CN1874274A - 因特网协议语音(VoIP)网络的表征 - Google Patents

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Abstract

在一个实施例中，一种用于表征VoIP网络的方法开始于从VoIP网络的主叫端发送多个预定义的消息。这些消息之一是发送到网络的被叫端的呼叫发起消息。响应于发送这些消息，VoIP网络的主叫端接收多个预定义的响应消息。然后计算多个延迟，其中每一个延迟是从以下时刻中选择出的至少两个定时测量值的函数：1)发送消息的时刻以及2)接收到响应消息的时刻。然后通过将这些延迟与可编程参考值相比较来表征VoIP网络。还公开了其他实施例。

Description

因特网协议语音(VoIP)网络的表征
技术领域
本发明涉及因特网协议语音(VoIP)网络的表征。
背景技术
因特网协议语音(IP语音或VoIP)是越来越流行的除公共交换电话网(PSTN)之外可供选择的对象。正如文件可以经由因特网或类似网络发送那样，来自麦克风和/或照相机的实况馈送可以被数字化并且作为分组化的数据经由VoIP网络传输。然后接收者逆转该过程，并听取或观看来自发送者的馈送。
当评估VoIP网络时，在网络的主叫和被叫端之间发送分组化的数据中涉及的延迟是网络的潜在问题的总指标。但是，这单个延迟可能不足以有效地诊断和减轻网络的问题。
发明内容
在一个实施例中，一种用于表征VoIP网络的方法开始于从VoIP网络的主叫端发送多个预定义的消息。这些消息之一是发送到网络的被叫端的呼叫发起消息。响应于发送这些消息，VoIP网络的主叫端接收多个预定义的响应消息。然后计算多个延迟，其中每一个延迟是从以下时刻中选择出的至少两个定时测量值的函数：1)发送消息的时刻以及2)接收到响应消息的时刻。然后通过将这些延迟与可编程参考值相比较来表征VoIP网络。还公开了其他实施例。
附图说明
本发明的说明性实施例在附图中示出，附图中：
图1示出用于表征VoIP网络的典型方法；
图2示出VoIP网络的第一典型框图；
图3示出VoIP网络的第二典型框图。
具体实施方式
VoIP呼叫的建立涉及发送和接收多个预定义的消息。在此情境中，图1示出用于表征因特网协议语音(VoIP)网络的典型方法100。方法100开始于从VoIP网络的主叫端发送(102)多个预定义的消息。这些消息之一是被发送到VoIP网络的被叫端的呼叫发起消息。响应于发送这些消息，VoIP网络的主叫端接收(104)多个预定义的响应消息。然后多个延迟被计算(106)，其中每个延迟是从以下时刻中选择出的至少两个定时测量值的函数：1)发送消息的时刻；以及2)接收到响应消息的时刻。然后通过将延迟与可编程参考值相比较来表征(108)VoIP网络。在一个实施例中，是通过评定延迟和/或通过识别网络中可能被延迟中的每一个所影响的部分(例如网段、网络元件、网络服务器或协议栈)来表征网络的。
图2示出可在其上实现方法100的典型VoIP网络200。一般而言，网络200包括第一和第二网段202、204以及呼叫代理服务器206。第一网段202将VoIP网络200的主叫端208连接到呼叫代理服务器206，第二网段204将VoIP网络200的被叫端210连接到呼叫代理服务器206。在某些情况下，第一和第二网段202、204可以简单地就是电线或光纤线路。在其他情况下，网段202、204可包括交换机、路由器和其他形式的通信设备。
通常，VoIP网络200将会是双向的。从而，对于网络200的“主叫”和“被叫”端208、210的标注是任意的，并且根据网络200中发起呼叫的终端，可以对给予网络200的终端的标签进行动态重分配。还注意到，大多数VoIP网络包括多个节点，其中每一个都可被动态地重分配为采取“主叫端”、“被叫端”或不活动的节点的形式。
当在网络200上实现方法100时，用于表征网络200的装置212必须被连接到网络200的至少一个终端208(即将成为主叫端的终端)。相同或不同的装置214可被连接到网络200的其他端210。在一个实施例中，用于表征网络200的装置212可以是手持设备，例如手持网络测试器。在另一个实施例中，装置212可以是计算机，例如桌上型计算机或膝上型计算机。在另一个实施例中，装置212可以是已被编程为存储和运行用于执行方法100的指令的VoIP电话。在任何情况下，用于表征网络200的装置212都可包括连接到VoIP网络200的主叫端208的接口。装置212还可包括计算机可读介质(例如固定或可拆卸存储器或盘)，该介质上存储了在被运行时执行方法100的代码。
可以被装置212发送的第一消息是ping消息。ping消息可以被发送到呼叫发起消息已被(或将被)路由到的呼叫代理服务器206。响应于发送ping消息，装置212可接收ping响应。然后可以以发送ping消息的时刻和接收ping响应的时刻之间的差的函数的形式来计算ping延迟。假定ping消息需要呼叫代理服务器206的很少开销来进行处理，则可以将ping延迟与一个或多个可编程参考值相比较以表征第一网段202。正如在本说明书中稍后将更详细描述的，可以通过在合格/不合格或经按比例缩放的基础上评定ping延迟，来表征网段202。也可以按数值、文本或图形的方式评定ping延迟(和网段)。
响应于发送呼叫发起消息，装置212可以接收各种响应消息。例如，装置212可以接收服务器确认，该服务器确认指示呼叫代理服务器206已接收到呼叫发起消息。然后可以1)发送ping消息的时刻和接收ping响应的时刻之间的差以及2)发送呼叫发起消息的时刻和接收服务器确认的时刻之间的差的函数的形式来计算邀请延迟。根据VoIP网络200所使用的协议，可以将邀请延迟与一个或多个可编程参考值相比较，以表征呼叫代理服务器206的至少一部分(即部分或全部)。正如本说明书中稍后将更详细描述的，可通过在合格/不合格或经按比例缩放的基础上评定邀请延迟，来表征呼叫代理服务器206。也可以以数值、文本或图形的形式来评定邀请延迟((以及呼叫代理服务器206)。
装置212也可接收来自网络200的被叫端210的多个确认。例如，来自被叫端210的第一确认可以是1)经由呼叫代理服务器206发送到装置212的，并且2)指示已响应于装置对呼叫发起消息的发送联系到被叫端210。然后可以以接收到服务器确认的时刻和接收到来自被叫端210的第一确认的时刻之间的差的函数的形式来计算信令延迟。根据VoIP网络200所使用的协议，可以将信令延迟与一个或多个可编程参考值相比较，以表征呼叫代理服务器206和第二网段204的至少一部分(即部分或全部)。例如，如果VoIP协议是SIP(会话发起协议)，则邀请延迟可用于表征呼叫代理服务器206的SIP协议栈。正如本说明书中稍后将更详细描述的，可通过在合格/不合格或经按比例缩放的基础上评定信令延迟，来表征呼叫代理服务器206和第二网段204。也可以以数值、文本或图形的方式评定信令延迟(以及呼叫代理服务器206和第二网段204)。
在一个实施例中，信令延迟也是以与第二网段204相关联的延迟的函数的形式来计算的。按照这种方式，可以不将与第二网段204相关联的延迟包括在信令延迟内，并且可以将信令延迟与一个或多个可编程参考值相比较，以表征呼叫代理服务器206的至少一部分(例如呼叫代理服务器206的利用率级别或负载)。信令延迟还可用于表征呼叫代理服务器对位置数据库(例如被SIP呼叫代理服务器206访问以识别VoIP网络200的被叫端210的IP地址、电话号码或位置的数据库)的访问。或者，在图3所示的备选网络配置300中，信令延迟可用于表征耦合在第一和第二网段202、204之间的一连串代理服务器206、302和网段304的全部或部分。
可以按多种方式来表征第二网段204。在一个实施例中，可(例如通过装置212)引起VoIP网络200的被叫端210向代理服务器206发送ping消息，而被叫端210基于呼叫发起消息从该代理服务器接收到呼叫。然后可引起关于第二ping消息的信息以及对其的响应被发送到VoIP网络200的主叫端208。然后可以按与表征第一网段202相类似的方式用此信息来表征与第二网段204相关联的延迟。
装置212还可接收来自网络200的被叫端210的第二确认。第二确认可以与第一确认类似，但是可能是经由被叫和主叫端210、208之间不包括呼叫代理服务器206的链路218传输的。假定来自网络200的被叫端210的第一和第二确认，可以以接收到第一和第二确认的时刻之间的差的函数的形式来计算信号路径延迟。
在一个实施例中，可根据各种消息的发送和接收时刻，或根据从其计算出的延迟，来计算VoIP网络200的聚集延迟。例如，可以按ping延迟、邀请延迟、信令延迟和信号路径延迟的均值的形式来计算聚集延迟。然后可将聚集延迟与参考值中的一个或多个相比较，以从整体上表征VoIP网络200。
这里公开的任何或全部延迟以及可以计算的其他延迟都可以在合格/不合格或经按比例缩放的基础上来评定。即，例如可以基于1)它们是否超过了参考值、2)它们接近参考值或3)它们与多个参考值的关系来评定它们。也可以以数值(例如按1-5的等级)、文本(例如差、平均、优秀)或图形(例如通过色彩编码或通过“竖起拇指”或“拇指朝下”)的方式来评定延迟，从而使得用户更容易理解。
优选地，装置212配备有显示器。按这种方式，VoIP网络200的表征可被显示在显示器上。例如，可通过将与网络200相关联的每个延迟与可编程参考值相比较来评定它。然后延迟评定可以与网络200中可能被延迟所影响的部分一起被显示。
与延迟相比较的参考值的可编程性使得装置212能够被用于评估不同的VoIP网络。可编程参考值还使得用户能够对与所需网络服务质量(QoS)相对应的参考值进行编程。
这里所公开的方法100和装置212之所以有用一方面是因为它们可用于识别VoIP网络中延迟的可能的原因。此外，它们可以以相对很小的开销来实现这一点。与许多接入到VoIP网络200并对经由网络200传输的分组进行采样和分析的现有方法和装置不同，这里公开的方法100和装置212以常规方式经由VoIP网络200传输信号。这样，这里所公开的方法100和装置212有时能够产生对于VoIP网络200(以及网段和网络元件)的更精确的表征。
虽然这里所公开的方法100和装置212在某些情况下是在实现SIP协议的VoIP网络200的情境中描述的，但是方法100和装置212也适用于实现诸如ITU/T H.323协议之类的其他协议的VoIP网络。

Claims (26)

1.一种用于表征因特网协议语音网络的方法，包括：
从所述因特网协议语音网络的主叫端发送多个预定义的消息，所述预定义的消息包括发送到所述因特网协议语音网络的被叫端的呼叫发起消息；
响应于发送所述多个预定义的消息，在所述因特网协议语音网络的主叫端处接收多个预定义的响应消息；
计算多个延迟，其中每一个延迟是从以下时刻中选择出的至少两个定时测量值的函数：i)发送所述消息的时刻；以及ii)接收到所述响应消息的时刻；以及
通过将所述延迟与可编程参考值相比较来表征所述因特网协议语音网络。
2.如权利要求1所述的方法，其中：
所述多个预定义的消息还包括被发送到所述呼叫发起消息被路由到的呼叫代理服务器的ping消息；
所述多个预定义的响应消息包括ping响应；并且
所述延迟包括ping延迟，该ping延迟是发送所述ping消息的时刻和接收到所述ping响应的时刻之间的差的函数。
3.如权利要求2所述的方法，其中表征所述因特网协议语音网络包括表征将所述因特网协议语音网络的主叫端连接到所述呼叫代理服务器的第一网段，该第一网段是通过将所述ping延迟与所述可编程参考值中的一个或多个相比较来表征的。
4.如权利要求2所述的方法，其中：
所述多个预定义的响应消息包括服务器确认，该服务器确认指示所述呼叫代理服务器已接收到所述呼叫发起消息；并且
所述延迟包括邀请延迟，该邀请延迟是i)发送所述ping消息的时刻和接收到所述ping响应的时刻之间的差以及ii)发送所述呼叫发起消息的时刻和接收到所述服务器确认的时刻之间的差的函数。
5.如权利要求4所述的方法，其中表征所述因特网协议语音网络包括表征所述呼叫代理服务器的至少一部分，所述呼叫代理服务器的至少一部分是通过将所述邀请延迟与所述可编程参考值中的一个或多个相比较来表征的。
6.如权利要求4所述的方法，其中：
所述多个预定义的响应消息包括来自所述被叫端的第一确认，该第一确认i)是经由所述呼叫代理服务器传输的，并且ii)指示已响应于所述呼叫发起消息联系到所述被叫端；并且
所述延迟包括信令延迟，该信令延迟是接收到所述服务器确认的时刻和接收到来自所述被叫端的第一确认的时刻之间的差的函数。
7.如权利要求6所述的方法，其中所述信令延迟还是与第二网段相关联的延迟，该第二网段将所述因特网协议语音网络的被叫端连接到所述被叫端从其接收所述呼叫的代理服务器。
8.如权利要求7所述的方法，其中表征所述因特网协议语音网络包括表征对位置数据库服务器的访问，对所述位置数据库服务器的访问是通过将所述信令延迟与所述可编程参考值中的一个或多个相比较来表征的。
9.如权利要求7所述的方法，其中表征所述因特网协议语音网络包括表征耦合在所述第一和第二网段之间的一连串代理服务器和网段的部分或全部，所述一连串代理服务器是通过将所述信令延迟与所述可编程参考值中的一个或多个相比较来表征的。
10.如权利要求7所述的方法，还包括：
引起所述因特网协议语音网络的被叫端发送第二ping消息，该第二ping消息被发送到所述被叫端基于所述呼叫发起消息从其接收呼叫的代理服务器；
引起关于所述第二ping消息的信息以及对其的响应被发送到所述因特网协议语音网络的主叫端；以及
使用所述信息来表征与所述第二网段相关联的延迟。
11.如权利要求10所述的方法，其中表征所述因特网协议语音网络包括表征所述第二网段，所述第二网段是通过将与所述第二网段相关联的延迟与所述可编程参考值中的一个或多个相比较来表征的。
12.如权利要求6所述的方法，其中：
所述多个预定义的响应消息包括来自所述被叫端的第二确认，该第二确认i)是经由所述主叫端和被叫端之间不包括所述呼叫代理服务器的链路传输的，并且ii)指示已响应于所述呼叫发起消息联系到所述被叫端；并且
所述延迟包括信号路径延迟，该信号路径延迟是接收到所述第一和第二确认的时刻之间的差的函数。
13.如权利要求8所述的方法，其中延迟包括所述因特网协议语音网络的聚集延迟。
14.如权利要求1所述的方法，其中表征所述因特网协议语音网络包括响应于对所述延迟和所述可编程参考值的比较来评定所述延迟中的至少一些延迟。
15.如权利要求14所述的方法，其中所述延迟中的至少一些延迟是以数值方式来评定的。
16.如权利要求14所述的方法，其中所述延迟中的至少一些延迟是以文本方式来评定的。
17.如权利要求14所述的方法，其中所述延迟中的至少一些延迟是以图形方式来评定的。
18.如权利要求14所述的方法，其中所述延迟中的至少一些延迟是在合格/不合格基础上来评定的。
19.如权利要求14所述的方法，其中表征所述因特网协议语音网络包括识别所述网络中可能受所述延迟中的每一个所影响的部分。
20.如权利要求6所述的方法，其中表征所述因特网协议语音网络包括响应于对所述延迟和所述可编程参考值的比较来评定每个延迟。
21.一种用于表征因特网协议语音网络的装置，包括：
连接到所述因特网协议语音网络的主叫端的接口；以及其上存储了用于执行以下步骤的代码的计算机可读介质：
经由所述接口发送多个预定义的消息，所述预定义的消息包括发送到所述因特网协议语音网络的被叫端的呼叫发起消息；
响应于发送所述多个预定义的消息，经由所述接口接收多个预定义的响应消息；
计算多个延迟，其中每一个延迟是从以下时刻中选择出的至少两个定时测量值的函数：i)发送所述消息的时刻；以及ii)接收到所述响应消息的时刻；以及
通过将所述延迟与可编程参考值相比较来表征所述因特网协议语音网络。
22.如权利要求21所述装置，还包括用于显示所述因特网协议语音网络的表征的显示器。
23.如权利要求22所述的装置，还包括用于响应于对所述延迟和所述可编程参考值的比较来评定每个延迟的代码；其中评定被显示在所述显示器上。
24.如权利要求23所述的装置，还包括用于识别所述网络中可能受所述延迟中的每一个所影响的部分的代码；其中所述网络的部分与相应的延迟评定一起被显示在所述显示器上。
25.如权利要求23所述的装置，其中所述装置是手持设备。
26.如权利要求23所述的装置，其中所述装置是因特网协议语音电话。
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