CN116744353A - 基于5g通信的网络质量检测方法 - Google Patents

基于5g通信的网络质量检测方法 Download PDF

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Abstract

本公开提供了一种基于5G通信的网络质量检测方法，涉及网络监测领域。具体步骤为：在目标网络链路的入口布设主动质量探针，通过所述主动质量探针向所述目标网络链路上的另一端及各个节点发送探测流量包；在所述目标网络链路中的节点上部署性能探针，以获取探测流量包在目标网络链路中各段路由路径的链路质量信息或业务质量信息；基于所述每段路由路径的链路质量信息或业务质量信息，根据预设的告警规则生成告警信息；基于所述告警信息确定异常节点，并对异常节点进行故障排查。本公开通过布置的主动质量探针发送流量包，并根据性能探针获取链路质量信息或业务质量信息，实现了对网络质量的检测，避免网络故障无法及时被发现，提高了基于5G通信的网络质量检测的准确率。

Description

基于5G通信的网络质量检测方法
技术领域
本公开涉及网络监测领域，尤其涉及一种基于5G通信的网络质量检测方法。
背景技术
随着通信技术的发展，宽带光接入网的应用越来越普遍，如何对宽带PON(PassiveOptical Network，无源光纤网络)接入网络的网络链路进行准确监测成为了该领域的焦点。
在不同环境下，PON系统的内部网络结构差异较大，不同网络节点之间的网络链路能够较大程度影响网络质量。而相关技术中缺乏对网络链路中影响网络质量的路段/节点的有效监测手段，监测准确性较低。
需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本公开提供一种基于5G通信的网络质量检测方法，以至少解决相关技术中基于5G通信的网络质量检测准确度较低的问题。本公开的技术方案如下：
根据本公开实施例的第一方面，提供一种基于5G通信的网络质量检测方法，包括：
在目标网络链路的入口布设主动质量探针，通过所述主动质量探针向所述目标网络链路上的另一端及各个节点发送探测流量包，其中，所述入口包括：终端、CPE侧、UPF、MEC入口、用户私有IDC入口；
在所述目标网络链路中的节点上部署性能探针，以获取探测流量包在所述目标网络链路中各段路由路径的链路质量信息或业务质量信息；
基于所述每段路由路径的链路质量信息或业务质量信息，根据预设的告警规则生成告警信息；
基于所述告警信息确定异常节点，并对所述异常节点进行故障排查。
可选的，所述获取探测流量包在所述目标网络链路中各段路由路径的链路质量信息的步骤具体包括：
根据所述性能探针对主机进行分析以获取主机列表和流量；
根据所述性能探针对IP会话进行分析以获取上下行速率和带宽；
根据所述性能探针对TCP进行分析以获取TCP重传、建立时延和三次握手时延；
根据所述性能探针对UDP进行分析以获取如丢包、上下行速率和时延；
根据所述性能探针对HTTP进行分析以获取HTTP成功率、操作码和建立时延；
根据所述性能探针对DNS进行分析以获取DNS成功率和时延。
可选的，所述获取探测流量包在所述目标网络链路中各段路由路径的业务质量信息的步骤包括：
响应于所述探测流量包为摄像头视频流量包，获根据所述性能探针取所述摄像头视频流量包中文件的业务质量信息，包括：卡顿、花屏、丢包率、乱序率、重传率、连接时延、连接成功率、码率、分辨率、编码格式；
或，
响应于所述探测流量包为摄像头AI流量包，根据所述性能探针获取所述摄像头AI流量包中文件的业务质量信息，包括：健康度评分、媒体请求成功率、传输请求成功率、对比度异常、信号丢失、清晰度异常、抖动异常、遮挡异常、亮度异常；
或，
响应于所述探测流量包为无人驾驶业务流量包，根据所述性能探针获取所述无人驾驶业务流量包中文件的业务质量信息，包括：上下行速率、终端数目、终端连接状态、握手成功率、握手时延、设备连接成功率、订阅请求成功率、客户端时延、服务器端时延、响应次数、响应成功率、错误码分析。
可选的，所述基于所述每段路由路径的链路质量信息或业务质量信息，根据预设的告警规则生成告警信息的步骤具体包括：
根据预设的告警规则获取监控对象类型、监控指标与告警阈值；
获取所述监控对象类型对应的探测流量包，并获取所述链路质量信息或业务质量信息中对应的监控指标；
将所述监控指标与所述告警阈值对比以确定异常监控指标和告警级别，并根据所述异常监控指标和告警级别生成所述告警信息。
可选的，所述方法还包括：
响应于所述探测流量包为摄像头视频流量包、摄像头AI流量包或无人驾驶业务流量包，所述告警信息包括链路主动告警、端到端业务质量告警和业务健康度指标告警。
可选的，所述方法还包括：
将各个节点的所述异常监控指标和所述告警级别可视化。
根据本公开实施例的第二方面，提供一种基于5G通信的网络质量检测装置，包括：
探针布置模块，用于在目标网络链路的入口布设主动质量探针，通过所述主动质量探针向所述目标网络链路上的另一端及各个节点发送探测流量包，其中，所述入口包括：终端、CPE侧、UPF、MEC入口、用户私有IDC入口；
质量检测模块，用于在所述目标网络链路中的节点上部署性能探针，以获取探测流量包在所述目标网络链路中各段路由路径的链路质量信息或业务质量信息；
告警模块，用于基于所述每段路由路径的链路质量信息或业务质量信息，根据预设的告警规则生成告警信息；
故障排查模块，用于基于所述告警信息确定异常节点，并对所述异常节点进行故障排查。
本公开的实施例提供的技术方案至少带来以下有益效果：
通过布置的主动质量探针发送流量包，并根据性能探针获取链路质量信息或业务质量信息，实现了对网络质量的检测，避免网络故障无法及时被发现，提高了基于5G通信的网络质量检测的准确率。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理，并不构成对本公开的不当限定。
图1是根据一示例性实施例示出的一种基于5G通信的网络质量检测方法的流程图。
图2是根据一示例性实施例示出的一种基于5G通信的网络质量检测方法的流程图。
图3是根据一示例性实施例示出的一种基于5G通信的网络质量检测装置的框图。
具体实施方式
为了使本领域普通人员更好地理解本公开的技术方案，下面将结合附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
需要说明的是，本公开的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
图1是根据一示例性实施例示出的一种基于5G通信的网络质量检测方法的流程图，如图1所示，所述方法用于网络监测终端中，包括以下步骤。
步骤101，在目标网络链路的入口布设主动质量探针，通过所述主动质量探针向所述目标网络链路上的另一端及各个节点发送探测流量包，其中，所述入口包括：终端、CPE侧、UPF、MEC入口、用户私有IDC入口；
本实施例中，基于5G通信的网络质量检测包括主动测试和流量监测两种方式，其中，主动测试方式中，利用链路级主动质量探针，可以清晰的了解到网络链路当中的主要性能状况，同样可以为客户提供应用服务的网络链路层可用性监测，如网络链路当中的时延、丢包等核心性能指标。
通过在终端或CPE侧、UPF和MEC入口、用户私有IDC入口部署拨测探针，主动探测终端至UPF/MEC的链路双向可用性及质量，实时监控链路和节点质量，采集链路时延、丢包、抖动、连续性与可用性、带宽等数据，结合5G无线网络质量监测实现链路质量分段监测能力，当检测到链路性能劣化至告警阈值时触发性能告警并进行自动化故障定界、定位。
主动性能探针部署在网络的不同分段的关键节点，通过主动探测形成矩阵式的、分段性能测试数据及端到端整体质量报告。
在流量监测方式中，可以针对在5G核心网侧UPF对接边缘计算平台的网络与应用流量，进行全量数据采集，提供面向网络链路层、业务应用层的7*24小时性能监控。支持输出网络层的速率、丢包等核心数据指标，支持输出面向业务应用层的业务建立成功率、时延和各类业务健康度体验性能数据。
可以通过部署物理探针，如在SPN落地交换设备(N3)或者UPF和MEC之间的交换机(N6)侧部署。也可以在MEC的MEP平台，分配虚拟机资源，通过虚拟交换机流量镜像方式部署流量采集虚拟化软件探针。
步骤102，在所述目标网络链路中的节点上部署性能探针，以获取探测流量包在所述目标网络链路中各段路由路径的链路质量信息或业务质量信息；
本实施例中，所述探测流量包用于供探针进行测试，根据测试目的不同可以设置不同的探测流量包，如果针对网络链路层的质量进行测试，所述探测流量包中包含的文件不限制；如果是针对业务应用层的质量进行测试，为了更准确地检测业务在网络中传输的质量，所述探测流量包中包含的文件需要为进行业务时传输的文件。例如，针对监控摄像头采集的视频传输的业务，所述探测流量包中包含监控视频。
由于部署性能探针的成本较高，为了防止重复检测，提高检测效率，并节省成本。本实施例仅在目标网络链路中关键的节点上部署性能探针，来检测链路质量信息或业务质量信息。
步骤103，基于所述每段路由路径的链路质量信息或业务质量信息，根据预设的告警规则生成告警信息；
本实施例中，对各个节点获取链路质量信息或业务质量信息进行分析以确定是否需要生成告警信息，分析的规则由实施者预先设置，如，针对链路质量信息或业务质量信息中的指标设置一定的告警阈值，当指标超出或低于所述告警阈值时，确定该指标异常，并生成对应的告警信息。
步骤104，基于所述告警信息确定异常节点，并对所述异常节点进行故障排查。
当检测到告警信息时，说明存在网络质量较差的链路，需要确定告警信息中的异常节点，以定位到异常节点和异常节点之间的链路，并进行故障排查或修复。
本实施例通过布置的主动质量探针发送流量包，并根据性能探针获取链路质量信息或业务质量信息，实现了对网络质量的检测，避免网络故障无法及时被发现，提高了基于5G通信的网络质量检测的准确率。
可选的，图1中步骤102具体包括：
根据所述性能探针对主机进行分析以获取主机列表和流量；
根据所述性能探针对IP会话进行分析以获取上下行速率和带宽；
根据所述性能探针对TCP进行分析以获取TCP重传、建立时延和三次握手时延；
根据所述性能探针对UDP进行分析以获取如丢包、上下行速率和时延；
根据所述性能探针对HTTP进行分析以获取HTTP成功率、操作码和建立时延；
根据所述性能探针对DNS进行分析以获取DNS成功率和时延。
本实施例中，针对网络链路层获取链路质量信息，上述链路质量信息反映了网络链路层中数据传输的质量。
可选的，图1中步骤102具体还包括：
响应于所述探测流量包为摄像头视频流量包，获根据所述性能探针取所述摄像头视频流量包中文件的业务质量信息，包括：卡顿、花屏、丢包率、乱序率、重传率、连接时延、连接成功率、码率、分辨率、编码格式；
或，
响应于所述探测流量包为摄像头AI流量包，根据所述性能探针获取所述摄像头AI流量包中文件的业务质量信息，包括：健康度评分、媒体请求成功率、传输请求成功率、对比度异常、信号丢失、清晰度异常、抖动异常、遮挡异常、亮度异常；
或，
响应于所述探测流量包为无人驾驶业务流量包，根据所述性能探针获取所述无人驾驶业务流量包中文件的业务质量信息，包括：上下行速率、终端数目、终端连接状态、握手成功率、握手时延、设备连接成功率、订阅请求成功率、客户端时延、服务器端时延、响应次数、响应成功率、错误码分析。
本实施例中，针对业务应用层获取上述业务质量信息，摄像头视频流量包用于供性能探针检测摄像头拍摄监控视频后，执行监控视频传输业务的质量。摄像头AI流量包用于供性能探针检测摄像头拍摄监控视频后，通过AI对监控视频进行分析处理业务的质量。无人驾驶业务流量包用于供性能探针检测自动驾驶业务的质量，所述自动驾驶业务包括自动驾驶车辆上传数据，和服务器根据上传的数据进行分析并将指令传输至自动驾驶车车辆的过程。
图2是根据一示例性实施例示出的一种基于5G通信的网络质量检测方法的流程图，如图2所示，所述方法用于网络监测终端中，图1中的步骤103具体包括以下步骤。
步骤201，根据预设的告警规则获取监控对象类型、监控指标与告警阈值；
步骤202，获取所述监控对象类型对应的探测流量包，并获取所述链路质量信息或业务质量信息中对应的监控指标；
步骤203，将所述监控指标与所述告警阈值对比以确定异常监控指标和告警级别，并根据所述异常监控指标和告警级别生成所述告警信息。
本申请实施例中，支持自定义性能指标告警规则，支持客户自定义规则名称、监控对象类型、监控指标与告警阈值等信息，支持监控规则的增删改查。实施者可以根据具体的业务需求配置告警规则。
在一种可能的实施例中，对于网络链路层的质量检测中，如果需求为网络延迟低于一定的数值，针对所述建立时延、三次握手时延、HTTP建立时延、DNS时延设置对应的告警阈值，当所述建立时延、三次握手时延、HTTP建立时延、DNS时延小于或等于所述告警阈值时，可以确定网络质量正常，无需生成告警信息；当所述建立时延、三次握手时延、HTTP建立时延、DNS时延大于或所述告警阈值时，可以确定网络质量异常，需要生成告警信息，将所述建立时延、三次握手时延、HTTP建立时延、DNS时延确定为异常监控指标，同时根据所述建立时延、三次握手时延、HTTP建立时延、DNS时延与告警阈值的差值大小确定所述告警级别，以生成所述告警信息。需要说明的是，差值与告警级别的关系可以由实施者根据实际情况进行配置，本申请不做限制。
可选的，图2中所述方法还包括：
响应于所述探测流量包为摄像头视频流量包、摄像头AI流量包或无人驾驶业务流量包，所述告警信息包括链路主动告警、端到端业务质量告警和业务健康度指标告警。
链路主动告警：端到端网络链路质量如上下行速率、时延、丢包、抖动的告警门限阈值设定与告警触发。
端到端业务质量告警：通过端到端主动拨测的业务仿真，结合业务场景的告警门限告警，如视频业务对应的指标(重传率、建连时间)告警等。
业务健康度指标告警：根据真实的业务质量，结合自定义的业务健康度评分，进行业务性能的告警，如摄像头在线个数，摄像头图像层质量，自动驾驶远程控制时延等。
可选的，图1中所述方法还包括：
将各个节点的所述异常监控指标和所述告警级别可视化。
本实施例提供独立的告警模块，支持及时、直观、统一风格的告警呈现，且告警数据的采集上报不影响相应设备的运行。对采集到各类测试点的告警数据，以统计视窗、事件列表等多种方式加以呈现，在需要时可以呈现告警事件的具有专业特性的详细信息,支持根据告警指标阈值设定不同的告警级别。
当专网业务或者链路质量指标低于告警阈值并满足其他设定的告警条件时，及时触发告警，告警支持设定告警级别，支持单个指标超限告警、支持多个指标组合超限告警。
支持故障协查，支持向运营商驻场运维指派工单，支持根据告警记录自动创建工单与派发，提供工单详情与流程查看功能。
告警支持SNMP北向输出、支持HTTP北向输出，支持电子邮件形式自动发送告警，北向与邮件方式发送的告警均应能支持自定义配置告警标题及告警内容。
图3是根据一示例性实施例示出的一种基于5G通信的网络质量检测装置的框图。如图3所示，所述装置300包括：
探针布置模块310，用于在目标网络链路的入口布设主动质量探针，通过所述主动质量探针向所述目标网络链路上的另一端及各个节点发送探测流量包，其中，所述入口包括：终端、CPE侧、UPF、MEC入口、用户私有IDC入口；
质量检测模块320，用于在所述目标网络链路中的节点上部署性能探针，以获取探测流量包在所述目标网络链路中各段路由路径的链路质量信息或业务质量信息；
告警模块330，用于基于所述每段路由路径的链路质量信息或业务质量信息，根据预设的告警规则生成告警信息；
故障排查模块340，用于基于所述告警信息确定异常节点，并对所述异常节点进行故障排查。
所述装置的使用方法在前述基于5G通信的网络质量检测方法的实施例中已详细说明，此处不再赘述。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (7)

1.一种基于5G通信的网络质量检测方法，其特征在于，包括：
在目标网络链路的入口布设主动质量探针，通过所述主动质量探针向所述目标网络链路上的另一端及各个节点发送探测流量包，其中，所述入口包括：终端、CPE侧、UPF、MEC入口、用户私有IDC入口；
在所述目标网络链路中的节点上部署性能探针，以获取探测流量包在所述目标网络链路中各段路由路径的链路质量信息或业务质量信息；
基于所述每段路由路径的链路质量信息或业务质量信息，根据预设的告警规则生成告警信息；
基于所述告警信息确定异常节点，并对所述异常节点进行故障排查。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取探测流量包在所述目标网络链路中各段路由路径的链路质量信息的步骤具体包括：
根据所述性能探针对主机进行分析以获取主机列表和流量；
根据所述性能探针对IP会话进行分析以获取上下行速率和带宽；
根据所述性能探针对TCP进行分析以获取TCP重传、建立时延和三次握手时延；
根据所述性能探针对UDP进行分析以获取如丢包、上下行速率和时延；
根据所述性能探针对HTTP进行分析以获取HTTP成功率、操作码和建立时延；
根据所述性能探针对DNS进行分析以获取DNS成功率和时延。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取探测流量包在所述目标网络链路中各段路由路径的业务质量信息的步骤包括：
响应于所述探测流量包为摄像头视频流量包，获根据所述性能探针取所述摄像头视频流量包中文件的业务质量信息，包括：卡顿、花屏、丢包率、乱序率、重传率、连接时延、连接成功率、码率、分辨率、编码格式；
或，
响应于所述探测流量包为摄像头AI流量包，根据所述性能探针获取所述摄像头AI流量包中文件的业务质量信息，包括：健康度评分、媒体请求成功率、传输请求成功率、对比度异常、信号丢失、清晰度异常、抖动异常、遮挡异常、亮度异常；
或，
响应于所述探测流量包为无人驾驶业务流量包，根据所述性能探针获取所述无人驾驶业务流量包中文件的业务质量信息，包括：上下行速率、终端数目、终端连接状态、握手成功率、握手时延、设备连接成功率、订阅请求成功率、客户端时延、服务器端时延、响应次数、响应成功率、错误码分析。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述每段路由路径的链路质量信息或业务质量信息，根据预设的告警规则生成告警信息的步骤具体包括：
根据预设的告警规则获取监控对象类型、监控指标与告警阈值；
获取所述监控对象类型对应的探测流量包，并获取所述链路质量信息或业务质量信息中对应的监控指标；
将所述监控指标与所述告警阈值对比以确定异常监控指标和告警级别，并根据所述异常监控指标和告警级别生成所述告警信息。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
响应于所述探测流量包为摄像头视频流量包、摄像头AI流量包或无人驾驶业务流量包，所述告警信息包括链路主动告警、端到端业务质量告警和业务健康度指标告警。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
将各个节点的所述异常监控指标和所述告警级别可视化。
7.一种基于5G通信的网络质量检测装置，其特征在于，包括：
探针布置模块，用于在目标网络链路的入口布设主动质量探针，通过所述主动质量探针向所述目标网络链路上的另一端及各个节点发送探测流量包，其中，所述入口包括：终端、CPE侧、UPF、MEC入口、用户私有IDC入口；
质量检测模块，用于在所述目标网络链路中的节点上部署性能探针，以获取探测流量包在所述目标网络链路中各段路由路径的链路质量信息或业务质量信息；
告警模块，用于基于所述每段路由路径的链路质量信息或业务质量信息，根据预设的告警规则生成告警信息；
故障排查模块，用于基于所述告警信息确定异常节点，并对所述异常节点进行故障排查。
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