CN1738266A

CN1738266A - 多媒体会话业务服务质量关联测试方法

Info

Publication number: CN1738266A
Application number: CN 200510037973
Authority: CN
Inventors: 张顺颐; 沈凤; 饶翔; 柏海英
Original assignee: Nanjing Post & Telecommunication College
Current assignee: Nanjing Post & Telecommunication College
Priority date: 2005-03-07
Filing date: 2005-03-07
Publication date: 2006-02-22

Abstract

多媒体会话业务服务质量关联测试方法是对电信网络中的多媒体会话业务服务质量进行关联测试的方法，实现该方法由SS7七号信令数据采集与发送端、H.323数据采集与发送端、CDR呼叫详细记录接收层、CDR合成层、数据分析与呈现层五大模块组成，测试方法为：启动数据接收功能，接收七号信令CER与H，323CDR；生成CDR合成事件，插入合成事件队列1的尾部；交替调度合成事件队列1和合成事件队列2中的合成事件；判断是否成功合成对应的七号信令CDR与H，323CDR；若成功合成对应的七号信令CDR与H，323CDR，则删除该合成事件，将合成CDR送数据分析与呈现层；进行呼叫分析、呼叫跟踪、告警分析等操作。

Description

多媒体会话业务服务质量关联测试方法

技术领域

本发明是对电信网络中的多媒体会话业务服务质量进行关联测试的方法，涉及电信技术领域。

背景技术

自从1995年以色列VocalTec公司推出Internet电话软件以来，VoIP业务已成为新型电话业务在全世界开展，并对传统电话业务形成越来越大的威胁。

在中国，各大运营商利用VoIP技术在非常短的时间里，实现了国内、国际长途电话市场中的多家竞争局面。而话音业务仍然是电信运营商的最大业务收入来源。由于IP网络本身的技术先进性、网络容量的高利用率和极强的可扩展性，使IP电话较PSTN更加具有发展潜力，传统的PSTN话音业务与IP数据网络的融合已成为电信网络发展的必然趋势。

但是VoIP网络如同一个黑匣子，缺乏有效评测设备性能、信令流程、运行状态、服务质量的工具。传统的网管、测试手段无法分析二次拨号业务。VoIP设备的可靠性、稳定性、可维护性有所欠缺。用户感知到的网络质量差：忙时难以拨通，通话质量不稳定，容易发生掉话、单通现象。

而现有的维护手段并不能很好地解决以上问题。如日常话务统计报表：只能给出全网的统计数据，不能细化深入分析发现的问题；设备厂商提供的网管系统：很难公正、准确反映网络实际状况，不能兼容其他厂商的设备；协议分析仪：数据量大，对维护人员要求高，“见树不见林”；用户投诉：事后被动处理，无法先于用户发现问题。

即使现有的VoIP QoS(QoS，Quality of Service服务质量)的测试仪器，也只能测试VoIP业务IP端，在采集的IP端数据的基础上分析得出的结果并不能为VoIP网络的维护提供最让用户满意的信息。因为一次完成的VoIP通话不仅涉及IP交换，而且还有传统的电路交换过程，也就是说SS7(七号信令)的参与。因此若想完成地呈现一次VoIP呼叫，就必须同时采集SS7端和IP端的数据进行关联分析。

但是S77和IP端的H.323协议是不同的协议，而且采集这两种数据的地点也不同。因此关联测试必须解决如下问题：

1)对SS7数据和H.323数据的采集必须在不同地点同步进行；

2)采集的SS7数据和H.323数据必须送达某个地点进行合成处理，以复原一次完整的呼叫；

3)采集到的原始数据是实时的、大量的，对这些数据的合成必须采取合理的措施，以保证测试的实时性、准确性。

发明内容

技术问题：本发明的目的是提出一种多媒体会话业务服务质量关联测试方法，能够对完整的VoIP呼叫流程进行实时监测，从微观上展示每个呼叫的完整的信令流程，和宏观上分析每个VoIP网关上的接通率情况、呼损的时空分布情况，指导网络维护人员及时排除网络故障，提高用户可以感知的VoIP业务的服务质量，从而提高用户满意度及忠诚度。

技术方案：本发明提出了分布式的VoIP关联测试的方法。实现该方法的软件系统由SS7(七号信令)数据采集与发送端、H.323数据采集与发送端、CDR(呼叫详细记录)接收层、CDR合成层、数据分析与呈现层五大模块组成，测试方法为：

1、)启动数据接收功能，接收七号信令CER与H，323CDR；

2、)接收到七号信令CDR，生成CDR合成事件，插入合成事件队列1的尾部；

3、)交替调度合成事件队列1和合成事件队列2中的合成事件；

4、)判断是否成功合成对应的七号信令CDR与H，323CDR；

5、)若成功合成对应的七号信令CDR与H，323CDR，则删除该合成事件，将合成CDR送数据分析与呈现层；

6、)进行呼叫分析、呼叫跟踪、告警分析等操作；

7、)结束

8、)若上述第5步不能成功合成对应的七号信令CDR与H，323CDR，则判断合成事件是否超时，若超时，则丢弃合成事件；若不超时，则插入合成事件队列2的尾部。

1.SS7数据采集与发送端

该模块负责采集与发送SS7数据。其方法为：1)通过数据采集卡采集SS7原始数据；2)对原始数据流进行协议解码，生成表示一次呼叫过程的CDR；3)通过网络，将SS7 CDR发送至远端的关联分析服务器。

2.H.323数据采集与发送端

该模块负责采集与发送H.323数据。其方法为：1)通过数据采集卡采集H.323原始数据；2)对原始数据流进行协议解码，生成表示一次呼叫过程的CDR；3)通过网络，将H.323CDR发送至关联分析服务器。

3.CDR接收层

该模块负责接收客户端传送来的CDR。为了实现分布式测试，因此采用Winsock技术在网络中传送CDR。关联分析系统作为Client端，而SS7数据采集与发送端及H.323数据采集与发送端作为Server端。Client端向Server端的指定端口发出连接请求，连接建立成功后在此连接上发送数据，停止测试时释放连接。

4.CDR合成层

CDR合成层的功能如下：1)生成合成事件；2)调度合成事件；3)合成CDR。

1)生成合成事件

当七号信令CDR接收进程接收到七号信令CDR后，它通过消息方式通知CDR合成进程，CDR合成进程接收到消息后创建一个合成调度事件，插入相应的合成调度队列。

生成合成事件的时机为接收到七号信令CDR。因为七号信令CDR是在另一台机器上生成，并且通过网络传输得到，而H.323 CDR是在本机上生成，通过进程通信方法得到。并且从时序上来说，应该是H.323信令先结束，七号信令才结束，因此从理论上来说，应该是先得到H.323 CDR，之后才得到七号信令CDR。

除了上述理想情况之外，我们还考虑了如下异常情况：

◆异常情况1：H.323 CDR已经生成，但是对应的七号信令CDR未正常生成，或者在传输过程中丢失，在这种情况下将不会生成合成调度事件；

◆异常情况2：正常接收到七号信令CDR，生成合成调度事件，但是在事件被调度时，对应的H.323 CDR未正常生成，在这种情况下，合成事件会异常返回(未生成合成CDR)。

◆异常情况3：接收到重复的七号信令CDR。在这种情况下，不管对应的H.323 CDR是否正常生成，第二个合成事件均无法正常返回。

针对以上异常情况，采取以下措施：

◆异常情况1：定期检查H.323 CDR队列，将超期(10秒)的CDR清除出队列。

◆异常情况2：在合成事件中增加一个域，存放事件的存活时间。在调度第2级队列中的合成事件异常返回后，检查其生存时间。如果从生成合成事件到事件再次被调度之间的时间差超过10秒，那么就认为和该七号信令CDR对应的H.323 CDR未能正确生成，所以将该事件从事件调度队列中删除。

◆异常情况3：异常2的处理措施可以处理这种异常情况。

2)调度合成事件

建立两个队列，分别命名为第1级队列和第2级队列。合成调度事件生成时，将其插入第1级队列的队尾。第2级队列初始时为空。两个队列的调度方式均为FCFS(First Come First Service)算法。调度进程交替调度两个队列的队头，如果被调度执行的合成事件正常返回，那么就将该事件从队列中删除。如果不能正常返回，则将其插入第2级队列的队尾。(如附图3所示)。

这个算法的优点是：

◆将第一次调度的事件和已经调度过若干次的事件区分开来，从理论上来说，这两类事件具有了不同的优先级；

◆考虑到每个队列中的事件需要的CPU时间和I/O时间从理论上来说几乎相同，并且具有相同的调度优先级，因此每个事件队列内部均采用比较

◆简单的FCFS算法调度；

◆两个队列交替调度，使得两个队列中的时间都能比较公平地得到调度机会，而在比较理想的情况下，第2级队列中的事件数目较少，因此在第二级队列中等待的事件能够相对较快地得到调度机会。

CDR的关联算法是迅速、准确地生成合成CDR的基础。CDR合成事件调度机制调用该算法来合成CDR。

3)合成(关联)CDR

SS7 CDR和H.323 CDR均包含呼叫起止时间、主被叫电话号码等标识一个呼叫完整的信息。由于在同一时段内，两个呼叫的主被叫号码不可能相同，因此可以通过四元组<呼叫开始时间，呼叫结束时间，主叫号码，被叫号码>来关联SS7CDR和H.323 CDR。在时间同步的前提下，若H.323 CDR的呼叫起止时间＜＝SS7CDR的呼叫起止时间，并且SS7 CDR和H.323 CDR的主被叫号码一致，就认为这两个CDR属于同一个呼叫。

5.数据分析与呈现层

数据分析与呈现层与CDR合成层之间的接口是合成后的CDR，而合成后的CDR包含的是呼叫的基本信息，以及信令的时间戳、信令类型与信令方向，因此数据分析与呈现层能在比较抽象的层次上进行数据分析。因此该层的功能是对合成后的CDR进行各种分析，并且在用户界面上显示分析后的各种结果(其结构如附图4所示)。

有益效果：该测试框架的优点如下所示：

分布式：该框架满足了分布式测试的需要，数据采集和数据分析及呈现可以在不同的地点完成，使得管理人员可以在机房以外的地方分析数据。

全程测试：以往对VoIP业务的测试局限于对其IP端的测试，在分析数据时，不能结合七号信令端的数据分析，因此会出现这样那样的问题，例如片面地分析问题、不能正确地定位网络质量劣化的位置、不能迅速确定服务质量劣化的原因等等。而这种结合七号信令侧与IP侧数据的全程测试能够给网络维护人员还原一个完整的、真实的IP呼叫，使得维护人员能够将七号信令侧的呼损值和IP侧的呼损值对应分析，从而能够更加迅速、准确地定位服务质量劣化的原因以及位置，为运营商挽回或者增加经济收益。

附图说明

图1是VoIP QoS关联测试系统总体框架图。

图2是VoIP QoS关联测试系统细分框架图。

图3是双队列交替调度算法。

图4是数据分析与呈现层结构图。

图5是实现该关联测试方法的工作流程图。

具体实施方式

该关联测试方法的具体实施方式如下：

1、SS7数据采集与发送端以及H.323数据采集与发送端接入网络并启动数据采集与网络发送功能，在采集与初步处理原始数据的同时打开侦听端口，侦听来自Client端的网络连接请求。

2、开启关联测试系统，向SS7数据采集与发送端以及H.323数据采集与发送端发起网络连接请求。

3、接收来自SS7端与H.323端的CDR数据。

4、生成CDR合成调度事件。

5、CDR合成调度机制调度合成事件，生成合成CDR。

6、合成CDR送数据分析与呈现层，以呼叫分析、呼叫跟踪，以及告警分析等形式与管理员交互。

下面通过一个例子，说明该方法的具体实施方式，在该例子中，七号信令(SS7)数据采集点位于电信机房的关口局到前置交换机之间，而H.323协议数据采集点位于VoIP网关连往Internet的交换机处，关联测试系统位于H.323数据采集与发送设备上。

开启SS7数据采集与发送设备以及H.323数据采集与发送设备，这两台设备开始采集原始数据，经过处理之后，生成SS7CDR与H.323 CDR。同时，这两套系统均打开网络连接侦听端口，侦听来自客户端的网络连接请求。

开启关联测试系统，向SS7数据采集与发送端以及H.323数据采集与发送端发起网络连接请求。

SS7数据采集与发送系统以及H.323数据采集与发送系统接受网络连接请求，网络连接建立成功。

关联测试系统同时接收SS7 CDR与H.323 CDR，并且每接收到一个SS7 CDR就生成一个CDR合成调度事件，插入合成调度事件队列1尾部。

CDR合成调度机制调度合成事件，如果成功合成CDR，就将该合成调度事件删除，否则检查该合成事件是否超时，若未超时则插入合成调度事件队列2尾部，否则丢弃。

合成调度机制将合成的CDR插入合成CDR队列，数据分析与呈现层从此数据进行呼叫分析、呼叫跟踪，以及告警分析等。

随着数据的不断采集，关联测试的过程持续进行。

Claims

1、一种多媒体会话业务服务质量关联测试方法，其特征在于实现该方法由SS7七号信令数据采集与发送端、H.323数据采集与发送端、CDR呼叫详细记录接收层、CDR合成层、数据分析与呈现层五大模块组成，

测试方法为：

1、)启动数据接收功能，接收七号信令CER与H，323CDR；

3、)交替调度合成事件队列1和合成事件队列2中的合成事件；

4、)判断是否成功合成对应的七号信令CDR与H，323CDR；

6、)进行呼叫分析、呼叫跟踪、告警分析等操作；

7、)结束

2、根据权利要求1所述的一种多媒体会话业务服务质量关联测试方法，其特征在于七号信令数据采集与发送方法为：

1)通过数据采集卡采集SS7原始数据；

2)对原始数据流进行协议解码，生成表示一次呼叫过程的CDR；

3)通过网络，将SS7 CDR发送至远端的关联分析服务器。

3、根据权利要求1所述的一种多媒体会话业务服务质量关联测试方法，其特征在于H.323数据采集与发送的方法为：

1)通过数据采集卡采集H.323原始数据；

3)通过网络，将H.323 CDR发送至关联分析服务器。

4、根据权利要求1所述的一种多媒体会话业务服务质量关联测试方法，其特征在于CDR呼叫详细记录接收层的方法为：该模块负责接收客户端传送来的CDR，为了实现分布式测试，采用Winsoek技术在网络中传送CDR，关联分析系统作为Client端，而SS7数据采集与发送端及H.323数据采集与发送端作为Server端，Client端向Server端的指定端口发出连接请求，连接建立成功后在此连接上发送数据，停止测试时释放连接。

5、根据权利要求1所述的一种多媒体会话业务服务质量关联测试方法，其特征在于CDR合成层的方法为SS7 CDR和H.323 CDR均包含呼叫起止时间、主被叫电话号码等标识一个呼叫完整的信息，由于在同一时段内，两个呼叫的主被叫号码不可能相同，通过四元组的呼叫开始时间，呼叫结束时间，主叫号码，被叫号码来关联SS7 CDR和H.323 CDR，在时间同步的前提下，若H.323 CDR的呼叫起止时间＜＝SS7 CDR的呼叫起止时间，并且SS7 CDR和H.323 CDR的主被叫号码一致，就认为这两个CDR属于同一个呼叫。

6、根据权利要求1所述的一种多媒体会话业务服务质量关联测试方法，其特征在于数据分析与呈现层与CDR合成层之间的接口是合成后的CDR，而合成后的CDR包含的是呼叫的基本信息，以及信令的时间戳、信令类型与信令方向，数据分析与呈现层在比较抽象的层次上进行数据分析，该层对合成后的CDR进行各种分析，并且在用户界面上显示分析后的各种结果。