CN103238293A - 用于监控通信系统的方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于监控通信系统的方法包括：检测和存储关于与在该通信系统的至少一个第一通信终端设备（1，2，3）中的至少一个信令过程有关的超时事件或者有错误的传输的数据；和创建这种数据的收集并且将该收集传输（7，8，10）给该通信系统中的针对所述数据的收集点（4）。

Description

用于监控通信系统的方法
技术领域
本发明涉及一种用于监控通信系统的方法，例如用于监控所谓的IP语音（VoIP，Voice-over-IP）或者IP语音和视频（VVoIP，Voice and Video-over-IP）系统或者其他通信系统的方法。本发明所基于的任务是说明一种技术教导，利用该技术教导可以改善在这种通信系统中的业务质量。该任务通过一种根据独立权利要求所述的用于监控通信系统的方法来解决。从属权利要求涉及本发明的有利改进方案。
发明内容
根据本发明，设置一种用于监控通信系统的方法，其中关于与在该通信系统的至少一个第一通信终端设备中的至少一个信令过程有关的超时事件或者有错误的传输的数据被检测和被存储。所检测到的并且所存储的数据被编制成收集（Sammlung），并且该收集被传输给该通信系统中的针对所述数据的收集点（Sammelstelle）。
在本上下文，超时事件应被理解为通信系统中的如下事件：在所述事件中，通信终端设备优选地借助时间测量装置记录该通信系统的一个或多个其他装置的由该通信终端设备预期的反应的缺失。这种反应例如是通信系统的部件的如下确收（Quittung）：这些部件将这些确收作为通过该通信终端设备接收到信令的结果而发送给该通信系统。
例如，如果缺失确收，则该通信终端设备可以利用消息重复来作出反应。如果这样发起的消息重复成功，则由此尽管基本上确保了通信系统的按照规定的运行，但是该系统的应用者可能必须比预期地更久地例如等待在呼叫情况下的拨号音，这对于该应用者是无法解释的。
关于超时事件的数据的其他例子在本上下文是在待限定的阈值之上的应答时间、消息重复、过程由于完全缺失确收引起的中断或者类似事件。
除了这种超时事件之外，也存在有错误的或者不允许的信息元素，这些信息元素曾被拒绝和/或被所谓的缺省替换。这种和其他有错误的或者不允许的信息元素是关于与在该通信系统中的通信终端设备的信令过程有关的有错误的传输的数据的例子。
在观察应答时间时，相关的时间段优选地短于所使用的协议定时器（Timer）的持续时间，该协议定时器的持续时间例如会导致消息重复。与其联系的优点会是：可以在对连接有可觉察到的或者甚至戏剧性的影响之前识别出异常。
根据本发明的一种优选实施形式设置，关于与至少一个信令过程有关的超时事件或者有错误的传输的数据包含关于通信系统的与第一通信终端设备参与的信令过程有关的应答时间的说明（Angabe）。
根据本发明的所述或者其他优选实施例，所述数据优选地包含关于与该通信终端设备参与的至少一个信令过程有关的消息重复的说明。与此相联系的优点是：造成消息重复的事件不是保持未被发现，而是能单独地或者统计学地被检测和被分析，以便采取措施来改善业务品质。
根据本发明的所述或者其他优选实施例之一，所述数据包含关于由于与第一通信终端设备参与的至少一个信令过程有关的确收的缺失引起的信令过程中断的说明。与此相联系的优点是：由于缺失确收造成信令过程中断的事件不是保持未被发现，而是能单独地或者统计学地被检测和被分析，以便采取措施来改善业务品质。
根据本发明的所述或者其他优选实施例，所述数据包含关于与第一通信终端设备参与的至少一个信令过程有关的有错误的或者不允许的信息元素的说明。与此相联系的优点是：产生或者造成与至少一个信令过程有关的有错误的或者不允许的信息元素的事件不是保持未被发现，而是能单独地或者统计学地被检测和被分析，以便采取措施来改善业务品质。
优选地，所述数据包含关于在聚集（Erhebung）数据时的时间的说明。同样优选地，所述数据包含关于第二通信终端设备的地址的说明，第一通信终端设备与该第二通信终端设备进行通信或者想要进行通信。同样优选地，所述数据包含通信系统的参与该信令过程的部件在聚集数据时的CPU满载（Auslatung）的说明。
以这种方式，上述的或者其他要检测的事件可以关联有关于时间、关于第一通信终端设备与之进行通信或者想要进行通信的第二通信终端设备的地址或者关于通信系统的参与该信令过程的部件的CPU满载的说明，使得对所述事件的相对应的分类和/或系统化（Systematisierung）变成可能，以便能够采取措施来改善业务品质。
根据本发明的一种优选实施例（该优选实施例也可以与本发明的其他实施例组合），在第一通信终端设备到通信系统中的针对所述数据的收集点的可靠连接已被建立之后，传输数据的收集。以这种方式可以减小或者避免在传输所述数据时的错误或者延迟。
根据本发明的另一优选实施例（所述另一优选实施例的特征也可以与本发明的其他实施例的特征相组合），数据的收集优选地作为未经请求的消息、特别优选地作为第一通信终端设备的所谓的TRAP被传输给在网络管理协议的范围中、优选地在简单网络管理协议（SNMP，Simple Network Management Protocol）（http://de.wikipedia.org/wiki/Simple_Network_Management_Protocol）的范围中的收集点。
术语“TRAP”在简单网络管理协议（SNMP）的范围中标明从一个代理到管理方的未经请求的消息，其中该代理通知管理方发生事件。为了由中央站监控网络元件，在简单网络管理协议（SNMP）的范围中采用所谓的代理。在此，涉及优选地直接在被监控的设备上运行的程序。这些程序能够检测设备的状态并且甚至也进行调整或者触发动作。简单网络管理协议（缩写SNMP）是一种网络协议，该网络协议已由IETF开发，以便能够从中央站出发来监控和控制网络元件（例如路由器、服务器、交换机、打印机、计算机等）。该协议在此调节了在被监控的设备与监控站之间的通信。
简单网络管理协议（SNMP）描述了可被发送的数据包的结构和通信流程。在此已设计为使得任意具有网络能力的设备都可以一起被列入监控中。算作网络管理的利用SNMP实现的任务的是监控网络部件、远程控制和远程配置网络部件或者错误识别和错误通知。
由于简单网络管理协议（SNMP）的简单性、模块性（Modularitaet）和多样性，该简单网络管理协议（SNMP）已被开发成不仅被大多数管理程序支持而且被终端设备支持的标准。这样，简单网络管理协议（SNMP）例如并不依赖作为传送的网络协议IP。存在多种实施方案，所述实施方案可通过IPX（Novell、NetWare）或者AppleTalk（Apple，MacOS）被谈起。
优选地，数据的收集作为第一通信终端设备的未经请求的消息被传送给在传送协议的范围中、优选地在所谓的传输控制协议（TCP，Transmission Control Protocol）的范围中或者在用户数据报协议（UDP，User Datagram Protocol）的范围中的收集点。
用户数据报协议（UDP）是属于因特网协议族的传输层的无连接的最小网络协议。UDP的任务是使通过因特网传送的数据应被正确的应用得到(http://de.wikipedia.org/wiki/User_Datagram_Protocol)。
当语音传送需要与以前的面向连接的TCP相比更简单的协议时，UDP的开发始于1977年。曾需要如下协议：所述协议曾仅负责寻址，而不保护数据传送，因为该协议会导致语音传送时的延迟。
为了使利用UDP发送的数据应被目标计算机上的正确程序得到，在UDP中使用所谓的端口。为此，在UDP的情况下一起发送要获得数据的业务的端口号。将主机到主机传送扩展到过程到过程传送被称作应用多路复用（Anwendungsmultiplexen）或应用多路解复用（Anwendungsdemultiplexen）。
附加地，通过一同发送校验和，UDP提供了完整性检验的可能性。由此可以识别出有错误的传送。UDP提供了无连接的、不可靠的传送业务。这意味着，不保证：一次发送的包也到达，包以与发送所述包相同的顺序到达，或者包仅抵达接收方一次。例如通过UDP本身提供或者使用相对应的校正措施，利用UDP的应用因而优选地相对于丢失的和未分类的包不敏感。
由于在传送开始之前不必首先建立连接，所以伙伴可以较快速地开始数据交换。这尤其是在其中只须交换小数据量的应用的情况下起决定作用。简单的问答协议、如域名系统（Domain Name System）使用UDP，以便将网络负载保持得低并且由此提高了数据吞吐量。如在用于建立连接的传输控制协议中的三路握手（Drei-Wege-Handschlag）会产生不必要的开销。
同时，未被保护的传送也提供了低传送延迟波动的优点：如果在TCP连接中丢失了包，则自动重新请求该包。这需要因而可使传送持续时间波动的时间，这对于多媒体应用而言是不利的。在VoIP中，例如会发生突然的中断，或必须更大地投入回放缓冲器（Wiedergabepuffer）。而在无连接的通信业务中，丢失的包并不使整个传送陷入困顿，而是仅降低了质量。
IP例如在传送错误时或者在过载时删除包。数据报因而可能缺少。UDP为此并不提供识别机制或者校正机制，譬如TCP。在到目标有多个可能的路线的情况下，IP可在需要时选择新路径。由此在极少情况下可能的是，稍后发送的数据超过较早发送的数据。此外，一次发出的数据包可以多次抵达接收方。
与本发明结合，用户数据报协议（UDP）提供如下优点：省去建立连接，由此不需要与此联系的过程和资源（较小开销）。
传输控制协议（TCP）是关于以何种方式和方法要在计算机之间交换数据的约定（协议）（http://de.wikipedia.org/wiki/Transmission_Control_Protocol）。现代计算机的所有操作系统都掌控TCP并且使用该TCP用于与其他计算机交换数据。该协议是计算机网络中的可靠的、面向连接的、分组交换的传送协议。该协议是因特网协议族的部分、因特网的基础。
TCP已由Robert E. Kahn和Vinton G. Cerf开发。他们于1973年开始的研究工作持续数年。因此，在1981年才作为RFC 793首次对TCP标准化。此后有多个扩展方案，这些扩展方案到目前在新RFC（关于因特网的一系列技术和组织文档）中详细说明。
与无连接的UDP（用户数据报协议）不同，TCP建立在网络连接的两个端点之间的连接（套接字（Socket））。在该连接上，可以在两个方向上传送数据。
TCP在大多数情况下在IP（因特网协议）上起草，因此也频繁地（并且常常并不完全正确地）谈到“TCP/IP协议”。其位于OSI参考模型的第4层中。
由于TCP的多个有利的特性（数据损耗被识别并且被自动地消除，数据传送在两个方向上是可能的，网络过载被防止等），所以TCP是非常广泛流行的数据传送协议。例如，TCP被用作WWW、电子邮件（E-Mail）和许多其他受欢迎的网络业务的几乎唯一的传送媒体。
同样优选本发明的如下实施例：在所述实施例中，数据的收集作为第一通信终端设备的优选未经请求的消息被传输给在IP语音信令的范围中、优选地在所谓的会话初始化协议（Session Initiation Protocol）的范围中的收集点。
IP电话（为“因特网协议电话”的缩写）（也称作因特网电话或者IP语音（缩写VoIP））是通过根据因特网标准来建立的计算机网络打电话（参见：http://de.wikipedia.org/wiki/IP-Telefonie）。在此，对于电话典型的信息（即例如用于建立连接的语音和控制信息）通过也可用于数据传送的网络而被传送。在通话用户处，不仅计算机、专门进行IP电话的电话终端设备、而且通过特定适配器连接的传统电话都可以建立连接。
IP电话是如下技术：该技术使得能够在IP基础设施上实现电话业务，使得该IP电话可以替换常规电话技术连带ISDN、网络和所有部件。在此确定目标是减少通过统一建立的并且要运行的网络引起的费用。由于传统电话系统的使用持续时间高并且IP电话需要新投资，所以实现在现有提供商处常常变换为持续长的平滑过渡。在此期间，并行存在两种技术（平缓的迁移）。由此，得到对用于（例如通过VoIP网关）连接这两种电话系统的明显需求和用于在考虑成本优化和性能优化的相应可能性的情况下有针对性地规划系统变换的必需性。新供应商仅随着新技术（即IP电话而不是常规电话）越来越多地涌入市场。
会话初始化协议（SIP）是用于建立、用于控制和用于拆除在两个和更多个用户之间的通信会话的网络协议（http://de.wikipedia.org/wiki/Session_Initiation_Protocol）。该协议尤其是在RFC 3261中被详细说明。在IP电话中，SIP是频繁应用的协议。
与源自ITU-T的H.323相反，曾由IETF开发SIP。H.323可以非常简化地被称作“经由IP的ISDN”。尽管这尤其是允许电话设备制造商比较快速地并且简单地将通信调换到IP网络上，但是另一方面不曾充分地考虑IP网络的长处和短处。
而SIP的设计以超文本传送协议（Hypertext Transfer Protocol）为依据（但并不与该超文本传送协议兼容），并且明显更适合于IP网络。SIP的建立允许以简单的方式插入新扩展方案，而不必所有含有的设备理解这些扩展方案。也更普遍地认为：H.323主要针对电话被构思，而利用SIP可以管理任意类型的会话。会话的“有效负载”、即要传送的有效数据流从原理上说可以是任意类型的数据流，这些数据流可以通过网络来传送。最广泛流行的是音频和视频传送，但是例如一些在线游戏也动用SIP，以便管理传输。
为了进行因特网电话通话，不只是需要SIP，因为SIP仅仅用于约定或商定通信模态（用于通信的实际数据必须通过其他适于此的协议来交换）。为此，常常在SIP中嵌有会话描述协议（SDP，RFC 4566，来自英语“Session Description Protocol”的翻译并不常用），以便商定音频和/或视频传送的细节。在此，这些设备相互通知：这些设备掌控视频和音频传送的何种方法（所谓的编解码器（Codec）），这些设备想利用何种协议来做这并且这些设备要在哪个网络地址处进行发送和接收。
媒体商定因此不是SIP的直接组成部分，而是由此来实现：在SIP中一起嵌有其他协议。会话商定和媒体商定的分离是SIP的优点之一，因为该分离允许在所支持的有效负载的情况下的大灵活性：例如，如果制造商想将SIP用于专门的应用，则该制造商如果为此还不存在协议则可以为此拟定自己的媒体商定（Medienaushandlung）。
本发明根据实施形式与不同的优点相联系。
一方面，本发明能够实现为通信系统的用户以最好可能的质量提供业务、如IP语音或者IP语音和视频，其方式不仅是有效数据流例如通过所谓的实时协议（RTP，Real Time Protocol）以特别高的优先级被路由至网络中，而且其方式是在该通信系统中可以以限定的质量进行信令。因此，本发明能够实现连续地监控连接的质量，优选地借助协议、如实时控制协议（RTCP，Real Time Control Protocol）和实时应用服务质量监控（RAQMON，Real Time Application Quality-of-Service Monitoring）来连续地监控连接的质量。
借助本发明现在可能在质量提高的意义下影响不期望的事件、如非常缓慢的连接建立尝试或者连接中断，尤其是影响其原因并不在于有效数据流的传送的事件。本发明尤其是能够实现在通信系统中的信令的与有效数据流的质量准则无关的质量评估。这优选地通过如下方式实现：所收集的用于信令质量的评估的相关数据在相对应的业务质量报告中被输送给通信系统中的中央分析装置。
优选地，在这种情况下，在终端设备中收集的关于信令连接的质量数据被寄送给一个或多个中央收集器，在那里这些数据、优选地除了有效数据连接的已有的质量数据之外还被用于详细评估网络情形。本发明在这种情况下使得能够解释并且由此消除通信系统中的目前常常无法解释的状态，其在目前公知的系统中也在缺乏关于信令连接的有关质量数据的情况下曾是不可能的。
附图说明
以下依据优选实施例借助附图更详细地描述了本发明。
在此，图1示意性示出了根据本发明的通信系统的实施例连同其中出现的数据流。
具体实施方式
以如下通信系统为例可以说明本发明：在所述通信系统中，三个通信终端设备1、2和3（例如无线接入点、网关和电话）收集关于与至少一个信令过程有关的超时事件或者有错误的传输的数据7、8和10。所收集的数据由通信终端设备1、2和3寄送给收集点4，该收集点4优选地也收集关于与设备1、2和3的有效数据连接的质量的数据6、9和11。所收集的数据12从收集点4被发送给中央收集点5，该中央收集点5可以根据所收集的信息来采取措施，用以改善连接质量和业务质量。

Claims (12)

1.一种用于监控通信系统的方法，其具有如下步骤：
a）检测和存储关于与在该通信系统的至少一个第一通信终端设备（1，2，3）中的至少一个信令过程有关的超时事件或者有错误的传输的数据；
b）创建这种数据的收集并且将该收集传输（7，8，10）给该通信系统中的针对所述数据的收集点（4）。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数据包含通信系统的与第一通信终端设备参与的至少一个信令过程有关的应答时间。
3.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述数据包含关于与第一通信终端设备参与的至少一个信令过程有关的消息重复的说明。
4.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述数据包含关于与第一通信终端设备参与的至少一个信令过程有关的由于缺失确收引起的信令过程中断的说明。
5.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述数据包含关于与第一通信终端设备参与的至少一个信令过程有关的有错误的或者不允许的信息元素的说明。
6.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述数据包含关于在聚集所述数据时的时间的说明。
7.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述数据包含关于第二通信终端设备的地址的说明，第一通信终端设备与该第二通信终端设备进行通信或者想要进行通信。
8.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述数据包含关于通信系统的参与信令过程的部件在聚集所述数据时的CPU满载的说明。
9.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在已建立第一通信终端设备（1，2，3）到通信系统中的针对所述数据的收集点（4）的可靠连接之后，传输（7，8，10）数据的收集。
10.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述数据的收集作为第一通信终端设备的优选未经请求的消息、特别优选地作为Trap被传输给在网络管理协议的范围中、优选地在简单网络管理协议（SNMP）的范围中的收集点。
11.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述数据的收集作为第一通信终端设备的优选未经请求的消息被传输给在传送控制协议的范围中、优选地在传输控制协议的范围中的收集点。
12.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述数据的收集作为第一通信终端设备的优选未经请求的消息被传输给在IP语音信令的范围中、优选地在会话初始化协议的范围中的收集点。
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