通路状态探测可以获知报文从源IP到达目的IP所经过的各个中间节点的IP地址列表，以及在哪个节点发生传输故障。
上述技术存在以下缺点：
1.只能进行局部的检测：与其非直连局向的IP承载，无法得到其承载质量。
2.需要其他网元配合才能实现IP承载的检测：相邻局向间需要配合实现，当相邻局向为不同厂家的设备时，会存在对接困难的问题，也会无法得到承载质量。
3.监测点分散，无法集中到一个地方，不利于整体网络监测。
图1为现有移动网络中IP承载监测系统的结构示意图，如图1所示，移动网络中三个移动交换中心(MSC，Mobile Swithing Center)，每个MSC控制着多个媒体网关(MGW，Media GateWay)，各MSC均通过IP网络连接。在MSC3上，可以监测MSC3与MSC1间以及MSC3与MSC2间的IP承载，却无法监测MSC1与MSC2间的IP承载。图1所示的移动网络中，当各个MSC对测试技术的理解不同或实现方式有差异时，则所有的局间IP承载均无法监测。
从以上技术缺点可以看出，现有的网络检测技术都无法从全网的角度，对整个网络拓扑内节点间的承载质量进行集中且实时的检测。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种移动网络中基于IP承载的质量监测方法及系统，能在移动网络的全网中实现对IP承载的质量监测。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种移动网络中基于IP承载的质量监测方法，设置IP承载监测中心；在所述移动网络的媒体网关MGW上设置虚拟网关的逻辑数据配置，每个MGW上的虚拟网关连接于所述IP承载监测中心；所述方法还包括：
所述IP承载监测中心向待监测的MGW上的虚拟网关发送测试呼叫请求，所述测试呼叫请求中包含待监测MGW的信息；
所述虚拟网关根据测试呼叫请求分配测试终端，所述IP承载监测中心发起测试终端之间的呼叫流程；
所述虚拟网关获取测试终端呼叫过程中的承载的服务质量参数，并通过审计流程发送给所述IP承载监测中心。
优选地，所述服务质量参数包括以下参数中的至少一项：丢包率、时延、抖动。
优选地，所述每个MGW上的虚拟网关连接于所述IP承载监测中心，包括：
每个MGW上的虚拟网关基于IP网络与所述IP承载监测中心连接。
优选地，所述设置IP承载监测中心，包括：
在所述移动网络中新增移动交换中心MSC，作为所述IP承载监测中心；
或者，将所述移动网络中已配置的MSC作为所述IP承载监测中心；
或者，在所述移动网络中设置运行有模拟MSC的运行数据的计算机，将所述计算机作为所述IP承载监测中心。
优选地，所述待监测的MGW至少为两个；
至少两个所述MGW上的虚拟网关根据测试呼叫请求分别分配一个测试终端。
一种移动网络中基于IP承载的质量监测系统，包括设置单元、第一发送单元、分配单元、发起单元、获取单元和第二发送单元，其中：
设置单元，用于设置IP承载监测中心；并在所述移动网络的所有媒体网关MGW上设置虚拟网关的逻辑数据配置，每个MGW上的虚拟网关连接于所述IP承载监测中心；
第一发送单元，用于向待监测的MGW上的虚拟网关发起测试呼叫请求；
分配单元，用于根据测试呼叫请求分配测试终端；
发起单元，用于发起测试终端之间的呼叫流程；
获取单元，用于获取测试终端呼叫过程中的承载的服务质量参数；
第二发送单元，用于通过审计流程将所述获取单元获取的服务质量参数发送给所述IP承载监测中心。
优选地，所述服务质量参数包括以下参数中的至少一项：丢包率、时延、抖动。
优选地，所述每个MGW上的虚拟网关连接于所述IP承载监测中心，包括：
每个MGW上的虚拟网关基于IP网络与所述IP承载监测中心连接。
优选地，所述设置单元设置IP承载监测中心，包括：
在所述移动网络中新增移动交换中心MSC，作为所述IP承载监测中心；
或者，将所述移动网络中已配置的MSC作为所述IP承载监测中心；
或者，在所述移动网络中设置运行有模拟MSC的运行数据的计算机，将所述计算机作为所述IP承载监测中心。
优选地，所述待监测的MGW至少为两个；
所述分配单元根据测试呼叫请求在至少两个所述MGW上的虚拟网关中分别分配一个测试终端。
本发明中，通过设置专用的IP承载监测中心，并在移动网络中的所有MGW中设置虚拟网关，MGW通过各自的虚拟网关与IP承载监测中心连接。当IP承载监测中心进行呼叫测试时，MGW根据呼叫测试请求分配相应的测试终端，并发起呼叫测试的流程。MGW监测呼叫中的IP承载质量数据，并通过虚拟网关发送给IP承载监测中心。本发明能实现对移动网络中任意MGW进行呼叫监测，因而能获取全网中的IP承载质量。技术方案实现简单且实用。
附图说明
图1为现有移动网络中IP承载监测系统的结构示意图；
图2为本发明移动网络中IP承载监测系统的结构示意图；
图3为本发明移动网络中基于IP承载的质量监测方法的流程图；
图4为本发明移动网络中基于IP承载的质量监测系统的组成结构示意图。
具体实施方式
本发明的基本思想是：通过设置专用的IP承载监测中心，并在移动网络中的所有MGW中设置虚拟网关，MGW通过各自的虚拟网关与IP承载监测中心连接。当IP承载监测中心进行呼叫测试时，MGW根据呼叫测试请求分配相应的测试终端，并发起呼叫测试的流程。MGW监测呼叫中的IP承载质量数据，并通过虚拟网关发送给IP承载监测中心，从而获取全网中的IP承载质量。
图2为本发明移动网络中IP承载监测系统的结构示意图，如图2所示，为了实现集中监测，首先需要全网的MGW都能连接到作为IP承载监测中心的移动交换中心仿真(MSCe，Mobile Switching Center emulation)或模拟MSCe，这样，就将现网中的全部承载模拟成为了监测中心所管理的内部网关间的承载。然后，在IP承载监测中心上配置两两网关间的测试呼叫数据，通过自动发起的测试呼叫来得到两两网关间的承载质量，那么这里的两两网关可以是全网中的任意两个网关。在移动网络的全网中设置一个IP承载监测中心(Test MSCeCenter)，具体的可以在现有网络中新增一个MSCe作为IP承载监测中心，也可以选取某个现有网络中正在运行的MSCe兼作IP承载监测中心，也可以把运行在个人电脑上的模拟MSCe作为IP承载监测中心。通过这种处理，就可以将某一个MSCe或模拟MSCe打造成IP承载监测中心，并能通过测试呼叫功能实时得到全网的IP承载质量，不需要其他MSCe的参与。
如图2所示，在全网所有的实体MGW上，增加一个虚拟网关的逻辑数据配置，并将此虚拟网关连接到IP承载监测中心。图中的MGW中的斜划线部分即为虚拟网关。本发明中，移动网络全网中的MGW需支持虚拟网关技术，还要支持测试终端，也即，MGW需要建立模拟终端，并在建好的话路承载上不停的发送模拟语音数据包。本发明中，虚拟网关即是具备IP通信的单板及其处理资源，通过单板上设置的IP通信端口及其IP地址，以及在单板上安装的解析IP数据及封装IP数据的IP协议、网关应用程序等实现虚拟网关的功能。本发明中的IP承载监测中心对应设置有相应的IP地址，并设置有与各MGW中的虚拟网关通信用的地址转发表等。本发明中的测试终端，是虚拟终端，可以是虚拟网关中某单板上的一IP通信端口，通过该通信端口，能实现与另一待监测MGW中的测试终端进行语音数据包的收发。本领域技术人员应当理解，实现上述的虚拟网关及测试终端是容易实现的。
图2所示的IP承载监测中心，还需要为待监测的某两MGW间的承载配置相应的测试呼叫配置数据。IP承载监测中心发起局内两两网关间的测试呼叫流程，每次进行测试呼叫，都会通过审计流程得到一个当前承载上的服务质量(QoS，Quality of Service)参数，其中，QoS参数包括但不限于：丢包率，时延，抖动。通过一定次数的测试呼叫，IP承载监测中心可以根据该多次的IP承载质量确定一个平均值，并根据这个平均值作为当前上报的承载质量。本发明中的测试呼叫的实现方式与现有技术中的测试呼叫实现方式相同。
图3为本发明移动网络中基于IP承载的质量监测方法的流程图，如图3所示，本发明移动网络中基于IP承载的质量监测方法包括以下步骤：
步骤301，作为IP承载监测中心的MSCe向网关1(MGW)申请测试终端。
IP承载监测中心根据用户的配置数据确定出待监测的两个MGW，并通过IP承载监测中心自身所配置的虚拟网关与所确定的两个MGW的虚拟网关进行通信，向待监测MGW的虚拟网关发送呼叫测试请求，呼叫测试请求中携带有所确定的两个MGW的标识信息。
这里，首先向网关1申请测试终端，并将网关1所申请的测试终端作为主叫。
步骤302，IP承载监测中心向网关2申请测试终端。
步骤303，网关1及网关2分配测试终端后，IP承载监测中心为两测试终端建立测试呼叫。同时，IP承载监测中心设置审计定时器。
步骤304，审计定时器超时，IP承载监测中心向网关1发送审计消息，得到本次测试呼叫的QOS质量参数。
具体的，IP承载监测中心将该网关1作为获取测试呼叫的QoS参数的对象，即由网关1监测本次测试呼叫的QoS参数。在接收到IP承载监测中心发送的审计消息后，网关1将本次所监测到的QoS参数发送给IP承载监测中心。IP承载监测中心多次获取到某一IP承载的QoS参数时，将获取的多次QoS参数的平均值作为输出的参数值。本发明中，也可由网关2上报IP承载的QoS参数，此时，IP承载监测中心向网关2发送审计消息即可。也可以由网关1、网关2将各自监测到的IP承载的QoS参数均上报给IP承载监测中心。
步骤305，IP承载监测中心审计完成后，释放本次测试呼叫，并发起下一次测试呼叫。
本发明中，由于测试终端之间是基于IP进行通信的，因此IP承载监测中心可以对三个以上的MGW同时进行IP承载QoS参数的监测。具体的，只要由两个以上的MGW各自设置测试终端，各测试终端实现相应的模拟语音数据包的收发即可。具体实现方式与图3所示流程基本相同，本发明不再赘述其实现细节。
本发明技术方案适用于CDMA2000、通用移动通信系统(UMTS，UniversalMobile Telecommunications System)、时分同步码分多址(TD-SDCMA，TimeDivision-Synchronous Code Division Multiple Access)等移动通讯网络中。
本发明技术方案可以实现在一个MSCe或虚拟MSCe节点上对全网的IP承载质量的监测，对现网的传输网络改动很小，且对现网各网元的能力要求很低，只需要在所有网关上进行增加一个虚拟网关配置并支持测试终端技术，并在IP承载监测中心上配置相应的虚拟网关数据并配置局内网关间测试呼叫数据就可以实现。本发明对全网的IP承载进行集中监测更准确、便捷。
图4为本发明移动网络中基于IP承载的质量监测系统的组成结构示意图，如图4所示，本发明移动网络中基于IP承载的质量监测系统包括设置单元40、第一发送单元41、分配单元42、发起单元43、获取单元44和第二发送单元45；其中，
设置单元40，用于设置IP承载监测中心；并在所述移动网络的所有媒体网关MGW上设置虚拟网关的逻辑数据配置，每个MGW上的虚拟网关连接于所述IP承载监测中心；其中，所述每个MGW上的虚拟网关连接于所述IP承载监测中心，包括：每个MGW上的虚拟网关基于IP网络与所述IP承载监测中心连接。
设置单元40设置IP承载监测中心，包括：在所述移动网络中新增移动交换中心MSC，作为所述IP承载监测中心；或者，将所述移动网络中已配置的MSC作为所述IP承载监测中心；或者，在所述移动网络中设置计算机，所述计算机上运行有模拟MSC的运行数据，所述计算机作为所述IP承载监测中心。
第一发送单元41，用于向待监测的MGW上的虚拟网关发起测试呼叫请求；
分配单元42，用于根据测试呼叫请求分配测试终端；上述待监测的MGW为至少为两个，分配单元43进一步根据测试呼叫请求在至少两个所述MGW上的虚拟网关中分别分配一个测试终端。
发起单元43，用于发起测试终端之间的呼叫流程；
获取单元44，用于获取测试终端呼叫过程中的承载的服务质量参数；
发送单元45，用于通过审计流程将所述获取单元获取的服务质量参数发送给所述IP承载监测中心。这里的审计流程即为IP承载监测中心向相应MGw发送审计消息，MGW向IP承载监测中心发送IP承载的QoS参数的过程。由于该流程与现有审计流程的处理方式相同，本发明不再赘述其实现细节。
上述服务质量参数包括以下参数中的至少一项：丢包率、时延、抖动。
本领域技术人员应当理解，本发明移动网络中基于IP承载的质量监测系统是为实现前述移动网络中基于IP承载的质量监测方法而设计的，图4所示系统中的各处理单元的实现功能可参照前述移动网络中基于IP承载的质量监测方法中的相关描述而理解，各单元的功能可通过运行于处理器上的程序而实现，也可通过相应的逻辑电路而实现。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种移动网络中基于IP承载的质量监测方法，其特征在于，设置IP承载监测中心；在所述移动网络的媒体网关MGW上设置虚拟网关的逻辑数据配置，每个MGW上的虚拟网关连接于所述IP承载监测中心；所述方法还包括：
所述IP承载监测中心向待监测的MGW上的虚拟网关发送测试呼叫请求，所述测试呼叫请求中包含待监测MGW的信息；
所述虚拟网关根据测试呼叫请求分配测试终端，所述IP承载监测中心发起测试终端之间的呼叫流程；
所述虚拟网关获取测试终端呼叫过程中的承载的服务质量参数，并通过审计流程发送给所述IP承载监测中心。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述服务质量参数包括以下参数中的至少一项：丢包率、时延、抖动。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述每个MGW上的虚拟网关连接于所述IP承载监测中心，包括：
每个MGW上的虚拟网关基于IP网络与所述IP承载监测中心连接。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设置IP承载监测中心，包括：
在所述移动网络中新增移动交换中心MSC，作为所述IP承载监测中心；
或者，将所述移动网络中已配置的MSC作为所述IP承载监测中心；
或者，在所述移动网络中设置运行有模拟MSC的运行数据的计算机，将所述计算机作为所述IP承载监测中心。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述待监测的MGW至少为两个；
至少两个所述MGW上的虚拟网关根据测试呼叫请求分别分配一个测试终端。
6.一种移动网络中基于IP承载的质量监测系统，其特征在于，包括设置单元、第一发送单元、分配单元、发起单元、获取单元和第二发送单元，其中：
设置单元，用于设置IP承载监测中心；并在所述移动网络的MGW上设置虚拟网关的逻辑数据配置，每个MGW上的虚拟网关连接于所述IP承载监测中心；
第一发送单元，用于向待监测的MGW上的虚拟网关发起测试呼叫请求；
分配单元，用于根据测试呼叫请求分配测试终端；
发起单元，用于发起测试终端之间的呼叫流程；
获取单元，用于获取测试终端呼叫过程中的承载的服务质量参数；
第二发送单元，用于通过审计流程将所述获取单元获取的服务质量参数发送给所述IP承载监测中心。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述服务质量参数包括以下参数中的至少一项：丢包率、时延、抖动。
8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述每个MGW上的虚拟网关连接于所述IP承载监测中心，包括：
每个MGW上的虚拟网关基于IP网络与所述IP承载监测中心连接。
9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述设置单元设置IP承载监测中心，包括：
在所述移动网络中新增移动交换中心MSC，作为所述IP承载监测中心；
或者，将所述移动网络中已配置的MSC作为所述IP承载监测中心；
或者，在所述移动网络中设置运行有模拟MSC的运行数据的计算机，将所述计算机作为所述IP承载监测中心。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的系统，其特征在于，所述待监测的MGW至少为两个；
所述分配单元根据测试呼叫请求在至少两个所述MGW上的虚拟网关中分别分配一个测试终端。
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