CN104539556A

CN104539556A - 在异构网络环境下为用户提供满意服务质量的方法

Info

Publication number: CN104539556A
Application number: CN201410838001.3A
Authority: CN
Inventors: 张顺颐; 王攀
Original assignee: Nanjing Post and Telecommunication University
Current assignee: Nanjing Post and Telecommunication University; Nanjing University of Posts and Telecommunications
Priority date: 2014-12-29
Filing date: 2014-12-29
Publication date: 2015-04-22

Abstract

本发明公开了一种在异构网络环境下为用户提供满意服务质量的方法，包括以下步骤：首先，采集原始数据，按照不同的网络层次模型中的标准协议，将采集的原始数据解码分析，并提取关键信息；然后，根据提取的关键信息，监测分析网络的运行状态；接着，根据网络运行状态，对影响服务质量的业务指标进行测试分析，量化评估网络服务质量，分析网络服务质量劣化的原因；最后，根据分析结果调整网络运行参数，解决网络中存在的关键问题。本发明针对融合通信网络的特点，覆盖了PSTN、VoIP和因特网三大网络的监测分析，从而真正意义上提供用户满意的服务质量。

Description

在异构网络环境下为用户提供满意服务质量的方法

技术领域

本发明涉及一种异构环境之间使用户得到满意的服务质量的方法，涉及VoIP技术及下一代网络技术领域。

背景技术

所谓“异构网络”，是一种类型的网络，其是由不同制造商生产的计算机，网络设备和系统组成的，大部分情况下运行在不同的协议上支持不同的功能或应用。利用现有的多种无线通信系统，通过系统间融合的方式，使多系统之间取长补短是满足未来移动通信业务需求一种有效手段，能够综合发挥各自的优势。不同类型的网络，通过网关连接到核心网，最后连接到Internet网络上，最终融合成为一个整体，即为异构网络。

异构网路融合的一个重要问题是这些网络以何种方式来进行互连，为异构网络资源提供统一的管理平台。下一代网络要在异构网络环境之间为用户提供满意的服务质量，完成信令协议和媒体数据的转换，需要测试不同网络的信令配合和媒体转换是否一致。VoIP、PSTN、多媒体、流媒体等各种业务的正常运行，需要对业务的交互流程进行验证，对业务流量进行统计分析，进行通信协议的一致性测试，从而及时有效地掌握网络的运行状态和服务质量，为网络资源调整和设计规划提供科学依据。

用户在异构网络中，不仅在使用的时候更加方便，同时也更加安全；在各种网络出现异常时，网络运营商能更及时地发现，并有效反应；安全的网络需要网络拥有对用户行为、网络运行状态和网络资源的有效控制和管理的能力，而且，这样安全的网络将使得用户体验到更加满意的服务质量，从而量化、客观地评估网络服务质量的好坏，深入分析网络服务质量劣化的原因，科学优化调整网络运行参数，解决好网络中存在的关键问题，显著增加网络运营收益。

服务质量是下一代网络的关键问题之一，它依赖于以下五个要素：带宽、时延、抖动、包丢失率以及业务可用性。通过对这几个重要指标的研究和测试实现，可以量化评估语音质量的好坏，为规划和优化网络资源提供科学依据。传统网络测试侧重于网络层面的测试，重点对网络是否正确运行，功能和性能是否符合要求。对网络所承载的业务运行质量不关心，只能由用户感知业务质量的好坏，而不能提供全面客观的评价依据。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对背景技术指出的问题，提出一种在异构网络环境中，为用户提供满意的服务质量的方法。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种在异构网络环境下为用户提供满意服务质量的方法，具体如下：

步骤A、采集原始数据，按照不同的网络层次模型中的标准协议，将采集的原始数据解码分析，并提取关键信息；

步骤B、根据提取的关键信息，监测分析网络的运行状态；

步骤C、根据步骤B的网络运行状态，对影响服务质量的业务指标进行测试分析，量化评估网络服务质量，分析网络服务质量劣化的原因；

步骤D、根据步骤C的分析结果优化调整网络运行参数，解决网络中存在的关键问题。

进一步的，本发明的在异构网络环境下为用户提供满意服务质量的方法，所述将采集的原始数据解码分析包括：对业务流量进行统计分析，量化评估分析网络业务的服务质量；分析业务数据，挖掘用户使用各种业务的行为特征。

进一步的，本发明的在异构网络环境下为用户提供满意服务质量的方法，所述提取关键信息是指：在网络层，按照IP协议，从MAC帧中提取IP包；在传输层，按照TCP协议，从IP包中提取TCP数据流；在应用层，按照H.323协议，从数据流中分析每次业务呼叫。

进一步的，本发明的在异构网络环境下为用户提供满意服务质量的方法，监测分析网络的运行状态包括对网络接通率、应答率、呼叫建立时间、呼叫中止原因进行关联分析。

进一步的，本发明的在异构网络环境下为用户提供满意服务质量的方法，所述影响服务质量的业务指标包括：带宽、时延、抖动、包丢失率、业务可用性。

进一步的，本发明的在异构网络环境下为用户提供满意服务质量的方法，所述异构网络包括2G、3G、4G、PSTN网络以及VoIP网络。

进一步的，本发明的在异构网络环境下为用户提供满意服务质量的方法，步骤D之后还包括步骤E：根据提取的关键信息，统计分析VoIP、PSTN的业务构成、业务流向、大客户以及用户行为特征内容。

进一步的，本发明的在异构网络环境下为用户提供满意服务质量的方法，步骤E所述业务构成是指在全体业务中，各种业务所占的比例以及各运营商所占的比例；业务流向是指各种业务在地区间的流向比例以及在运营商之间的流向比例；大客户是指在所有的业务用户中使用业务最多的那部分用户；用户行为特征是指某种业务的用户在时间、空间上业务变化趋势。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

本发明通过对带宽、时延、抖动、包丢失率、业务可用性等这几个重要指标的测试，从而量化、客观地评估网络服务质量的好坏，深入分析网络服务质量劣化的原因，科学优化调整网络运行参数，解决好网络中存在的关键问题，显著增加网络运营收益。

具体实施方式

下面对本发明的技术方案做进一步的详细说明：

本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本发明提出一种在异构网络环境下为用户提供满意服务质量的方法，具体如下：

步骤A、采集原始数据，按照不同的网络层次模型中的标准协议，将采集的原始数据解码分析，包括：对业务流量进行统计分析，量化评估分析网络业务的服务质量；分析业务数据，挖掘用户使用各种业务的行为特征，并提取关键信息包括：在网络层，按照IP协议，从MAC帧中提取IP包；在传输层，按照TCP协议，从IP包中提取TCP数据流；在应用层，按照H.323协议，从数据流中分析每次业务呼叫。

步骤B、根据提取的关键信息，监测分析网络的运行状态，包括对网络接通率、应答率、呼叫建立时间、呼叫中止原因进行关联分析。

步骤C、根据步骤B的网络运行状态，对影响服务质量的业务指标（带宽、时延、抖动、包丢失率、业务可用性）进行测试分析，量化评估网络服务质量，分析网络服务质量劣化的原因。

进一步的，步骤D之后还包括数据挖掘分析步骤：根据提取的关键信息，统计分析VoIP、PSTN的业务构成、业务流向、大客户以及用户行为特征内容。所述业务构成是指在全体业务中，各种业务所占的比例以及各运营商所占的比例；业务流向是指各种业务在地区间的流向比例以及在运营商之间的流向比例；大客户是指在所有的业务用户中使用业务最多的那部分用户；用户行为特征是指某种业务的用户在时间、空间上业务变化趋势。

为了实现真正的是用户满意的服务质量，必须对VoIP的服务质量要素，包括宽带、时延、抖动、包丢失率、业务可用性等重要指标进行测试，从而量化、客观地评估网络服务质量的好坏，深入分析网络服务质量劣化的原因，科学优化调整网络运行参数，解决好网络中存在的关键问题，提高用户服务质量，以增加网络运营收益。

其中，时延是指IP分组在网络中传输所经历的时间，抖动则是指时延变化范围的大小，丢包率是网络中丢失的分组与所有传送分组总数的比值，业务的可用性是指用户能够及时、成功地得到其请求的服务，可用接通率、话务量、呼叫建立时间等指标来进行度量。

在100M以太网中，全线速条件下每秒钟有200Mbit的流量，1秒内就会有20－30万个数据包。因此，对数据进行实时采集，并打上精确时戳，并保证在支持必须的上层数据处理的前提下不丢包，是一项十分艰巨的任务。这项技术涉及到操作系统的核心处理、协议的实时解码以及与硬件相关的处理技术。利用FPGA技术，可以将一部分需要软件完成或是软件无法完成的工作“硬化”，提高处理效率，保证数据实时采集技术的顺利实现。

本发明针对融合通信网络“多网络、多业务”的特点，综合应用了高速数据采集、通信协议分析、网络质量监测、业务自动感知、数据挖掘分析等多项具有突破性的关键技术，覆盖了PSTN、VoIP和因特网三大网络的监测分析，从网络流量层面监测分析网络的运行状态，对设备之间的通信协议进行一致性测试，对不同网络的信令配合和媒体转换是否一致进行对比分析，对业务流量进行统计分析，精确量化评估分析网络业务的服务质量，深度分析业务数据，挖掘用户使用各种业务的行为特征, 从网络技术层面为运营商网络运维人员提供统计数据，协助其准确定位故障，快速解决问题，从业务经营层面提供业务特征，尤其是运营商所关心的业务流向、业务分布以及用户行为特征等关键信息，为经营层面开展新业务、调整经营策略提供科学依据，从而真正意义上提供用户满意的服务质量。

本技术领域技术人员可以理解的是，本发明可以涉及用于执行本申请中所述操作中的一项或多项操作的设备。所述设备可以为所需的目的而专门设计和制造，或者也可以包括通用计算机中的已知设备，所述通用计算机有存储在其内的程序选择性地激活或重构。这样的计算机程序可以被存储在设备（例如，计算机）可读介质中或者存储在适于存储电子指令并分别耦联到总线的任何类型的介质中，所述计算机可读介质包括但不限于任何类型的盘（包括软盘、硬盘、光盘、CD-ROM、和磁光盘）、随机存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、电可编程ROM、电可擦ROM（EPROM）、电可擦除可编程ROM（EEPROM）、闪存、磁性卡片或光线卡片。可读介质包括用于以由设备（例如，计算机）可读的形式存储或传输信息的任何机构。例如，可读介质包括随机存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、磁盘存储介质、光学存储介质、闪存装置、以电的、光的、声的或其他的形式传播的信号（例如载波、红外信号、数字信号）等。

本技术领域技术人员可以理解的是，本发明中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案可以被交替、更改、组合或删除。进一步地，具有本发明中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的其他步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。进一步地，现有技术中的具有与本发明中公开的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。

以上所述仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1. 一种在异构网络环境下为用户提供满意服务质量的方法，其特征在于，具体如下：

步骤B、根据提取的关键信息，监测分析网络的运行状态；

2. 根据权利要求1所述的在异构网络环境下为用户提供满意服务质量的方法，其特征在于：所述将采集的原始数据解码分析包括：对业务流量进行统计分析，量化评估分析网络业务的服务质量；分析业务数据，挖掘用户使用各种业务的行为特征。

3. 根据权利要求1所述的在异构网络环境下为用户提供满意服务质量的方法，其特征在于：所述提取关键信息是指：在网络层，按照IP协议，从MAC帧中提取IP包；在传输层，按照TCP协议，从IP包中提取TCP数据流；在应用层，按照H.323协议，从数据流中分析每次业务呼叫。

4. 根据权利要求1所述的在异构网络环境下为用户提供满意服务质量的方法，其特征在于：监测分析网络的运行状态包括对网络接通率、应答率、呼叫建立时间、呼叫中止原因进行关联分析。

5. 根据权利要求1所述的在异构网络环境下为用户提供满意服务质量的方法，其特征在于：所述影响服务质量的业务指标包括：带宽、时延、抖动、包丢失率、业务可用性。

6. 根据权利要求1所述的在异构网络环境下为用户提供满意服务质量的方法，其特征在于：所述异构网络包括2G、3G、4G、PSTN网络以及VoIP网络。

7. 根据权利要求1所述的在异构网络环境下为用户提供满意服务质量的方法，其特征在于：步骤D之后还包括步骤E：根据提取的关键信息，统计分析VoIP、PSTN的业务构成、业务流向、大客户以及用户行为特征内容。

8. 根据权利要求7所述的在异构网络环境下为用户提供满意服务质量的方法，其特征在于：步骤E所述业务构成是指在全体业务中，各种业务所占的比例以及各运营商所占的比例；业务流向是指各种业务在地区间的流向比例以及在运营商之间的流向比例；大客户是指在所有的业务用户中使用业务最多的那部分用户；用户行为特征是指某种业务的用户在时间、空间上业务变化趋势。