CN1933431A - 一种检测QoS的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种检测QoS的方法。本发明的检测QoS的方法，包括：获取媒体网关之间传递的报文中的信息，通过所获取的信息得到与媒体网关相连的每路用户的丢包率、抖动、时延；根据每路用户的丢包率、抖动、时延得到该局向的平均丢包率、平均时延、平均抖动数据；根据该局向的平均丢包率、平均时延、平均抖动数据和三种数据对语音质量影响的权值系数得到该局向的综合QoS指标。本发明能够获取反映整个局向的IP承载网络QoS，以便于采取针对性的措施通知软交互对业务做不同的处理，提高网关设备对IP网络的实时监控能力，保证已有业务的服务质量。

Description

一种检测QoS的方法
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种检测QoS的方法。
背景技术
如图1所示，典型的NGN架构包括软交换和媒体网关，软交换是负责呼叫控制的设备，媒体网关是负责IP等承载媒体转换的设备。这些设备连接在IP网络上，相互间通过IP承载媒体进行通信。在IP网络中，当两个分组设备间的传输、数据设备承载质量变差时，可能的原因是承载带宽不足、网络通路中断或网络攻击，如果不能实时检测出承载网络QoS(Quality of Service，服务质量)，将导致所有业务质量下降甚至无法完成业务，因此媒体网关能够实时监控并检测出IP承载网络的服务质量QoS(Quality of Service)质量非常重要。
在RFC1889中，定义了丢包率、抖动、时延等指标用来衡量IP承载网络的QoS，但RFC1889并没有说明如何利用丢包率、抖动、时延这些指标计算IP承载网络的综合QoS，同时直接利用实时传输控制协议RTCP计算的承载网QoS指标(丢包率、抖动、时延)只是针对单路呼叫，无法直观反映整个局向的IP承载网络QoS。
发明内容
本发明提供一种检测QoS的方法，通过该方法能获取反映整个局向的IP承载网络QoS。
一种检测QoS的方法，包括以下步骤：
A、获取媒体网关之间传递的报文中的信息，通过所获取的信息得到与媒体网关相连的每路用户的丢包率、抖动、时延；
B、根据每路用户的丢包率、抖动、时延得到该局向的平均丢包率、平均时延、平均抖动数据；
C、根据该局向的平均丢包率、平均时延、平均抖动数据和三种数据对语音质量影响的权值系数得到该局向的综合QoS指标。
所述步骤A包括：
A1、第一媒体网关上指定局向的每路用户通过承载网发送报文至第二媒体网关，所述报文中携带用户的本地时间、序列号信息；
A2、第二媒体网关接收第一媒体网关发送的报文，根据记录的序列号和实际接收到的报文，得到用户的丢包率；
A3、第二媒体网关上指定局向的每路用户通过承载网发送报文至第一媒体网关，所述报文携带第二媒体网关的本地时间、序列号信息，同时携带接收到第一媒体网关的报文时间和计算得到的丢包率；
A4、第一媒体网关收到第二媒体网关发送的报文后，得到该用户的丢包率，并根据接收到报文的本地时间和报文中携带的时间戳，计算出时延和抖动。
所述丢包率为统计周期内应该收到的报文数减去统计周期内实际收到的报文数，再除以统计周期内应该收到的RTCP报文数。
所述统计周期内应该收到的报文数为统计周期内的最大报文序列号减去上一个统计周期的最大报文序列号。
所述时延通过如下公式计算：
时延＝(T4-T1)-(T3-T2)
其中T1是第一媒体网关发送报文的时间点，T2是第二媒体网关接收到报文的时间点，T3是第二媒体网关发送报文的时间点，T4是第一媒体网关接收报文的时间点。
所述抖动通过时延的变化获得。
所述平均丢包率、平均时延、平均抖动数据通过以下公式获得：
Figure A20061006295100061
所述平均丢包率对语音质量影响大，所述平均时延和平均抖动数据对语音质量影响小。
所述报文是实时传输控制协议RTCP报文。
所述报文是周期性地发送。
本发明所述技术方案的有益效果如下：
本发明提供的IP承载网络QOS的检测方法，通过媒体网关之间传递的报文中的信息得到与媒体网关相连的每路用户的丢包率、抖动、时延，根据每路用户的丢包率、抖动、时延得到该局向的平均丢包率、平均时延、平均抖动数据，并根据三种数据对语音质量影响的权值，获取反映整个局向的IP承载网络QoS，以便于采取针对性的措施通知软交互对业务做不同的处理，提高网关设备对IP网络的实时监控能力，保证已有业务的服务质量。
附图说明
图1为现有技术的NGN结构框图；
图2为NGN结构框图；
图3为本发明的检测QoS的方法的流程图。
具体实施方式
本发明的技术方案通过对媒体网关之间传递的RTCP报文中的信息获取来测试指定局向的QoS，如图2和图3所示，下面以“媒体网关1”、“媒体网关2”为例说明整个流程：
步骤100：媒体网关1在软交换1的控制下，将媒体网关1上指定局向的一路用户周期性的发送RTCP(Real-time Transport Control Protocol，实时传输控制协议)报文至IP承载网，RTCP报文中携带了该用户的本地时间、序列号信息，指定局向是由软交换设备1在下发的消息中进行指定；
步骤200：媒体网关2从IP承载网接收媒体网关1发送的RTCP报文，记录收到报文的时间戳、报文序列号等信息，根据记录的序列号和实际接收到的RTCP报文，计算该用户的丢包率，其中丢包率通过如下公式计算：
丢包率＝(统计周期内应该收到的RTCP报文数-统计周期内实际收到的报文数)/统计周期内应该收到的RTCP报文数
统计周期内应该收到的RTCP报文数＝(统计周期内的最大报文序列号-上一个统计周期的最大报文序列号)
步骤300：媒体网关2在软交换2的控制下周期性的发送RTCP报文至媒体网关1，该RTCP报文携带媒体网关2本地的时间、序列号信息，同时携带接收到媒体网关1的RTCP报文时间和计算得到的丢包率；
步骤400：媒体网关1收到媒体网关2发送的RTCP报文后，得到该用户的丢包率，并根据接收到RTCP报文的本地时间和报文中携带的时间戳，计算出时延和抖动，时延通过如下公式计算；
时延＝(T4-T1)-(T3-T2)
其中T1是媒体网关1发送RTCP报文的时间点，T2是媒体网关2接收到RTCP报文的时间点，T3是媒体网关2发送RTCP报文的时间点，T4是媒体网关1接收RTCP报文的时间点；
抖动是时延的变化，例如A，B，C，D是四个报文到达媒体网关2的时间点，B-A就是第一个时延值t1，C-B就是第二次时延值t2，D-C是第三次时延值t3，如果t1＝t2＝t3，那时延抖动就是0，如果t2和t1不相等，那t2-t1就是抖动值，如果抖动比较大语音质量也会收到影响；
步骤500：指定局向上的其他每路用户都重复步骤100～400描述的过程，通过每个用户的丢包率、时延、抖动数据通过平均算法计算出该局向的平均丢包率、平均时延、平均抖动；
Figure A20061006295100081
Figure A20061006295100082
Figure A20061006295100083
步骤600：根据该局向的平均丢包率、平均时延、平均抖动数据和三种数据对语音质量影响的权值系数计算出该局向的综合QoS指标，其中，丢包对语音质量的影响最大，时延和抖动对语音质量影响较小。
指定局向的综合QoS＝Q(该局向平均丢包率，该局向平均时延，该局向平均抖动)
Q(丢包率)0级————丢包率0％
         1级————丢包率3-5％
         2级————丢包率5-8％
         3级————丢包率8-15％
         4级————丢包率15-30％
         5级————丢包率30％以上
Q(时延)  0级————时延小于预先设定的阈值
         1级————时延大于预先设定的阈值
Q(抖动)  0级————抖动小于预先设定的阈值
         1级————抖动大于预先设定的阈值
根据如上所述的过程可以得出指定局向的综合QoS级别。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1、一种检测QoS的方法，包括以下步骤：
A、获取媒体网关之间传递的报文中的信息，通过所获取的信息得到与媒体网关相连的每路用户的丢包率、抖动、时延；
B、根据每路用户的丢包率、抖动、时延得到该局向的平均丢包率、平均时延、平均抖动数据；
C、根据该局向的平均丢包率、平均时延、平均抖动数据和三种数据对语音质量影响的权值系数得到该局向的综合QoS指标。
2、如权利要求1所述的检测QoS的方法，其特征在于：所述步骤A包括：
A1、第一媒体网关上指定局向的每路用户通过承载网发送报文至第二媒体网关，所述报文中携带用户的本地时间、序列号信息；
A2、第二媒体网关接收第一媒体网关发送的报文，根据记录的序列号和实际接收到的报文，得到用户的丢包率；
A3、第二媒体网关上指定局向的每路用户通过承载网发送报文至第一媒体网关，所述报文携带第二媒体网关的本地时间、序列号信息，同时携带接收到第一媒体网关的报文时间和计算得到的丢包率；
A4、第一媒体网关收到第二媒体网关发送的报文后，得到该用户的丢包率，并根据接收到报文的本地时间和报文中携带的时间戳，计算出时延和抖动。
3、如权利要求1或2所述的检测QoS的方法，其特征在于：所述丢包率为统计周期内应该收到的报文数减去统计周期内实际收到的报文数，再除以统计周期内应该收到的报文数。
4、如权利要求3所述的检测QoS的方法，其特征在于：所述统计周期内应该收到的报文数为统计周期内的最大报文序列号减去上一个统计周期的最大报文序列号。
5、如权利要求1或2所述的检测QoS的方法，其特征在于：所述时延通过如下公式计算：
时延＝(T4-T1)-(T3-T2)
其中T1是第一媒体网关发送报文的时间点，T2是第二媒体网关接收到报文的时间点，T3是第二媒体网关发送报文的时间点，T4是第一媒体网关接收报文的时间点。
6、如权利要求5所述的检测QoS的方法，其特征在于：所述抖动通过时延的变化获得。
7、如权利要求1或2所述的检测QoS的方法，其特征在于：平均丢包率、平均时延、平均抖动数据通过以下公式获得：
Figure A2006100629510003C1
8、如权利要求1或2所述的检测QoS的方法，其特征在于：所述平均丢包率对语音质量影响比所述平均时延和平均抖动数据对语音质量影响大。
9、如权利要求1、2、4或6所述的检测QoS的方法，其特征在于：所述报文是实时传输控制协议报文。
10、如权利要求1、2、4或6所述的检测QoS的方法，其特征在于：所述报文是周期性地发送。
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