CN112565013B - 利用ip网络的语音通信方法、交换机、ip终端及系统 - Google Patents

利用ip网络的语音通信方法、交换机、ip终端及系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种利用IP网络的语音通信方法、交换机、IP终端及系统，包括：交换机在目标IP网络上发送探测数据包，目标IP网络为被叫号码对应的IP终端与交换机之间的分组交换链路；交换机根据IP终端因接收的探测数据包情况而作出的反馈，确定目标IP网络的带宽状态；若带宽状态为不拥塞，则交换机将收到的呼叫交换到IP终端上；若带宽状态为拥塞，则交换机将收到的呼叫交换到被叫号码对应的模拟电话上。本发明可以在降低运营成本的同时保证通话质量。

Description

利用IP网络的语音通信方法、交换机、IP终端及系统
技术领域
本发明涉及语音通信技术领域，尤指一种利用IP网络的语音通信方法、交换机、IP终端及系统。
背景技术
如何为公安、消防等应急行业提供更快速、更高效的沟通方式一直是应急通信研究的目标。随着现代通信技术的发展，社会的对于接警的要求也越来越高，为此各地公安部门为了提供应急处理的效率都投入的大量的资金为警员在提供了语音接处警服务。
目前使用的通信链路有两种，一种采用模拟电话，走传统模拟线路的方式，另一种采用IP(Internet Protocol，互联网协议)话机，通过IP网络进行信号传输。
IP网络是计算机的互联网络，采用分组交换方式充分提高了线路利用率，从而极大地降低了使用成本，其次，IP网络的高带宽特性，可以传输高音质语音通话。但由于IP网络不是实时通信网络，因此存在网络时延问题。通话中，如果出现较大的时延会使人感到不自然，使得用户体验较差，传统的电话通信通话是实时通信，因此不存在这个问题。所以如果IP网络中遇到网络拥塞的情况，等待转发可能导致很长的时延，甚至还会造成数据分组丢失，造成解码语音混乱或者不清晰的情况。
电话网是为模拟电话通信而建设的，从传输技术来说，采用电路交换方式接通后，电话用户就占用了一个信道，无论用户是否在讲话，只要用户不挂断，信道就一直被占用着。因此用电路交换方式时线路利用率很低，运营成本较高。
综上所述，采用IP技术的优点在于在己有的基础数据网络上可以非常方便的增加业务功能，成本低，能够提供更加高质量的语音通话，但是由于IP网络的不可靠性，存在网络瘫痪从而导致外部警用电话无法接入的情况。由于公共安全领域对于应急响应的实时性要求高，如何保证接警员通话质量和平衡运营成本是一个亟需解决的问题。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供了一种利用IP网络的语音通信方法、交换机、IP终端及系统。
本发明提供的技术方案如下：
一种利用IP网络的语音通信方法，包括：交换机在目标IP网络上发送探测数据包，所述目标IP网络为被叫号码对应的IP终端与所述交换机之间的分组交换链路；所述交换机接收所述IP终端因收到的探测数据包情况而发出的反馈结果，并根据反馈结果确定所述目标IP网络的带宽状态；若所述带宽状态为不拥塞，则所述交换机将收到的呼叫交换到所述IP终端上；若所述带宽状态为拥塞，则所述交换机将收到的呼叫交换到所述被叫号码对应的模拟电话上。
进一步地，所述的交换机在目标IP网络上发送探测数据包，包括：所述交换机按照预设规则在所述目标IP网络上发送探测数据包对，所述预设规则包括在预设周期内发送预设个数的探测数据包对，所述探测数据包对按照预设发送间隔发送。
进一步地，所述的根据反馈结果确定所述目标IP网络的带宽状态，包括：若所述交换机在第一预设时间内未收到所述IP终端的反馈结果，则所述交换机认为所述目标IP网络拥塞。
本发明还提供一种利用IP网络的语音通信方法，包括：IP终端根据收到的探测数据包对目标IP网络的带宽状况作统计分析，并将分析结果反馈给交换机。
进一步地，所述IP终端根据收到的探测数据包对目标IP网络的带宽状况作统计分析，包括：所述IP终端对每个探测数据包对的接收时间间隔进行测量，得到对应包对的接收间隔；所述IP终端根据所有包对的接收间隔计算第一趋势判定值和第二趋势判定值；所述IP终端根据所述第一趋势判定值和所述第二趋势判定值判断所述目标IP网络是否拥塞；
其中，根据以下公式计算所述第一趋势判定值ST1：
Figure BDA0002817277610000031
根据以下公式计算所述第二趋势判定值ST2：
Figure BDA0002817277610000032
其中，K为预设周期内发送的探测数据包对的数目，Δin为预设发送间隔，Δouti为第i个探测数据包对的接收间隔，I()函数为布尔函数。
进一步地，所述IP终端对每个探测数据包对的接收时间间隔进行测量，得到对应包对的接收间隔，包括：若探测数据包对的一个数据包未收到，则所述IP终端将预设发送间隔的第一倍数作为对应包对的接收间隔。
本发明还提供一种用于语音通信的交换机，包括：网络状态获取模块，用于在目标IP网络上发送探测数据包，所述目标IP网络为被叫号码对应的IP终端与交换机之间的分组交换链路；接收所述IP终端因收到的探测数据包情况而发出的反馈结果，并根据反馈结果确定所述目标IP网络的带宽状态；交换模块，用于若所述带宽状态为不拥塞，则将收到的呼叫交换到所述IP终端上；若所述带宽状态为拥塞，则将收到的呼叫交换到所述被叫号码对应的模拟电话上。
本发明还提供一种用于语音通信的IP终端，包括：网络状态分析模块，用于根据收到的探测数据包对目标IP网络的带宽状况作统计分析，并将分析结果反馈给交换机。
进一步地，所述网络状态分析模块，包括：接收间隔测量单元，用于对每个探测数据包对的接收时间间隔进行测量，得到对应包对的接收间隔；数据分析单元，用于根据所有包对的接收间隔计算第一趋势判定值和第二趋势判定值；
其中，根据以下公式计算所述第一趋势判定值ST1：
Figure BDA0002817277610000041
根据以下公式计算所述第二趋势判定值ST2：
Figure BDA0002817277610000042
其中，K为预设周期内发送的探测数据包对的数目，Δin为预设发送间隔，Δouti为第i个探测数据包对的接收间隔，I()函数为布尔函数；
状态判断单元，用于根据所述第一趋势判定值和所述第二趋势判定值判断所述目标IP网络是否拥塞。
本发明还提供一种利用IP网络的语音通信系统，包括：模拟电话、前述的交换机和前述任一项所述的IP终端。
通过本发明提供的利用IP网络的语音通信方法、交换机、IP终端及系统，至少能够带来以下有益效果：
1、本发明通过在IP网络拥塞时优先使用模拟电话，保证了通话质量，满足了应急行业对通话质量的要求。
2、本发明通过在IP网络不拥塞时优先使用IP终端，实现了采用IP网络提供更灵活的通话方式。
3、本发明通过综合使用IP网络和模拟电话，在保证通话质量的情况下，能够有效的降低运营成本。
附图说明
下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对利用IP网络的语音通信方法、交换机、IP终端及系统的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
图1是本发明应用于交换机侧的利用IP网络的语音通信方法的一个实施例的流程图；
图2是本发明应用于IP终端侧的利用IP网络的语音通信方法的一个实施例的流程图；
图3是本发明的一种用于语音通信的交换机的一个实施例的结构示意图；
图4是本发明的一种用于语音通信的IP终端的一个实施例的结构示意图；
图5是本发明的一种利用IP网络的语音通信系统的一个实施例的结构示意图；
图6是本发明的一种利用IP网络的语音通信系统的原理框图；
图7是一种包间隔模型的原理示意图；
图8是一种探测数据包对的发送示意图。
附图标号说明：
100.交换机，200.IP终端，300.模拟电话，110.网络状态获取模块，120.交换模块，210.网络状态分析模块，211.接收间隔测量单元，212.数据分析单元，213.状态判断单元。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘制了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。
本发明的一个实施例，如图1所示，一种利用IP网络的语音通信方法，应用于交换机端，包括：
步骤S110在目标IP网络上发送探测数据包，目标IP网络为被叫号码对应的IP终端与交换机之间的分组交换链路；
步骤S120接收IP终端因收到的探测数据包情况而发出的反馈结果，并根据反馈结果确定目标IP网络的带宽状态；
步骤S130判断目标IP网络的带宽状态是否拥塞；
步骤S131若带宽状态为不拥塞，则将收到的呼叫交换到IP终端上；
步骤S132若带宽状态为拥塞，则将收到的呼叫交换到被叫号码对应的模拟电话上。
具体地，交换机是指用于电话交换网的交换设备，用于控制电话的接续，比如，完成从主叫到被叫号码的接续。如图6所示系统，同一个被叫号码对应多个终端，包括至少一个IP终端(即IP电话)和一个模拟电话，交换机可以根据实际情况动态选择IP终端或模拟电话来接续。
交换机可以定期测量其与各个IP终端之间的IP网络的带宽状态，并记录保存。当有某个IP终端被呼叫后，立即查询对应网络的带宽状态，若该带宽状态不拥塞，则选择该IP终端来接续；否则，选择对应的模拟电话接续。
交换机也可以在收到一个呼叫后，根据被叫号码确定对应的IP终端，将该IP终端与交换机之间的分组交换链路作为目标IP网络，立即测量目标IP网络的带宽状态，并获取测量结果。若目标IP网络的带宽状态不拥塞，则选择该IP终端来接续；否则，选择对应的模拟电话接续。
交换机在待测IP网络上发送探测数据包，IP终端接收探测数据包，并根据接收情况作出反馈；交换机接收IP终端的反馈结果，根据反馈结果确定待测IP网络的带宽状态。
可基于包速率模型PRM或包间隔模型PGM测量待测网络的带宽状态。
包速率模型是基于自感应的拥塞原理测量可用带宽。一般，在网络端到端路径上，如果发送端以小于可用带宽的速率周期性地发送探测数据包，那么接收端收到的探测数据包时延是一个常值，即接收到的探测数据包速率与发送此探测数据包速率相等；如果进一步增大探测数据包的发送速率，使其超过可用带宽，那么接收端会明显感觉到包在链路传输过程中因排队产生的延时，此时接收端接收探测数据包的速率小于其在发送端发送时的速率。因而，整个探测过程中引起端到端传输时延增大的转折点的探测数据包发送速率就是端到端的可用带宽。
包速率模型通过观察探测数据流的单向延迟变化不断调整探测数据包的发送速率来估测可用带宽。
包间隔模型的基本原理：通过观察探测数据包对中两个相邻的探测数据包经过紧链路后到达接收端的时间间隔变化来测量可用带宽。如图7所示，通过分析Δin(探测数据包对的发送间隔)与Δout(探测数据包对的接收间隔)的变化来估测可用带宽。
包速率模型采用自拥塞原理测量带宽，精度高，但测量时间较长，对网络运行影响较大。包间隔模型相对包速率模型精度略低，但对网络的负载影响较小。优选基于包间隔模型测量网络带宽。
如果采用基于包间隔模型测量网络带宽，可选地，交换机按照预设规则在目标IP网络上发送探测数据包对，预设规则包括在预设周期内发送预设个数的探测数据包对，每个探测数据包对按照预设发送间隔发送。IP终端可根据收到的探测数据包对判断目标IP网络是否拥塞，并向交换机反馈判断结果；交换机接收反馈结果，确定目标IP网络的带宽状态。
比如，在时间T内发送K个探测数据包对。在发送完所有的探测数据包对后，若交换机在第一预设时间内收到IP终端的反馈，则根据反馈结果判断目标IP网络是否拥塞；若交换机在第一预设时间内未收到IP终端的反馈，则认为目标IP网络拥塞。
若带宽状态为不拥塞，则将收到的呼叫交换到IP终端上；若带宽状态为拥塞，则将收到的呼叫交换到被叫号码对应的模拟电话上。
如此，通过主动测量目标IP网络的带宽状态，避免了IP终端出现故障或者网络拥塞导致的服务质量下降，同时能够存储音质更好的通话记录，方便查阅；通过优选使用一个话机，避免了一号多机下的多个话机同时振铃，改善了接警员工作环境。
本实施例，通过在IP网络不拥塞时选择IP终端接续，既保证了通话质量又充分利用了IP网络的低成本；在IP网络拥塞时选择模拟电话接续，保证了通话质量和用户的体验。
本发明的一个实施例，如图2所示，一种利用IP网络的语音通信方法，应用于IP终端，包括：
步骤S210根据收到的探测数据包对目标IP网络的带宽状况作统计分析，并将分析结果反馈给交换机。
一种实现方式，基于包速率模型测量待测网络的带宽状态，IP终端接收探测数据包，分析接收到的探测数据包速率，将其反馈给交换机，由交换机再做进一步动作。
另一种实现方式，基于包间隔模型测量待测网络的带宽状态，IP终端接收探测数据包对，分析收到的探测数据包对的接收间隔变化，据此判断目标IP网络是否拥塞，将判断结果反馈给交换机。
下面提供一种基于包间隔模型分析目标IP网络的带宽状况的实施方式，具体包括：
步骤S211对每个探测数据包对的接收时间间隔进行测量，得到对应包对的接收间隔。
若探测数据包对的一个数据包未收到，则IP终端将预设发送间隔的第一倍数作为对应包对的接收间隔。
若探测数据包对的两个数据包均未收到，则IP终端将预设发送间隔的第二倍数作为对应包对的接收间隔，第二倍数大于第一倍数。
若探测数据包对的两个数据包均收到，则IP终端将实际测量得到的两个数据包的接收间隔作为对应包对的接收间隔。
步骤S212根据所有包对的接收间隔计算第一趋势判定值和第二趋势判定值。
根据以下公式计算第一趋势判定值ST1：
Figure BDA0002817277610000091
根据以下公式计算第二趋势判定值ST2：
Figure BDA0002817277610000092
其中，K为预设周期内发送的探测数据包对的数目，Δin为预设发送间隔，Δouti为第i个探测数据包对的接收间隔，I()函数为布尔函数。
I(Ol＞Ol-1)表示，若Ol＞Ol-1，则I(Ol＞Ol-1)为1；否则为0。
步骤S213根据第一趋势判定值和第二趋势判定值判断目标IP网络是否拥塞。
若第一趋势判定值大于第一趋势门限，且第二趋势判定值大于第二趋势门限，则判断目标IP网络拥塞。
本实施例，通过IP终端根据收到的探测数据包对目标IP网络的带宽状况做统计分析，并将分析结果及时反馈给交换机，以便交换机实时了解目标IP网络的带宽状态，为呼叫接续作出正确的链路选择，从而保证了通话质量和用户的体验。
本发明的一个实施例，如图3所示，一种用于语音通信的交换机100，包括：
网络状态获取模块110，用于在目标IP网络上发送探测数据包，目标IP网络为被叫号码对应的IP终端与交换机之间的分组交换链路；接收IP终端因收到的探测数据包情况而发出的反馈结果，并根据反馈结果确定目标IP网络的带宽状态。
交换模块120，用于判断目标IP网络的带宽状态是否拥塞；若带宽状态为不拥塞，则将收到的呼叫交换到IP终端上；若带宽状态为拥塞，则将收到的呼叫交换到被叫号码对应的模拟电话上。
具体地，交换机是指用于电话交换网的交换设备，用于控制电话的接续，比如，完成从主叫到被叫号码的接续。如图6所示系统，同一个被叫号码对应多个终端，包括至少一个IP终端(即IP电话)和一个模拟电话，交换机可以根据实际情况动态选择IP终端或模拟电话来接续。
交换机可以定期测量其与各个IP终端之间的IP网络的带宽状态，并记录保存。当有某个IP终端被呼叫后，立即查询对应网络的带宽状态，若该带宽状态不拥塞，则选择该IP终端来接续；否则，选择对应的模拟电话接续。
交换机也可以在收到一个呼叫后，根据被叫号码确定对应的IP终端，将该IP终端与交换机之间的分组交换链路作为目标IP网络，立即测量目标IP网络的带宽状态，并获取测量结果。若目标IP网络的带宽状态不拥塞，则选择该IP终端来接续；否则，选择对应的模拟电话接续。
交换机在待测IP网络上发送探测数据包，IP终端接收探测数据包，并根据接收情况作出反馈；交换机接收IP终端的反馈结果，根据反馈结果确定待测IP网络的带宽状态。
可基于包速率模型PRM或包间隔模型PGM测量待测网络的带宽状态。
包速率模型的基本原理：向待测网络发送大量的探测数据包，通过观察探测流的单向延迟变化不断调整探测数据包的发送速率来估测可用带宽。
包间隔模型的基本原理：通过观察探测数据包对中两个相邻的探测数据包经过紧链路后到达接收端的时间间隔变化来测量可用带宽。如图7所示，通过分析Δin(探测数据包对的发送间隔)与Δout(探测数据包对的接收间隔)的变化来估测可用带宽。
包速率模型采用自拥塞原理测量带宽，精度高，但测量时间较长，对网络运行影响较大。包间隔模型相对包速率模型精度略低，但对网络的负载影响较小。优选基于包间隔模型测量网络带宽。
如果采用基于包间隔模型测量网络带宽，可选地，交换机按照预设规则在目标IP网络上发送探测数据包对，预设规则包括在预设周期内发送预设个数的探测数据包对，每个探测数据包对按照预设发送间隔发送。IP终端可根据收到的探测数据包对判断目标IP网络是否拥塞，并向交换机反馈判断结果；交换机接收反馈结果，确定目标IP网络的带宽状态。
比如，在时间T内发送K个探测数据包对。在发送完所有的探测数据包对后，若交换机在第一预设时间内收到IP终端的反馈，则根据反馈结果判断目标IP网络是否拥塞；若交换机在第一预设时间内未收到IP终端的反馈，则认为目标IP网络拥塞。
若带宽状态为不拥塞，则将收到的呼叫交换到IP终端上；若带宽状态为拥塞，则将收到的呼叫交换到被叫号码对应的模拟电话上。
本实施例，通过在IP网络不拥塞时选择IP终端接续，既保证了通话质量又充分利用了IP网络的低成本；在IP网络拥塞时选择模拟电话接续，保证了通话质量和用户的体验。
需要说明的是，本发明提供的用于语音通信的交换机的实施例与前述提供的应用于交换机端的语音通信方法的实施例均基于同一发明构思，能够取得相同的技术效果。因而，用于语音通信的交换机的实施例的其它具体内容可以参照前述应用于交换机端的语音通信方法的实施例内容的记载。
本发明的一个实施例，如图4所示，一种用于语音通信的IP终端200，包括：
网络状态分析模块210，用于根据收到的探测数据包对目标IP网络的带宽状况作统计分析，并将分析结果反馈给交换机。
一种实现方式，基于包速率模型测量待测网络的带宽状态，IP终端接收探测数据包，分析接收到的探测数据包速率，将其反馈给交换机，由交换机再做进一步动作。
另一种实现方式，基于包间隔模型测量待测网络的带宽状态，IP终端接收探测数据包对，分析收到的探测数据包对的接收间隔变化，据此判断目标IP网络是否拥塞，将判断结果反馈给交换机。
下面提供一种基于包间隔模型的实施方式，具体包括：
网络状态分析模块210，包括：
接收间隔测量单元211，用于对每个探测数据包对的接收时间间隔进行测量，得到对应包对的接收间隔。
具体地，若探测数据包对的一个数据包未收到，则IP终端将预设发送间隔的第一倍数作为对应包对的接收间隔。
若探测数据包对的两个数据包均未收到，则IP终端将预设发送间隔的第二倍数作为对应包对的接收间隔，第二倍数大于第一倍数。
若探测数据包对的两个数据包均收到，则IP终端将实际测量得到的两个数据包的接收间隔作为对应包对的接收间隔。
数据分析单元212，用于根据所有包对的接收间隔计算第一趋势判定值和第二趋势判定值；
其中，根据以下公式计算第一趋势判定值ST1：
Figure BDA0002817277610000131
根据以下公式计算第二趋势判定值ST2：
Figure BDA0002817277610000132
其中，K为预设周期内发送的探测数据包对的数目，Δin为预设发送间隔，Δouti为第i个探测数据包对的接收间隔，I()函数为布尔函数。
I(Ol＞Ol-1)表示，若Ol＞Ol-1，则I(Ol＞Ol-1)为1；否则为0。
状态判断单元213，用于根据第一趋势判定值和第二趋势判定值判断目标IP网络是否拥塞。
状态判断单元213，还用于若第一趋势判定值大于第一趋势门限，且第二趋势判定值大于第二趋势门限，则判断目标IP网络拥塞。
本实施例，通过IP终端根据收到的探测数据包对目标IP网络的带宽状况做统计分析，并将分析结果及时反馈给交换机，以便交换机实时了解目标IP网络的带宽状态，为呼叫接续作出正确的链路选择，从而保证了通话质量和用户的体验。
需要说明的是，本发明提供的用于语音通信的IP终端的实施例与前述提供的应用于IP终端的语音通信方法的实施例均基于同一发明构思，能够取得相同的技术效果。因而，用于语音通信的IP终端的实施例的其它具体内容可以参照前述应用于IP终端的语音通信方法的实施例内容的记载。
本发明的一个实施例，如图5所示，一种利用IP网络的语音通信系统，包括：
模拟电话300、前述实施例描述的交换机100和前述实施例描述的IP终端200。
具体地，交换机100发起对目标IP网络的带宽状态测量，在目标IP网络上发送探测数据包，IP终端200接收探测数据包，评估当前网络情况，并向交换机100反馈评估结果。交换机100根据IP终端200的反馈结果，确定目标IP网络的带宽状态。若带宽状态为不拥塞，则交换机100将收到的呼叫交换到IP终端200上。若带宽状态为拥塞，则交换机100将收到的呼叫交换到被叫号码对应的模拟电话300上。
本发明还提供了一个具体实施场景示例，将本申请提供的利用IP网络的语音通信方法、交换机、IP终端、系统应用于警用统一通信网络中。
在警用统一通信网络应用服务层中部署了一个一号多机业务服务，利用交换机对IP网络进行探测，根据探测得到的具体情况，选择不同的通信链路发起呼叫。
具体如下：
1、交换机对IP网络上的终端通过发送探测数据包对的方式，不断测量IP网络的具体状态。
如图8所示，交换机在时间段T内发送K个探测数据包对，b11与b12构成第一个探测数据包对，b21与b22构成第二个探测数据包对，依次类推，bK1与bK2构成第K个探测数据包对。发送的探测数据包对的时间间隔保持相同，即Δin；发送的探测数据包对之间的时间间隔τ服从泊松分布。
通过主动发起网络探测，把探测数据包放入背景流中，从而尽可能降低对网络负载的影响，同时又能测得网络的状态。
2、IP终端对每个探测数据包对计算其相应的观测值Oi。
Figure BDA0002817277610000141
其中Δouti为第i个探测数据包对的接收间隔，在IP终端侧统计。Δin是交换机端发送的探测数据包对的发送时间间隔，在发送之前约定好。
对于接收端而言，数据包的接收有可能出现各种异常情况。比如，数据包对中的一个数据包丢失，则Δout按第一倍数*Δin处理，比如，第一倍数设为4；数据包对中的两个数据包均丢失，认为网络环境糟糕，则Δout按第二倍数*Δin处理，比如，第二倍数设为6；数据包对之间的接收时间间隔过长，即IP数据包超时过长，比如超过第一倍数*Δin，则Δout按第一倍数*Δin处理。
处理好上述异常情况后，得到观测值Oi，i＝1,2,……,K。
3、IP终端根据观测值Oi计算趋势增加量，包括第一趋势判定值ST1和第二趋势判定值ST2。
Figure BDA0002817277610000151
Figure BDA0002817277610000152
其中，K为预设周期内发送的探测数据包对的数目，Δin为预设发送间隔，Δouti为第i个探测数据包对的接收间隔，I()函数为布尔函数。I(Ol＞Ol-1)含义为：若条件Ol＞Ol-1为真，则取1，否则取0。
4、根据第一趋势判定值和第二趋势判定值判断目标IP网络是否拥塞，并将判断结果反馈给交换机。
若第一趋势判定值ST1大于第一预设值，且第二趋势判定值ST2大于第二预设值，则判断单向时延呈现增加趋势，进而判定当前IP网络发生拥塞。
将第一预设值设定为0.66，将第二预设值设定为0.55。在一实例中，若计算得到第一趋势判定值ST1＝0.5<0.66，第二趋势判定值ST2＝0.6>0.55，只有第二趋势判定值ST2呈现增加趋势，进而判定当前IP网络没有发生拥塞。
在另一实例中，若计算得到第一趋势判定值ST1＝0.7>0.66，第二趋势判定值ST2＝0.6>0.55，第一趋势判定值ST1和第二趋势判定值ST2都呈现增加趋势，进而判定当前IP网络发生拥塞。
5、交换机接收IP终端的反馈结果，并根据反馈结果选择相应的链路接续。
正常情况，交换机接收IP终端的反馈结果，确定IP网络的带宽状态。若当前IP网络没有发生拥塞，则优先使用IP终端；若当前IP网络发生拥塞，为保证服务质量，优先使用模拟电话。
异常情况，比如IP终端出现故障，对探测数据包没有响应，若交换机长时间检测得不到应答时，后续外部呼叫直接进入模拟电话，并把事件上报处理。
应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，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 (10)

1.一种利用IP网络的语音通信方法，其特征在于，包括：
交换机在目标IP网络上发送探测数据包对，所述目标IP网络为被叫号码对应的IP终端与所述交换机之间的分组交换链路；
所述IP终端根据收到的探测数据包对情况对所述目标IP网络的带宽状况作统计分析，并将分析结果反馈给交换机；
所述交换机接收所述IP终端因收到的探测数据包对情况而发出的反馈结果，并根据反馈结果确定所述目标IP网络的带宽状态；
若所述带宽状态为不拥塞，则所述交换机将收到的呼叫交换到所述IP终端上；
若所述带宽状态为拥塞，则所述交换机将收到的呼叫交换到所述被叫号码对应的模拟电话上；
其中，所述IP终端根据收到的探测数据包对情况对所述目标IP网络的带宽状况作统计分析，并将分析结果反馈给交换机，包括：
所述IP终端对每个探测数据包对的接收时间间隔进行测量，得到对应包对的接收间隔；
所述IP终端对每个探测数据包对计算其相应的观测值Oi：
Figure FDA0003730885470000011
Δin为预设发送间隔，Δouti为第i个探测数据包对的接收间隔，K为预设周期内发送的探测数据包对的数目；
所述IP终端根据所有的观测值计算第一趋势判定值ST1和第二趋势判定值ST2：
Figure FDA0003730885470000012
Figure FDA0003730885470000021
其中，I()函数为布尔函数；
所述IP终端根据所述第一趋势判定值和所述第二趋势判定值判断所述目标IP网络是否拥塞，并将判断结果反馈给交换机。
2.根据权利要求1所述的利用IP网络的语音通信方法，其特征在于，所述的交换机在目标IP网络上发送探测数据包对，包括：
所述交换机按照预设规则在所述目标IP网络上发送探测数据包对，所述预设规则包括在预设周期内发送预设个数的探测数据包对，所述探测数据包对按照预设发送间隔发送。
3.根据权利要求2所述的利用IP网络的语音通信方法，其特征在于，所述的根据反馈结果确定所述目标IP网络的带宽状态，包括：
若所述交换机在第一预设时间内未收到所述IP终端的反馈结果，则所述交换机认为所述目标IP网络拥塞。
4.一种利用IP网络的语音通信方法，应用于IP终端，其特征在于，包括：
所述IP终端根据收到的探测数据包对情况对目标IP网络的带宽状况作统计分析，并将分析结果反馈给交换机；
其中包括：
所述IP终端对每个探测数据包对的接收时间间隔进行测量，得到对应包对的接收间隔；
所述IP终端对每个探测数据包对计算其相应的观测值Oi：
Figure FDA0003730885470000031
Δin为预设发送间隔，Δouti为第i个探测数据包对的接收间隔，K为预设周期内发送的探测数据包对的数目；
所述IP终端根据所有的观测值计算第一趋势判定值ST1和第二趋势判定值ST2：
Figure FDA0003730885470000032
Figure FDA0003730885470000033
其中，I()函数为布尔函数；
所述IP终端根据所述第一趋势判定值和所述第二趋势判定值判断所述目标IP网络是否拥塞，并将判断结果反馈给交换机。
5.根据权利要求4所述的利用IP网络的语音通信方法，其特征在于，所述IP终端根据所述第一趋势判定值和所述第二趋势判定值判断所述目标IP网络是否拥塞，包括：
若所述第一趋势判定值大于第一趋势门限，且所述第二趋势判定值大于第二趋势门限，则判断所述目标IP网络拥塞。
6.根据权利要求4所述的利用IP网络的语音通信方法，其特征在于，所述IP终端对每个探测数据包对的接收时间间隔进行测量，得到对应包对的接收间隔，包括：
若探测数据包对的一个数据包未收到，则所述IP终端将预设发送间隔的第一倍数作为对应包对的接收间隔。
7.根据权利要求6所述的利用IP网络的语音通信方法，其特征在于，所述IP终端对每个探测数据包对的接收时间间隔进行测量，得到对应包对的接收间隔，还包括：
若探测数据包对的两个数据包均未收到，则IP终端将预设发送间隔的第二倍数作为对应包对的接收间隔，第二倍数大于第一倍数。
8.一种用于语音通信的IP终端，其特征在于，包括：
网络状态分析模块，用于根据收到的探测数据包对情况对目标IP网络的带宽状况作统计分析，并将分析结果反馈给交换机；
所述网络状态分析模块，包括：
接收间隔测量单元，用于对每个探测数据包对的接收时间间隔进行测量，得到对应包对的接收间隔；
数据分析单元，用于根据所有包对的接收间隔计算第一趋势判定值和第二趋势判定值；
其中，根据以下公式计算所述第一趋势判定值ST1：
Figure FDA0003730885470000041
根据以下公式计算所述第二趋势判定值ST2：
Figure FDA0003730885470000042
其中，K为预设周期内发送的探测数据包对的数目，Δin为预设发送间隔，Δouti为第i个探测数据包对的接收间隔，I()函数为布尔函数；
状态判断单元，用于根据所述第一趋势判定值和所述第二趋势判定值判断所述目标IP网络是否拥塞。
9.根据权利要求8所述的IP终端，其特征在于，
所述状态判断单元，还用于若所述第一趋势判定值大于第一趋势门限，且所述第二趋势判定值大于第二趋势门限，则判断所述目标IP网络拥塞。
10.一种利用IP网络的语音通信系统，其特征在于，包括模拟电话、交换机和权利要求8或9所述的IP终端；
所述交换机包括：
网络状态获取模块，用于在目标IP网络上发送探测数据包对，所述目标IP网络为被叫号码对应的IP终端与交换机之间的分组交换链路；接收所述IP终端因收到的探测数据包对情况而发出的反馈结果，并根据反馈结果确定所述目标IP网络的带宽状态；
交换模块，用于若所述带宽状态为不拥塞，则将收到的呼叫交换到所述IP终端上；若所述带宽状态为拥塞，则将收到的呼叫交换到所述被叫号码对应的模拟电话上。
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