CN104283850B - 一种网络内部媒体流完整性判断方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种网络内部媒体流完整性判断方法及系统，所述方法包括：实时传输协议RTP分析模块获取RTP包内容并分析，记录是否有媒体流数据；控制传输协议RTCP分析模块获取RTCP消息并分析，记录是否应该有媒体流数据；判断是否应该有媒体流数据而实际上并无媒体流数据，若是，则所述媒体流数据不完整；否则，所述媒体流数据完整。与现有技术相比，本发明能够准确的判断媒体流数据是否完整。

Description

一种网络内部媒体流完整性判断方法及系统

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种网络内部媒体流完整性判断方法及系统。

背景技术

随着网络IP化以及各种新技术的逐步部署实施，可能导致语音降质的环节不断增加，对网络质量的评价，也从原来的无线信噪比拓展到IP网络QoS、AMR码率变化等领域。IP媒体流由IP承载网进行传递，中间需要经过MAC、IP、UDP、RTP、AMR各层进行承载，在维护过程中，经常出现由于媒体流不完整产生的用户投诉，发生单通、断话等现象。

目前判断网络内部的媒体流是否完整，大多是通过采集IP网络的RTP（Real timeTransport Protocol，实时传输协议）和RTCP（Real time Transport Control Protocol，RTP控制协议）包，基于IP承载层的包连续特性，判断媒体流是否完整，根据RTP层的帧序号(Frame Number)或者AMR成的序号(Sequence Number)来进行完整性的判断。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有的媒体流完整性判断方案中，存在如下缺点：

IP承载层并不代表实际媒体流，因媒体网关设备自身等原因，可能会造成媒体流不连续、而IP承载层包连续的现象。对于媒体流从最终开始就丢包、或最后一直丢包的情况，因没有前一包、或后一包，则无法判断是否丢包。基于IP的分析，是分析了整个媒体流的，而不是用户通话过程中听到的媒体流，无法反应用户对语音的感知情况。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点和不足，提供一种网络内部媒体流完整性判断方法及系统。

一种网络内部媒体流完整性判断方法，其特征在于，所述方法包括：

实时传输协议RTP分析模块获取RTP包内容并分析，记录是否有媒体流数据；

控制传输协议RTCP分析模块获取RTCP消息并分析，记录是否应该有媒体流数据；

判断是否应该有媒体流数据而实际上并无媒体流数据，若是，则所述媒体流数据不完整；否则，所述媒体流数据完整。

所述RTP分析模块获取RTP包内容后，还包括：

还原媒体流波形，通过对所述媒体流的能力、频率和/或基音的计算，当确定所述媒体流有非正常声音波形出现的锐减情况时，所述媒体流数据不完整。

所述RTCP分析模块获取RTCP消息并分析，包括：

获取用户通话状态信息、会话描述协议信息和/或终结标示符信息，确定媒体流通道建立和拆除时间，在媒体流建立而未拆除期间，确认应该有媒体流数据。

所述RTCP消息包括：

从用户振铃阶段到通话结束的语音消息；以及用户通话的信令消息。

所述语音消息包括但不限于通话的应答时间、挂机时间、号码、位置、地址、电路和失败原因。

所述用户通话的信令消息包括但不限于媒体控制信令和无线接入信令信息。

所述媒体控制信令在媒体网关和媒体网关控制器之间采集；所述无线接入信令在媒体网关和移动交换中心之间、媒体网关和移动交换中心服务器之间、基站控制器和移动交换中心之间、基站控制器和移动交换中心服务器之间、无线网络控制器和移动交换中心之间、无线网络控制器和移动交换中心服务器之间、基站和移动管理实体/服务网关之间采集。

一种网络内部媒体流完整性判断系统，所述系统包括实时传输协议RTP分析模块、控制传输协议RTCP分析模块和媒体流完整性判断模块，其中，

所述RTP分析模块，用于获取RTP包内容并分析，记录是否有媒体流数据；

所述RTCP分析模块，用于获取RTCP消息并分析，记录是否应该有媒体流数据；

所述媒体流完整性判断模块，用于判断是否应该有媒体流数据而实际上并无媒体流数据，根据判断结果确定媒体流数据是否完整。

所述RTP分析模块还用于还原媒体流波形，通过对所述媒体流的能力、频率和/或基音的计算，当确定所述媒体流有非正常声音波形出现的锐减情况时，所述媒体流数据不完整。

所述RTCP分析模块还包括信令获取单元、分析单元和判断单元，其中，

所述信令获取单元，用于获取用户通话状态信息、会话描述协议信息和/或终结标示符信息；

所述分析单元，用于确定媒体流通道建立和拆除时间；

所述判断单元，用于判断是否应该有媒体流数据。

本发明通过获取RTP包内容以及RTCP消息内容，分析RTP包中是否有媒体流数据，并分析RTCP消息来判断同一时间是否应该有媒体流数据，通过对比实际的媒体流数据和是否应该有媒体流数据，来判断媒体流数据是否完整。与现有技术相比，能够准确的判断媒体流数据是否完整，进一步的，通过分析整个媒体流，可以分析用户对语音的感知情况，准确判断是否出现丢包。

附图说明

图1为本发明实施例1提供的网络内部媒体流完整性判断方法原理流程图；

图2为本发明实施例2提供的网络内部媒体流完整性判断系统结构示意图；

图3为本发明实施例3提供的系统中RTCP分析模块200结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细描述。但本发明的实施方式不限于此。

本发明实施例的原理在于通过分析IP上层协议，以及关联其它接口控制协议，准确判定在判断时间点，是否应有媒体流产生，如媒体流应有而没有，则媒体流不完整。

本发明实施例通过在RTP包和RTCP消息中的应用来说明方案的基本原理，本发明实施例的实现并不局限于以下所述的应用环境中。

如图1所示，为本发明实施例1提供的网络内部媒体流完整性判断方法原理流程图，具体如下：

步骤10，RTP分析模块获取RTP包内容并分析，记录是否有媒体流数据。

本发明实施例基于一个系统来实现，该系统通过RTP分析模块来获取RTP包，并层层解析RTP包的内容，从中获取具体的媒体流数据，以此来判断是否在相应时刻有媒体有数据。

具体的采集方案中，在IP网采集的语音信息包括IP协议的地址和端口等信息，IP承载RTP和RTCP协议，RTP包括RTP序号（Sequence Number）、时间戳（Timestamp）。RTP上可以直接承载语音包，或者通过IuUP和AMR再承载语音包；IuUP和AMR也可以承载在ATM上，IuUP上有序号（Frame Number）信息。在最上层的语音包的编码包括G.711、G.722、G.723、G.729等方式。

进一步的，RTP分析模块通过分析RTP内容，一方面记录是否有媒体流，另一方面如有媒体流的话，则通过还原媒体流波形，通过对能力、频率和基音进行计算，判断是否有非正常声音波形所能出现的锐减情况，如有，则判为媒体流不连续，也就是不完整。否则，再进行后续的判断过程。

步骤20，RTCP分析模块获取RTCP消息并分析，记录是否应该有媒体流数据。

通过RTCP分析模块采集RTCP消息，包括每个方向的丢包、抖动、噪音、MOS值、R系数值（R Factor）等。

RTCP分析模块获取控制面消息（RTCP消息），而媒体网关控制信令中一般没有号码信息，但有用户通话状态信息（Alerting、Connect、Disconnect）、SDP（SessionDescription Protocol，会话描述协议）信息、TID（Terminal Identifier，终结标示符）信息，判断媒体流通道何时建立，何时拆除，在媒体流建立而未拆除期间，认为应该有媒体流数据。

通常，采集到的控制信息中，语音信息是从用户振铃阶段一直到通话结束，并且只有语音消息，为了要准确的判断用户通话信息部分的内容，并且获得通话的应答时间、挂机时间、号码、位置、地址、电路、失败原因(Cause)等信息，需要采集用户通话的信令消息，并与语音信息进行关联分析。具体来说，需要包括采集媒体控制信令、无线接入信令信息。媒体控制信令包括MGCP（Media Gateway Control Protocol，媒体网关控制协议）、Megaco（Media Gateway Control protocol，媒体网关控制协议）、H.248、SIP(SessionInitiation Protocol，信令控制协议)等协议，在MGW（Media Gateway，媒体网关）和MGC（Media Gateway Controller，媒体网关控制器）之间采集。无线接入信令包括Iu、A、S1等接口的协议，可以在以下设备间接口采集到：MGW和MSC（Mobile Switching Centre，移动交换中心）之间、MGW和MSC Server（MSC服务器）之间、BSC（Base Station Controller，基站控制器）和MSC之间、BSC和MSC Server之间、RNC（Radio Network Controller，无线网络控制器）和MSC之间、RNC和MSC Server之间、eNodeB（基站）和MME(Mobility Management Entity，移动管理实体)/S-GW(Serving GateWay，服务网关)之间。从无线接入信令信息可以得到应答时间、挂机时间、号码、位置、地址、切换、掉话、切换、电路、失败原因(Cause)等信息，从而正确分析用户通话过程中的语音质量，并对出现的问题进行位置、地址、号码、原因等纬度的分析定位。

步骤30，判断是否应该有媒体流数据而实际上并无媒体流数据，若是，则媒体流数据不完整；否则，媒体流数据完整。

本步骤是一个判断的过程，根据之前获得实际媒体流数据的有无，参照媒体流数据是否应该有，从而可以知道媒体书数据是否应该有而实际没有，此时，媒体流数据不完整。如果应该有媒体流数据而实际上也有，则认为媒体流数据是完整的。

当然，这里的媒体流数据应该有和实际的有没有，是基于同一时间判断的，在同一时间内应该有而实际没有，则认为媒体流数据不完整，出现了丢失。另外来说，如果实际的媒体流数据是损坏的，或者无效的，也认为该媒体流数据实际上并没有。

本实施例的重点在于判断IP承载层之上的协议进而判断媒体流是否完整；关联其它接口协议，从而判定在判断时间点，是否应有媒体流产生；对于应有媒体流而没有的，视为媒体流不完整。

如图2所示，为本发明实施例2提供的网络内部媒体流完整性判断系统结构示意图，该系统包括RTP分析模块100、RTCP分析模块200和媒体流完整性判断模块300，其中，

RTP分析模块100，用于获取RTP包内容并分析，记录是否有媒体流数据。

RTCP分析模块200，用于获取RTCP消息并分析，记录是否应该有媒体流数据。

媒体流完整性判断模块300，用于判断是否应该有媒体流数据而实际上并无媒体流数据，根据判断结果确定媒体流数据是否完整。也就是，判断是否应该有媒体流数据而实际上并无媒体流数据，若是，则媒体流数据不完整；否则，媒体流数据完整。

进一步的，RTP分析模块100还用于还原媒体流波形，通过对媒体流的能力、频率和/或基音的计算，当确定媒体流有非正常声音波形出现的锐减情况时，媒体流数据不完整。

如图3所示，为本发明实施例3提供的上述系统中RTCP分析模块200结构示意图，具体包括信令获取单元301、分析单元302和判断单元303，其中，

信令获取单元301，用于获取用户通话状态信息、会话描述协议信息和/或终结标示符信息。

分析单元302，用于确定媒体流通道建立和拆除时间。

判断单元303，用于判断是否应该有媒体流数据。

综上，本发明各个实施例通过获取RTP包内容以及RTCP消息内容，分析RTP包中是否有媒体流数据，并分析RTCP消息来判断同一时间是否应该有媒体流数据，通过对比实际的媒体流数据和是否应该有媒体流数据，来判断媒体流数据是否完整。与现有技术相比，能够准确的判断媒体流数据是否完整，进一步的，通过分析整个媒体流，可以分析用户对语音的感知情况，准确判断是否出现丢包。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种网络内部媒体流完整性判断方法，其特征在于，所述方法包括：

实时传输协议RTP分析模块获取RTP包内容并分析，记录是否有媒体流数据；

控制传输协议RTCP分析模块获取RTCP消息并分析，记录是否应该有媒体流数据；

判断是否应该有媒体流数据而实际上并无媒体流数据，若是，则所述媒体流数据不完整；否则，所述媒体流数据完整。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述RTP分析模块获取RTP包内容后，还包括：

还原媒体流波形，通过对所述媒体流的能力、频率和/或基音的计算，当确定所述媒体流有非正常声音波形出现的锐减情况时，所述媒体流数据不完整。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述RTCP分析模块获取RTCP消息并分析，包括：

获取用户通话状态信息、会话描述协议信息和/或终结标示符信息，确定媒体流通道建立和拆除时间，在媒体流建立而未拆除期间，确认应该有媒体流数据。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述RTCP消息包括：

从用户振铃阶段到通话结束的语音消息；以及用户通话的信令消息。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述语音消息包括但不限于通话的应答时间、挂机时间、号码、位置、地址、电路和失败原因。

6.如权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述用户通话的信令消息包括但不限于媒体控制信令和无线接入信令信息。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述媒体控制信令在媒体网关和媒体网关控制器之间采集；所述无线接入信令在媒体网关和移动交换中心之间、媒体网关和移动交换中心服务器之间、基站控制器和移动交换中心之间、基站控制器和移动交换中心服务器之间、无线网络控制器和移动交换中心之间、无线网络控制器和移动交换中心服务器之间、基站和移动管理实体/服务网关之间采集。

8.一种网络内部媒体流完整性判断系统，其特征在于，所述系统包括实时传输协议RTP分析模块、控制传输协议RTCP分析模块和媒体流完整性判断模块，其中，

所述RTP分析模块，用于获取RTP包内容并分析，记录是否有媒体流数据；

所述RTCP分析模块，用于获取RTCP消息并分析，记录是否应该有媒体流数据；

所述媒体流完整性判断模块，用于判断是否应该有媒体流数据而实际上并无媒体流数据，根据判断结果确定媒体流数据是否完整。

9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述RTP分析模块还用于还原媒体流波形，通过对所述媒体流的能力、频率和/或基音的计算，当确定所述媒体流有非正常声音波形出现的锐减情况时，所述媒体流数据不完整。

10.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述RTCP分析模块还包括信令获取单元、分析单元和判断单元，其中，

所述信令获取单元，用于获取用户通话状态信息、会话描述协议信息和/或终结标示符信息；

所述分析单元，用于确定媒体流通道建立和拆除时间；

所述判断单元，用于判断是否应该有媒体流数据。