WO2014169773A1 - 提高网络电话voip语音质量的方法及装置 - Google Patents

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WO2014169773A1
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rate
voip
home gateway
wireless
cpu
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PCT/CN2014/074996
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王洋洋
李宽
陈琦
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中兴通讯股份有限公司
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    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L65/00—Network arrangements, protocols or services for supporting real-time applications in data packet communication
    • H04L65/10—Architectures or entities
    • H04L65/102—Gateways
    • H04L65/1033—Signalling gateways
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    • H—ELECTRICITY
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    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L65/00—Network arrangements, protocols or services for supporting real-time applications in data packet communication
    • H04L65/80—Responding to QoS

Definitions

  • Embodiments of the present invention relate to the field of mobile communications, and in particular, to a method and apparatus for improving VOIP voice quality of a network telephone.
  • GPON Gigabit Passive Optical Network
  • ITU-TG.984.X standard for broadband passive optical integrated access standard
  • QoS quality of service
  • GPON technology combines technologies such as broadband access, Voice over IP (VOIP), interactive network TV, and cable TV (Community Antenna Television, CATV for short).
  • VOIP Voice over IP
  • CATV Common Antenna Television
  • P2P peer-to-peer
  • peer-to-peer also known as “peer-to-peer”.
  • peer-to-peer It is a new network technology that relies on the computing power and bandwidth of participants in the network instead of concentrating on fewer dependencies.
  • peer-to-peer peer-to-peer
  • It is a new network technology that relies on the computing power and bandwidth of participants in the network instead of concentrating on fewer dependencies.
  • the main function is that while the download is running, the computer will continue to be host uploading. This download method, the faster the people, the faster.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of a protocol conversion performed by a home gateway CPU in the related art. As shown in FIG. 2, in a wireless uplink service, a home gateway needs to first convert a received wireless message of an 802.11 protocol into an Ethernet data of an 802.3 protocol.
  • the home gateway In the case of the wireless downlink, the home gateway needs to convert the Ethernet data packet of the 802.3 protocol into the wireless packet of the 802.11 protocol.
  • the two-way conversion operation occupies a large amount of CPU resources, causing high CPU load.
  • the home gateway manufacturer considers the cost reduction and other factors, the CPU processing power is generally not too strong, in the case of higher and higher wireless download speed, the CPU will bring a huge burden, which in turn leads to other services of the home gateway.
  • To the full resources, such as the high-priority VOIP service voice quality delay is too large, the call is intermittent, and even the board restarts. Even if the CPU processing power is very strong, when the wireless throughput reaches the limit, the CPU will be in a high load state, and then running other services will certainly not be guaranteed.
  • Embodiments of the present invention provide a method and apparatus for improving VOIP voice quality of a network telephone that overcomes the above problems or at least partially solves the above problems.
  • An embodiment of the present invention provides a method for improving VOIP voice quality of a network phone, including: detecting that a VOIP user picks up the phone and performing reporting; and determining that a CPU occupancy rate of the home gateway for transmitting and receiving wireless messages is greater than or equal to a predetermined threshold , reducing the rate of sending and receiving wireless packets, and the rate at which wireless packets enter the home gateway CPU.
  • the method further includes: when determining that the CPU occupancy rate of the home gateway for transmitting and receiving wireless messages is less than a predetermined threshold, not controlling the sending and receiving rate of the wireless packet and the rate at which the wireless packet enters the home gateway CPU.
  • the method further includes: periodically querying a home gateway CPU occupancy rate of the wirelessly transmitted and received message before detecting that the VOIP user hangs up.
  • the method further includes: detecting that the VOIP user hangs up and reporting; determining whether the rate of sending and receiving the wireless packet and the rate at which the wireless packet enters the home gateway CPU are controlled, If the judgment is yes, cancel the transmission and reception rate of the wireless packet, and the wireless packet enters the home gateway.
  • the reducing the transmission and reception rate of the wireless packet includes: reducing the number of processing of the wireless packet, reducing the wireless bandwidth, or reducing the wireless association rate.
  • the detecting that the VOIP user picks up the phone and performing the reporting includes: after detecting that the VOIP user picks up the phone, setting the newly added flag bit to the VOIP user to go off-hook, and detecting the message that the VOIP user picks up the phone through the flag bit Report it.
  • the detecting that the VOIP user hangs up and reporting includes: after detecting that the VOIP user hangs up, setting the newly added flag bit to the VOIP user to hang up, and reporting the message that the VOIP user hangs up by using the flag bit.
  • the home gateway is an optical network unit ONU.
  • the embodiment of the present invention further provides an apparatus for improving VOIP voice quality of a network telephone, comprising: a VOIP module, configured to: detect that a VOIP user picks up the phone and performs reporting; and the resource management module is configured to: determine that the home gateway is used for sending and receiving wireless When the CPU occupancy rate of the packet is greater than or equal to the predetermined threshold, the rate of sending and receiving wireless packets and the rate at which the wireless packets enter the home gateway CPU are reduced.
  • a VOIP module configured to: detect that a VOIP user picks up the phone and performs reporting
  • the resource management module is configured to: determine that the home gateway is used for sending and receiving wireless When the CPU occupancy rate of the packet is greater than or equal to the predetermined threshold, the rate of sending and receiving wireless packets and the rate at which the wireless packets enter the home gateway CPU are reduced.
  • the resource management module is further configured to: when determining that the CPU occupancy rate of the home gateway for transmitting and receiving wireless packets is less than a predetermined threshold, not sending and receiving rates of the wireless packets, and the rate at which the wireless packets enter the home gateway CPU Take control.
  • the resource management module is further configured to: periodically query the home gateway CPU occupancy rate of the wirelessly transmitted and received message before detecting that the VOIP user hangs up.
  • the VOIP module is further configured to: detect that the VOIP user hangs up and reports; the resource management module is further configured to: determine whether the rate of sending and receiving the wireless packet, and the rate at which the wireless packet enters the home gateway CPU are controlled, if If the determination is yes, the control of the rate of sending and receiving radio messages and the rate at which the radio packets enter the home gateway CPU are cancelled.
  • the resource management module is further configured to: reduce the number of processing of the wireless packet.
  • the VOIP module is further configured to: after detecting that the VOIP user picks up the phone, set the newly added flag bit to the VOIP user to go off-hook, and report the message that the VOIP user picks up the phone to the resource management module by using the flag bit. .
  • the VOIP module is further configured to: after detecting that the VOIP user hangs up, set the newly added flag bit to the VOIP user to hang up, and report the message that the VOIP user hangs up to the resource management module by using the flag bit.
  • the home gateway is an optical network unit ONU.
  • the beneficial effects of the embodiments of the present invention are as follows: With the technical solution of the embodiment of the present invention, when the wireless data rate is too high and the CPU is under high load, the VOIP user picks up the phone, and reduces the CPU load by controlling the wireless uplink and downlink data flow, thereby ensuring VOIP voice call quality.
  • the technical solution of the embodiment of the present invention can effectively improve the VOIP voice quality when resources are limited.
  • FIG. 1 is a schematic structural diagram of a GPON system in the related art
  • FIG. 2 is a schematic diagram of a protocol conversion performed by a home gateway CPU in the related art
  • FIG. 3 is a schematic structural diagram of an apparatus for improving VOIP voice quality according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a schematic diagram of a preferred structure of an apparatus for improving VOIP voice quality according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a schematic diagram of improving VOIP voice quality according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a flowchart of determining whether wireless traffic control is required after the VOIP user picks up the phone according to the embodiment of the present invention
  • FIG. 7 is a flowchart of determining whether the wireless traffic control needs to be canceled after the VOIP user hangs up according to the embodiment of the present invention.
  • the embodiment of the present invention provides a mitigation under the condition of high CPU load.
  • a method and apparatus for CPU load guaranteeing VOIP quality By adding the processing flag to the voice module, the ONU can know in time whether the VOIP module is in a call, and provide a resource management module to solve the problem that the VOIP voice packet loss occurs when the wireless transmission and reception rate is high and the CPU load is large. Great quality issues.
  • the present invention will be further described in detail below with reference to the accompanying drawings and embodiments. It is understood that the specific embodiments described herein are merely illustrative of the invention and are not intended to limit the invention.
  • FIG. 3 is a schematic structural diagram of an apparatus for improving VOIP voice quality according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, an VOIP is improved according to an embodiment of the present invention.
  • the voice quality device includes: a VOIP module 30, and a resource management module 32. The various modules of the embodiments of the present invention are described in detail below.
  • the VOIP module 30 is configured to: detect that the VOIP user picks up the phone and performs reporting;
  • the VOIP module 30 is further configured to: detect that the VOIP user hangs up and reports it;
  • the VOIP module 30 is further configured to: after detecting that the VOIP user picks up the phone, set the newly added flag bit to the VOIP user to go off-hook, and report the message that the VOIP user picks up the phone to the resource management module 32 by using the flag bit. After detecting that the VOIP user hangs up, set the newly added flag bit to VOIP user to hang up, and report the message that the VOIP user hangs up to the resource management mode by using the flag bit. Block 32.
  • the resource management module 32 is configured to reduce the rate of sending and receiving wireless packets and the rate at which the wireless packets enter the home gateway CPU when the CPU occupancy rate of the home gateway for transmitting and receiving wireless packets is greater than or equal to a predetermined threshold.
  • the resource management module 32 is further configured to: by reducing the processing of the wireless message, the resource management module 32 is further configured to: when determining that the CPU occupancy rate of the home gateway for transmitting and receiving wireless messages is less than a predetermined threshold, not for the wireless message
  • the sending and receiving rate and the rate at which the wireless message enters the home gateway CPU are controlled. Before the VOIP user is hanged up, the home gateway CPU occupancy rate of the wirelessly received and sent messages is periodically queried.
  • the resource management module 32 is further configured to: determine whether the rate of sending and receiving radio packets, and the rate at which the radio packets enter the home gateway CPU are controlled. If the determination is yes, cancel the rate of sending and receiving radio packets, and the radiogram. The text enters the control of the rate of the home gateway CPU.
  • the device for improving the VOIP voice quality of the network telephone may be disposed in the optical network unit ONU.
  • the apparatus of the embodiment of the present invention may be configured to be used for a gigabit passive optical network.
  • the ONU in the GPON system can also be set to be used in other home gateway systems similar to the ONU.
  • the technical solutions of the embodiments of the present invention are described in detail only by the GPON system.
  • the operation of the technical solution of the embodiments of the present invention in other home gateway systems is similar to the operation in the ONU of the GPON system. This will not be repeated here.
  • the ONU When the wireless service download consumes too much CPU resources, other services of the ONU cannot obtain sufficient CPU resources to process the service.
  • the ONU (the above VOIP module) sets the new flag of the voice module to 1 and reports it to the resource management module.
  • the resource management module determines whether the wireless transceiver data stream needs to be controlled according to whether the wireless module occupies excessive CPU resources, and controls the wireless module data traffic if necessary, thereby Reduce the CPU usage;
  • the wireless downlink data stream since the wireless data stream is processed by the CPU and then sent to the wireless module, it is necessary to limit the wireless message to and from the CPU processor while regulating the transceiver rate of the wireless module.
  • the rate in this way, can effectively reduce the CPU usage, ensuring that VOIP services can have sufficient resources to support the operation.
  • the ONU After detecting that the VOIP user hangs up, the ONU sets the new flag of the voice module to 0 and reports it to the resource management module.
  • the resource management module determines whether the wireless module has data traffic control and whether the wireless downlink data CPU entry has a limited speed. If so, Then cancel all, restore the maximum wireless transmission capability of the ONU. If the resource management module queries that the wireless module does not occupy excessive CPU resources, the ONU detects that the wireless data stream is not controlled after off-hook.
  • the foregoing resource management module specifically includes the following four functions:
  • the resource management module reads the CPU occupancy of the wireless module.
  • the CPU usage of the wireless module can be calculated by counting the time taken by the wireless module to occupy the CPU in the wireless transceiver packet entry; the wireless module occupies a long CPU time and the CPU usage is high;
  • the resource management module determines whether to notify the wireless module to perform the sending and receiving traffic limitation
  • the resource management module determines whether to limit the speed of the CPU inlet of the wireless downlink data stream
  • the timer function periodically queries the CPU occupancy of the wireless module.
  • Limit the wireless data transmission and reception on the wireless module There are two options: limit the bandwidth and limit the number of packets.
  • FIG. 4 is a schematic diagram of a preferred structure of an apparatus for improving VOIP voice quality according to an embodiment of the present invention.
  • a normal communication between a VOIP module and a CPU module (the above-mentioned home gateway CPU and the network protocol stack shown in the figure) is performed.
  • the VOIP module will add off-hook
  • the flag bit is notified to the resource management module, so that the resource management module knows the operation of the VOIP user in time; the resource management module reads the CPU occupancy rate of the wireless module from the CPU module; the resource management module notifies the wireless module to perform flow control; all data of the wireless module
  • the message is processed by the CPU module.
  • the VOIP user picks up the phone, and reduces the CPU load and ensures the VOIP voice call by controlling the wireless uplink and downlink data flow. quality.
  • the technical solution of the embodiment of the present invention can effectively improve the VOIP voice quality when resources are limited.
  • FIG. 5 is a flowchart of a method for improving VOIP voice quality according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5, according to an embodiment of the present invention, an improvement V is provided.
  • IP voice quality methods include the following:
  • Step 501 detecting that the VOIP user picks up the phone and performs reporting
  • step 501 after detecting that the VOIP user picks up the phone, the newly added flag bit is set to the VOIP user to go off-hook, and the message that the VOIP user picks up the phone is detected by the flag bit.
  • Step 502 When determining that the CPU occupancy rate of the home gateway to send and receive wireless packets is greater than or equal to a predetermined threshold, the rate of sending and receiving wireless packets and the rate at which the wireless packets enter the home gateway CPU are reduced.
  • the reducing the sending and receiving rate of the wireless packet includes: reducing the number of processing of the wireless packet, reducing the wireless bandwidth, or reducing the wireless association rate.
  • the rate of sending and receiving wireless packets and the rate at which the wireless packets enter the home gateway CPU are not controlled.
  • the home gateway CPU occupancy rate of the wirelessly transmitted and received message is periodically queried.
  • the ONUs in the system can also be used in other home gateway systems similar to ONUs.
  • the technical solutions of the embodiments of the present invention are described in detail only in the GPON system.
  • the operation of the technical solutions in the other home gateway systems is similar to the operation in the ONUs of the GPON system. This will not be repeated here.
  • FIG. 6 is a flowchart of determining whether wireless traffic control is required after the VOIP user picks up the phone, as shown in FIG. 6, and includes the following processing:
  • Step S601 the VOIP user picks up the phone
  • Step S602 the VOIP module adds a flag bit to 1 and notifies the resource management module.
  • Step S603 the resource management module queries the CPU occupancy rate of the wireless module, determines whether the current CPU load exceeds the safety threshold, and whether there is enough remaining The resource is used to perform the VOIP call service. If the CPU occupancy of the wireless module is lower than the security threshold, step 605 is performed. Otherwise, step S604 is performed, where the security threshold needs to be measured by the test means according to the home gateway resource condition;
  • Step S604 the CPU occupancy rate of the wireless module is higher than the safety threshold, the resource management module configures the wireless downlink CPU inlet speed limit and notifies the wireless module to perform flow control, and the single control can use the percentage to perform iteration, such as: 20% reduction each time
  • step S603 is executed, and the resource management module reads the CPU occupancy rate of the wireless module again, and determines whether the CPU module occupancy rate of the wireless module after the flow control is too high, and if it is too high, the flow control is performed again.
  • the wireless module CPU occupancy rate is reduced below the safety threshold, the CPU can have sufficient resources to ensure the VOIP service, proceeds to step S605;
  • step S605 the VOIP module works normally.
  • the management module starts the query timer;
  • Step S606 the resource management module queries the timer to time out, proceeds to step S603, and queries the wireless module CPU occupancy rate. If the security threshold is higher than the security threshold, the wireless flow control is performed until the security threshold is reached, and the process proceeds to step S605, and the query is reset. The timer; if it is lower than the safety threshold, directly proceeds to step S605, and resets the inquiry timer.
  • all of the above steps form a loop-closed process to ensure that the entire VOIP business process is protected from wireless traffic.
  • FIG. 7 is a flowchart of determining whether the wireless traffic control needs to be canceled after the VOIP user hangs up according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 7, the following processing is included:
  • Step S701 the VOIP user hangs up
  • Step S702 the VOIP module sets the newly added flag bit to 0, and notifies the resource management module; Step S703, the resource management module closes the query timer;
  • Step S704 the resource management module determines whether the wireless downlink CPU entry is limited, and whether the wireless module limits the wireless traffic. If the determination is yes, step S705 is performed; otherwise, the process ends, and no processing is performed on the wireless service;
  • Step S705 the wireless downlink CPU portal has a limited speed, and the wireless module controls the wireless traffic, and the resource management module is configured to cancel the wireless downlink CPU entry speed limit and notify the wireless module to cancel the wireless traffic control;
  • Step S706 After all the wireless traffic control is canceled, the process ends, and the wireless service can restore the maximum capability supported by the ONU.
  • the wireless data rate is too high due to the technical solution of the embodiment of the present invention.
  • the VOIP user picks up the phone and controls the wireless uplink and downlink data flow to reduce the CPU load and ensure the quality of the VOIP voice call.
  • the technical solution of the embodiment of the present invention can effectively improve VOIP voice quality when resources are limited.
  • the spirit and scope of the embodiments of the present invention are departed. Thus, if these modifications and changes are made to the embodiments of the present invention The type of the invention is intended to be included within the scope of the appended claims and the appended claims.
  • the VOIP user picks up the phone and controls the wireless uplink and downlink data flow, thereby reducing the CPU load and ensuring the quality of the VOIP voice call.
  • the technical solution of the embodiment of the present invention can effectively improve the VOIP voice quality when resources are limited.

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Abstract

本发明实施例公开了一种提高网络电话VOIP语音质量的方法及装置。该方法包括：检测到VOIP用户摘机并进行上报；在确定家庭网关用于收发无线报文时的CPU占有率大于或等于预定阈值时，降低无线报文的收发速率、以及无线报文进入家庭网关CPU的速率。借助于本发明实施例的技术方案，能够降低CPU负载，保证VOIP语音通话质量。

Description

提高网络电话 VOIP语音质量的方法及装置 技术领域
本发明实施例涉及移动通讯领域， 特别是涉及一种提高网络电话 VOIP 语音质量的方法及装置。
背景技术
吉比特无源光网络（GPON )技术是基于 ITU-TG.984.X标准的最新一代 宽带无源光综合接入标准， 具有高带宽， 高效率， 大覆盖范围， 服务质量 ( Quality of Service, 简称为 QoS )保证的全业务接入， 用户接口丰富等众多 优点， 被大多数国内外运营商视为实现接入网业务宽带化， 综合化改造的理 想技术。 GPON技术融合了宽带接入、 网络电话 （Voice over IP , 简称为 VOIP ) 、 交互式网络电视、 以及有线电视 ( Community Antenna Television , 简称为 CATV )等各种技术。 图 1是相关技术中 GPON系统的结构示意图， 如图 1所示， 一套完整 GPON系统由位于局端的光线路终端 （OLT )和若干 个位于远端的光网络单元（ONU )组成。
随着网络的发展， IP网络已经成为人们日常生活中必不可少的工具， 下 载业务在实际网络中大规模使用， P2P就是当今比较流行的一种下载技术。 P2P是英文 peer-to-peer (对等） 的简称， 又被称为 "点对点" ， 是一种网络 新技术， 依赖网络中参与者的计算能力和带宽， 而不是把依赖都聚集在较少 的几台服务器上。 主要功能是在下载的同时， 电脑还要继续作主机上传， 这 种下载方式， 人越多速度越快。
GPON ONU工作在家庭网关场景下时，用户使用笔记本电脑，手机， PAD 等无线终端上网， 很多无线用户喜欢釆用基于 P2P技术的下载软件下载电影 或在线收看视频等业务， 无线带宽得到越来越充分的使用。 大部分家庭网关产品无线数据报文全部经由家庭网关 CPU处理， 家庭网 关 CPU要负责处理无线数据报文和以太网数据报文的转换。 图 2是相关技术 中家庭网关 CPU进行协议转换的示意图， 如图 2所示， 在无线上行业务中， 家庭网关需要将接收到的 802.11协议的无线报文首先要转换成 802.3协议的 以太网数据报文； 无线下行相反， 家庭网关需要将 802.3 协议的以太网数据 报文转换成 802.11协议的无线报文，该双向转换操作占用大量 CPU资源，造 成 CPU高负载。 而家庭网关厂商考虑到降成本等因素， CPU处理能力一般都 不会太强， 在无线下载速度越来越高的情况下， 给 CPU会带来巨大负担， 进 而导致家庭网关的其他业务得不到充分资源， 如造成高优先的 VOIP业务语 音质量延时过大， 通话断断续续， 甚至单板重启等问题。 即便 CPU处理能力 很强， 在无线吞吐量达到极限的时候， CPU也会处于高负载状态， 此时再运 行其他业务肯定无法得到保障。
发明内容
本发明实施例提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的提 高网络电话 VOIP语音质量的方法及装置。
本发明实施例提供一种提高网络电话 VOIP语音质量的方法， 包括： 检 测到 VOIP用户摘机并进行上报；在确定家庭网关用于收发无线报文时的 CPU 占有率大于或等于预定阔值时， 降低无线报文的收发速率、 以及无线报文进 入家庭网关 CPU的速率。
优选地， 上述方法还包括： 在确定家庭网关用于收发无线报文时的 CPU 占有率小于预定阔值时， 不对无线报文的收发速率、 以及无线报文进入家庭 网关 CPU的速率进行控制。
优选地， 上述方法还包括： 在未检测到 VOIP用户挂机之前， 定时对无 线收发报文的家庭网关 CPU占有率进行查询。
优选地， 上述方法还包括： 检测到 VOIP用户挂机并上报； 判断是否对 无线报文的收发速率、 以及无线报文进入家庭网关 CPU的速率进行了控制， 如果判断为是， 则取消对无线报文的收发速率、 以及无线报文进入家庭网关
CPU的速率进行的控制。
优选地， 上述降低无线报文的收发速率包括： 降低无线报文的处理个数、 降低无线带宽、 或者降低无线关联速率。
优选地， 上述检测到 VOIP用户摘机并进行上报包括： 在检测到 VOIP 用户摘机后， 将新增的标志位设置为 VOIP用户摘机， 并通过标志位将检测 到 VOIP用户摘机的消息进行上报。
优选地，上述检测到 VOIP用户挂机并上报包括： 在检测到 VOIP用户挂 机后， 将新增的标志位设置为 VOIP用户挂机， 并通过标志位将检测到 VOIP 用户挂机的消息进行上报。
优选地， 上述家庭网关为光网络单元 ONU。
本发明实施例还提供了一种提高网络电话 VOIP语音质量的装置， 包括： VOIP模块， 设置为： 检测 VOIP用户摘机并进行上报； 资源管理模块， 设置 为：在确定家庭网关用于收发无线报文时的 CPU占有率大于或等于预定阔值 时， 降低无线报文的收发速率、 以及无线报文进入家庭网关 CPU的速率。
优选地， 上述资源管理模块还设置为： 在确定家庭网关用于收发无线报 文时的 CPU占有率小于预定阔值时， 不对无线报文的收发速率、 以及无线报 文进入家庭网关 CPU的速率进行控制。
优选地， 上述资源管理模块还设置为： 在未检测到 VOIP用户挂机之前， 定时对无线收发报文的家庭网关 CPU占有率进行查询。
优选地， 上述 VOIP模块还设置为： 检测到 VOIP用户挂机并上报； 资源 管理模块还设置为： 判断是否对无线报文的收发速率、 以及无线报文进入家 庭网关 CPU的速率进行了控制， 如果判断为是， 则取消对无线报文的收发速 率、 以及无线报文进入家庭网关 CPU的速率进行的控制。
优选地， 上述资源管理模块还设置为： 通过降低无线报文的处理个数、 优选地， 上述 VOIP模块还设置为： 在检测到 VOIP用户摘机后， 将新增 的标志位设置为 VOIP用户摘机，并通过标志位将检测到 VOIP用户摘机的消 息上报给资源管理模块。
优选地， 上述 VOIP模块还设置为： 在检测到 VOIP用户挂机后， 将新增 的标志位设置为 VOIP用户挂机，并通过标志位将检测到 VOIP用户挂机的消 息上报给资源管理模块。
优选地， 上述所述家庭网关为光网络单元 ONU。
本发明实施例有益效果如下： 借助于本发明实施例的技术方案， 当无线数据速率过高导致 CPU高负载 时， VOIP用户摘机， 通过对无线上下行数据流量控制， 从而降低 CPU负载， 保证 VOIP语音通话质量。 本发明实施例的技术方案在资源有限的情况下， 能够很有效地提高 VOIP语音质量。
附图概述
附图仅用于示出优选实施方式的目的， 而并不认为是对本发明实施例的 限制。 而且在整个附图中， 用相同的参考符号表示相同的部件。 在附图中： 图 1是相关技术中 GPON系统的结构示意图；
图 2是相关技术中家庭网关 CPU进行协议转换的示意图；
图 3是本发明实施例的提高 VOIP语音质量的装置的结构示意图； 图 4是本发明实施例的提高 VOIP语音质量的装置的优选结构示意图； 图 5是本发明实施例的提高 VOIP语音质量的方法的流程图；
图 6是本发明实施例的 VOIP用户摘机后判断是否需要进行无线流量控 制的流程图； 图 7是本发明实施例的 VOIP用户挂机后判断是否需要取消无线流量控 制的流程图。 本发明的较佳实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。 虽然附图中显示 了本发明的示例性实施例， 然而应当理解， 可以以一种或多种形式实现本发 明实施例而不应被这里阐述的实施例所限制。 相反， 提供这些实施例是为了 能够更透彻地理解本发明， 并且能够将本发明实施例的范围完整的传达给本 领域的技术人员。
为了解决上述无线业务对 VOIP业务带来的影响， 考虑到一般情况下家 庭网关的 CPU高负载都是由于无线收发速率过高导致，故本发明实施例提供 一种在 CPU高负载的情况下减轻 CPU负载保证 VOIP质量的方法和装置。通 过将语音模块增加处理标志位， 让 ONU及时了解 VOIP模块是否在通话， 并 提供一种资源管理模块，以解决在无线收发速率高导致 CPU负载大的情况下， VOIP语音丟包， 延时较大等质量问题。 以下结合附图以及实施例， 对本发明 进行进一步详细说明。 应当理解， 此处所描述的具体实施例仅用以解释本发 明， 并不限定本发明实施例。
装置实施例
根据本发明的实施例， 提供了一种提高 VOIP语音质量的装置， 图 3是 本发明实施例的提高 VOIP语音质量的装置的结构示意图， 如图 3所示， 根 据本发明实施例的提高 VOIP语音质量的装置包括： VOIP模块 30、 以及资源 管理模块 32, 以下对本发明实施例的各个模块进行详细的说明。
VOIP模块 30, 设置为： 检测 VOIP用户摘机并进行上报；
VOIP模块 30还设置为： 检测到 VOIP用户挂机并上报；
VOIP模块 30还设置为： 在检测到 VOIP用户摘机后， 将新增的标志位 设置为 VOIP用户摘机，并通过标志位将检测到 VOIP用户摘机的消息上报给 资源管理模块 32。在检测到 VOIP用户挂机后，将新增的标志位设置为 VOIP 用户挂机， 并通过标志位将检测到 VOIP用户挂机的消息上报给资源管理模 块 32。
资源管理模块 32,设置为在家庭网关用于收发无线报文时的 CPU占有率 大于或等于预定阔值时， 降低无线报文的收发速率、 以及无线报文进入家庭 网关 CPU的速率。 资源管理模块 32还设置为： 通过降低无线报文的处理个 资源管理模块 32还设置为：在确定家庭网关用于收发无线报文时的 CPU 占有率小于预定阔值时， 不对无线报文的收发速率、 以及无线报文进入家庭 网关 CPU的速率进行控制。 在未检测到 VOIP用户挂机之前， 定时对无线收 发报文的家庭网关 CPU占有率进行查询。
资源管理模块 32还设置为： 判断是否对无线报文的收发速率、 以及无线 报文进入家庭网关 CPU的速率进行了控制， 如果判断为是， 则取消对无线报 文的收发速率、 以及无线报文进入家庭网关 CPU的速率进行的控制。
在本发明实施例中， 提高网络电话 VOIP语音质量的装置可以设置于光 网络单元 ONU中。
也就是说， 本发明实施例的装置可以设置为用于吉比特无源光网络
GPON系统中的 ONU, 也可以设置为用在与 ONU类似的其他家庭网关系统 中。 在本发明下面的实施例中， 仅以 GPON系统对本发明实施例的技术方案 进行详细说明， 本发明实施例的技术方案在其他家庭网关系统中的操作与在 GPON系统 ONU中的操作类似， 在此不再赘述。
以下结合附图， 对本发明实施例的上述技术方案进行详细说明。
当无线业务下载占用过高的 CPU资源时， 此时 ONU的其他业务无法得 到足够的 CPU资源来处理业务。 ONU (上述 VOIP模块）检测到 VOIP用户 摘机后， 将语音模块的新增标志位置 1 , 并上报给资源管理模块。 对于无线 上行数据流， 资源管理模块根据无线模块是否占用过多 CPU资源， 来判断是 否需要对无线收发数据流进行控制， 如需要则控制无线模块数据流量， 从而 降低 CPU的使用率； 对于无线下行数据流， 由于无线数据流要先经过 CPU 处理， 然后再送往无线模块， 所以在调控无线模块收发速率的同时， 必须要 限制无线报文进入 CPU处理器的速率， 这样才能够有效的降低 CPU的使用 率， 保证 VOIP业务可以有足够的资源得以支撑运行。 ONU检测到 VOIP用 户挂机后， 将语音模块的新增标志位置 0, 并上报给资源管理模块， 资源管 理模块判断无线模块是否有数据流量控制以及无线下行数据流 CPU入口是否 有限速， 如果有， 则全部取消， 恢复 ONU最大支持的无线收发能力。 如果资 源管理模块查询到无线模块并没有占用过高的 CPU资源， 则 ONU检测到摘 机后不对无线数据流进行控制。
在本发明实施例中， 上述资源管理模块具体包括以下四个功能：
1、 资源管理模块读取无线模块的 CPU占有率。 可以通过在无线的收发 包入口统计无线模块占用 CPU的时间， 计算出无线模块的 CPU占有率； 无 线模块占用 CPU时间长， CPU占用率就高；
2、 根据无线模块的 CPU占有率， 资源管理模块判断是否通知无线模块 进行收发流量限制；
3、 根据无线模块的 CPU占有率， 资源管理模块判断是否对无线下行数 据流的 CPU入口处进行限速；
4、 定时器功能， 定时查询无线模块的 CPU占有率。
在本发明实施例中， 无线模块流量限制有 2种方式：
1、 在无线模块上限制无线收发数据流， 有两种选择方式： 限制带宽， 限 制报文个数；
2、 降低无线关联速率。
图 4是本发明实施例的提高 VOIP语音质量的装置的优选结构示意图， 如图 4所示， VOIP模块和 CPU模块（上述家庭网关 CPU、 图中所示的网络 协议栈）之间正常通信， 确保 VOIP语音业务正常； VOIP模块将新增的摘机 标志位通知给资源管理模块， 以便资源管理模块及时了解到 VOIP用户的操 作； 资源管理模块从 CPU模块读取无线模块的 CPU占有率； 资源管理模块 通知无线模块进行流量控制； 无线模块的所有数据报文经过 CPU模块处理。
综上所述， 借助于本发明实施例的技术方案， 当无线数据速率过高导致 CPU 高负载时， VOIP用户摘机， 通过对无线上下行数据流量控制， 从而降 低 CPU负载， 保证 VOIP语音通话质量。 本发明实施例的技术方案在资源有 限的情况下， 能够很有效地提高 VOIP语音质量。
方法实施例
根据本发明的实施例， 提供了一种提高 VOIP语音质量的方法， 图 5是 本发明实施例的提高 VOIP语音质量的方法的流程图， 如图 5所示， 根据本 发明实施例的提高 V 0 IP语音质量的方法包括如下处理：
步骤 501 , 检测到 VOIP用户摘机并进行上报；
在步骤 501中，在检测到 VOIP用户摘机后，将新增的标志位设置为 VOIP 用户摘机， 并通过标志位将检测到 VOIP用户摘机的消息进行上报。
步骤 502, 在确定家庭网关收发无线报文时的 CPU占有率大于或等于预 定阔值时， 降低无线报文的收发速率、 以及无线报文进入家庭网关 CPU的速 率。 其中， 降低无线报文的收发速率包括： 降低无线报文的处理个数、 降低 无线带宽、 或者降低无线关联速率。
在确定家庭网关收发无线报文时的 CPU占有率小于预定阔值时，不对无 线报文的收发速率、 以及无线报文进入家庭网关 CPU的速率进行控制。
优选地， 在本发明实施例中， 在未检测到 VOIP用户挂机之前， 定时对 无线收发报文的家庭网关 CPU占有率进行查询。
在检测到 VOIP用户挂机并上报后， 判断是否对无线报文的收发速率、 以及无线报文进入家庭网关 CPU的速率进行了控制， 如果判断为是， 则取消 对无线报文的收发速率、以及无线报文进入家庭网关 CPU的速率进行的控制。 其中， 在检测到 VOIP用户挂机后， 可以将新增的标志位设置为 VOIP 用户挂机， 并通过标志位将检测到 VOIP用户挂机的消息进行上报。 系统中的 ONU, 也可以用在与 ONU类似的其他家庭网关系统中。 在本发明 下面的实施例中，仅以 GPON系统对本发明实施例的技术方案进行详细说明， 本发明实施例的技术方案在其他家庭网关系统中的操作与在 GPON 系统 ONU中的操作类似， 在此不再赘述。
以下结合附图， 对本发明实施例的上述技术方案进行详细的说明。
图 6是本发明实施例的 VOIP用户摘机后判断是否需要进行无线流量控 制的流程图， 如图 6所示， 包括如下处理：
步骤 S601 , VOIP用户摘机；
步骤 S602, VOIP模块新增一个标志位设为 1 , 并通知资源管理模块； 步骤 S603 , 资源管理模块查询无线模块的 CPU占有率， 判断 CPU当前 负载是否超过安全阀值， 能否有足够的剩余资源去进行 VOIP呼叫业务， 如 果无线模块的 CPU占有率低于安全阀值，执行步骤 605 ,否者，执行步骤 S604 , 其中， 关于安全阀值需要根据家庭网关资源情况通过测试手段来测算；
步骤 S604, 无线模块的 CPU 占有率高于安全阀值， 资源管理模块配置 无线下行 CPU入口限速并通知无线模块进行流量控制 ， 单次控制可以釆用 百分比进行迭代， 如： 每次降低 20%, 控制完成后执行步骤 S603 , 资源管理 模块再次读取无线模块的 CPU占有率， 判断流量控制后的无线模块 CPU占 有率是否还是过高， 如果还是过高则会再次进行流量控制。 经过快速的单次 或多次对无线流量进行控制后， 无线模块 CPU占有率降低到安全阀值以下， CPU可以有足够的资源来保证 VOIP业务， 进入步骤 S605；
步骤 S605, VOIP模块正常工作， 为了定时对无线模块的 CPU占有率进 行查询， 确保在 VOIP用户摘机后全程监管无线模块的 CPU占有率， 资源管 理模块启动查询定时器；
步骤 S606, 资源管理模块查询定时器超时， 进入步骤 S603 , 对无线模块 CPU占有率进行查询， 如果高于安全阀值则进行无线流量控制， 直到低于安 全阀值进入步骤 S605, 并重置查询定时器； 如果低于安全阀值则直接进入步 骤 S605, 并重置查询定时器。 总之在 VOIP用户摘机后， 所有上述的步骤形 成一个循环闭合的流程， 确保整个 VOIP业务流程免受无线业务的干扰。
图 7是本发明实施例的 VOIP用户挂机后判断是否需要取消无线流量控 制的流程图， 如图 7所示， 包括如下处理：
步骤 S701 , VOIP用户挂机；
步骤 S702, VOIP模块将新增标志位设为 0, 并通知资源管理模块； 步骤 S703 , 资源管理模块关闭查询定时器；
步骤 S704, 资源管理模块判断无线下行 CPU入口是否限速及无线模块 是否对无线流量进行限制， 如果判断为是， 执行步骤 S705, 否则， 流程结束， 不对无线业务作任何处理；
步骤 S705, 无线下行 CPU入口有限速， 无线模块对无线流量有控制， 则资源管理模块配置取消无线下行 CPU入口限速并通知无线模块取消无线流 量控制；
步骤 S706 , 取消所有无线流量控制后， 流程结束， 无线业务可以恢复 ONU支持的最大能力。
综上所述， 借助于本发明实施例的技术方案， 当无线数据速率过高导致
CPU 高负载时， VOIP用户摘机， 通过对无线上下行数据流量控制， 从而降 低 CPU负载， 保证 VOIP语音通话质量。 本发明实施例的技术方案在资源有 限的情况下， 能够很有效地提高 VOIP语音质量。 脱离本发明实施例的精神和范围。 这样， 倘若本发明实施例的这些修改和变 型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内， 则本发明实施例也意图包 含这些改动和变型在内。
工业实用性
借助于本发明实施例的技术方案， 当无线数据速率过高导致 CPU高负载 时， VOIP用户摘机， 通过对无线上下行数据流量控制， 从而降低 CPU负载， 保证 VOIP语音通话质量。 本发明实施例的技术方案在资源有限的情况下， 能够很有效地提高 VOIP语音质量。

Claims

权 利 要 求 书
1、 一种提高网络电话 VOIP语音质量的方法， 包括：
检测到 VOIP用户摘机并进行上才艮；
在确定家庭网关用于收发无线报文时的 CPU 占有率大于或等于预定阔 值时， 降低无线报文的收发速率、 以及无线报文进入家庭网关 CPU的速率。
2、 如权利要求 1所述的方法， 其中， 所述方法还包括：
在确定家庭网关用于收发无线报文时的 CPU占有率小于预定阔值时，不 对无线报文的收发速率、 以及无线报文进入家庭网关 CPU的速率进行控制。
3、 如权利要求 1或 2所述的方法， 其中， 所述方法还包括：
在未检测到 VOIP用户挂机之前， 定时对无线收发报文的家庭网关 CPU 占有率进行查询。
4、 如权利要求 1所述的方法， 其中， 所述方法还包括：
检测到 VOIP用户挂机并上报；
判断是否已对无线报文的收发速率、以及无线报文进入家庭网关 CPU的 速率进行控制， 如果判断为是， 则取消对无线报文的收发速率、 以及无线报 文进入家庭网关 CPU的速率进行的控制。
5、 如权利要求 1所述的方法， 其中， 降低无线报文的收发速率包括： 降 低无线报文的处理个数、 降低无线报文的带宽、 或者降低无线关联速率。
6、 如权利要求 1所述的方法， 其中， 检测到 VOIP用户摘机并进行上报 包括：
在检测到 VOIP用户摘机后，将新增的标志位设置为 VOIP用户摘机，并 通过所述标志位将检测到 VOIP用户摘机的消息进行上报。
7、如权利要求 4所述的方法，其中，检测到 VOIP用户挂机并上报包括： 在检测到 VOIP用户挂机后，将新增的标志位设置为 VOIP用户挂机，并 通过所述标志位将检测到 VOIP用户挂机的消息进行上报。
8、 如权利要求 1所述的方法， 其中， 所述家庭网关为光网络单元 ONU。
9、 一种提高网络电话 VOIP语音质量的装置， 包括：
VOIP模块， 设置为： 检测 VOIP用户摘机并进行上报； 资源管理模块， 设置为： 在确定家庭网关用于收发无线报文时的 CPU占 有率大于或等于预定阔值时， 降低无线报文的收发速率、 以及无线报文进入 家庭网关 CPU的速率。
10、 如权利要求 9所述的装置， 其中， 所述资源管理模块还设置为： 在确定家庭网关用于收发无线报文时的 CPU占有率小于预定阔值时，不 对无线报文的收发速率、 以及无线报文进入家庭网关 CPU的速率进行控制。
11、如权利要求 9或 10所述的装置，其中，所述资源管理模块还设置为： 在未检测到 VOIP用户挂机之前， 定时对无线收发报文的家庭网关 CPU 占有率进行查询。
12、 如权利要求 9所述的装置， 其中，
所述 VOIP模块还设置为： 检测到 VOIP用户挂机并上报；
所述资源管理模块还设置为： 判断是否已对无线报文的收发速率、 以及 无线报文进入家庭网关 CPU的速率进行控制， 如果判断为是， 则取消对无线 报文的收发速率、 以及无线报文进入家庭网关 CPU的速率进行的控制。
13、 如权利要求 9所述的装置， 其中， 所述资源管理模块还设置为： 通 过降低无线报文的处理个数、 降低无线带宽、 或者降低无线关联速率的方式 降低无线报文的收发速率。
14、 如权利要求 9所述的装置， 其中， 所述 VOIP模块还设置为： 在检 测到 VOIP用户摘机后，将新增的标志位设置为 VOIP用户摘机， 并通过所述 标志位将检测到 VOIP用户摘机的消息上报给所述资源管理模块。
15、 如权利要求 12所述的装置， 其中， 所述 VOIP模块还设置为： 在检 测到 VOIP用户挂机后，将新增的标志位设置为 VOIP用户挂机， 并通过所述 标志位将检测到 VOIP用户挂机的消息上报给所述资源管理模块。
16、如权利要求 9所述的装置，其中，所述家庭网关为光网络单元 ONU。
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