多媒體會話業務服務質量關聯測試方法
2023-06-17 18:02:51
專利名稱：多媒體會話業務服務質量關聯測試方法
技術領域：
本發明是對電信網絡中的多媒體會話業務服務質量進行關聯測試的方法，涉及電信技術領域。
背景技術：
自從1995年以色列VocalTec公司推出Internet電話軟體以來，VoIP業務已成為新型電話業務在全世界開展，並對傳統電話業務形成越來越大的威脅。
在中國，各大運營商利用VoIP技術在非常短的時間裡，實現了國內、國際長途電話市場中的多家競爭局面。而話音業務仍然是電信運營商的最大業務收入來源。由於IP網絡本身的技術先進性、網絡容量的高利用率和極強的可擴展性，使IP電話較PSTN更加具有發展潛力，傳統的PSTN話音業務與IP數據網絡的融合已成為電信網絡發展的必然趨勢。
但是VoIP網絡如同一個黑匣子，缺乏有效評測設備性能、信令流程、運行狀態、服務質量的工具。傳統的網管、測試手段無法分析二次撥號業務。VoIP設備的可靠性、穩定性、可維護性有所欠缺。用戶感知到的網絡質量差忙時難以撥通，通話質量不穩定，容易發生掉話、單通現象。
而現有的維護手段並不能很好地解決以上問題。如日常話務統計報表只能給出全網的統計數據，不能細化深入分析發現的問題；設備廠商提供的網管系統很難公正、準確反映網絡實際狀況，不能兼容其他廠商的設備；協議分析儀數據量大，對維護人員要求高，「見樹不見林」；用戶投訴事後被動處理，無法先於用戶發現問題。
即使現有的VoIP QoS(QoS，Quality of Service服務質量)的測試儀器，也只能測試VoIP業務IP端，在採集的IP端數據的基礎上分析得出的結果並不能為VoIP網絡的維護提供最讓用戶滿意的信息。因為一次完成的VoIP通話不僅涉及IP交換，而且還有傳統的電路交換過程，也就是說SS7(七號信令)的參與。因此若想完成地呈現一次VoIP呼叫，就必須同時採集SS7端和IP端的數據進行關聯分析。
但是S77和IP端的H.323協議是不同的協議，而且採集這兩種數據的地點也不同。因此關聯測試必須解決如下問題1)對SS7數據和H.323數據的採集必須在不同地點同步進行；2)採集的SS7數據和H.323數據必須送達某個地點進行合成處理，以復原一次完整的呼叫；3)採集到的原始數據是實時的、大量的，對這些數據的合成必須採取合理的措施，以保證測試的實時性、準確性。
發明內容
技術問題本發明的目的是提出一種多媒體會話業務服務質量關聯測試方法，能夠對完整的VoIP呼叫流程進行實時監測，從微觀上展示每個呼叫的完整的信令流程，和宏觀上分析每個VoIP網關上的接通率情況、呼損的時空分布情況，指導網絡維護人員及時排除網絡故障，提高用戶可以感知的VoIP業務的服務質量，從而提高用戶滿意度及忠誠度。
技術方案本發明提出了分布式的VoIP關聯測試的方法。實現該方法的軟體系統由SS7(七號信令)數據採集與發送端、H.323數據採集與發送端、CDR(呼叫詳細記錄)接收層、CDR合成層、數據分析與呈現層五大模塊組成，測試方法為1、)啟動數據接收功能，接收七號信令CER與H，323CDR；2、)接收到七號信令CDR，生成CDR合成事件，插入合成事件隊列1的尾部；3、)交替調度合成事件隊列1和合成事件隊列2中的合成事件；4、)判斷是否成功合成對應的七號信令CDR與H，323CDR；5、)若成功合成對應的七號信令CDR與H，323CDR，則刪除該合成事件，將合成CDR送數據分析與呈現層；6、)進行呼叫分析、呼叫跟蹤、告警分析等操作；7、)結束
8、)若上述第5步不能成功合成對應的七號信令CDR與H，323CDR，則判斷合成事件是否超時，若超時，則丟棄合成事件；若不超時，則插入合成事件隊列2的尾部。
1.SS7數據採集與發送端該模塊負責採集與發送SS7數據。其方法為1)通過數據採集卡採集SS7原始數據；2)對原始數據流進行協議解碼，生成表示一次呼叫過程的CDR；3)通過網絡，將SS7 CDR發送至遠端的關聯分析伺服器。
2.H.323數據採集與發送端該模塊負責採集與發送H.323數據。其方法為1)通過數據採集卡採集H.323原始數據；2)對原始數據流進行協議解碼，生成表示一次呼叫過程的CDR；3)通過網絡，將H.323CDR發送至關聯分析伺服器。
3.CDR接收層該模塊負責接收客戶端傳送來的CDR。為了實現分布式測試，因此採用Winsock技術在網絡中傳送CDR。關聯分析系統作為Client端，而SS7數據採集與發送端及H.323數據採集與發送端作為Server端。Client端向Server端的指定埠發出連接請求，連接建立成功後在此連接上發送數據，停止測試時釋放連接。
4.CDR合成層CDR合成層的功能如下1)生成合成事件；2)調度合成事件；3)合成CDR。
1)生成合成事件當七號信令CDR接收進程接收到七號信令CDR後，它通過消息方式通知CDR合成進程，CDR合成進程接收到消息後創建一個合成調度事件，插入相應的合成調度隊列。
生成合成事件的時機為接收到七號信令CDR。因為七號信令CDR是在另一臺機器上生成，並且通過網絡傳輸得到，而H.323 CDR是在本機上生成，通過進程通信方法得到。並且從時序上來說，應該是H.323信令先結束，七號信令才結束，因此從理論上來說，應該是先得到H.323 CDR，之後才得到七號信令CDR。
除了上述理想情況之外，我們還考慮了如下異常情況◆異常情況1H.323 CDR已經生成，但是對應的七號信令CDR未正常生成，或者在傳輸過程中丟失，在這種情況下將不會生成合成調度事件；◆異常情況2正常接收到七號信令CDR，生成合成調度事件，但是在事件被調度時，對應的H.323 CDR未正常生成，在這種情況下，合成事件會異常返回(未生成合成CDR)。
◆異常情況3接收到重複的七號信令CDR。在這種情況下，不管對應的H.323 CDR是否正常生成，第二個合成事件均無法正常返回。
針對以上異常情況，採取以下措施◆異常情況1定期檢查H.323 CDR隊列，將超期(10秒)的CDR清除出隊列。
◆異常情況2在合成事件中增加一個域，存放事件的存活時間。在調度第2級隊列中的合成事件異常返回後，檢查其生存時間。如果從生成合成事件到事件再次被調度之間的時間差超過10秒，那麼就認為和該七號信令CDR對應的H.323 CDR未能正確生成，所以將該事件從事件調度隊列中刪除。
◆異常情況3異常2的處理措施可以處理這種異常情況。
2)調度合成事件建立兩個隊列，分別命名為第1級隊列和第2級隊列。合成調度事件生成時，將其插入第1級隊列的隊尾。第2級隊列初始時為空。兩個隊列的調度方式均為FCFS(First Come First Service)算法。調度進程交替調度兩個隊列的隊頭，如果被調度執行的合成事件正常返回，那麼就將該事件從隊列中刪除。如果不能正常返回，則將其插入第2級隊列的隊尾。(如附圖3所示)。
這個算法的優點是◆將第一次調度的事件和已經調度過若干次的事件區分開來，從理論上來說，這兩類事件具有了不同的優先級；◆考慮到每個隊列中的事件需要的CPU時間和I/O時間從理論上來說幾乎相同，並且具有相同的調度優先級，因此每個事件隊列內部均採用比較
◆簡單的FCFS算法調度；◆兩個隊列交替調度，使得兩個隊列中的時間都能比較公平地得到調度機會，而在比較理想的情況下，第2級隊列中的事件數目較少，因此在第二級隊列中等待的事件能夠相對較快地得到調度機會。
CDR的關聯算法是迅速、準確地生成合成CDR的基礎。CDR合成事件調度機制調用該算法來合成CDR。
3)合成(關聯)CDRSS7 CDR和H.323 CDR均包含呼叫起止時間、主被叫電話號碼等標識一個呼叫完整的信息。由於在同一時段內，兩個呼叫的主被叫號碼不可能相同，因此可以通過四元組呼叫開始時間，呼叫結束時間，主叫號碼，被叫號碼來關聯SS7CDR和H.323 CDR。在時間同步的前提下，若H.323 CDR的呼叫起止時間＜＝SS7CDR的呼叫起止時間，並且SS7 CDR和H.323 CDR的主被叫號碼一致，就認為這兩個CDR屬於同一個呼叫。
5.數據分析與呈現層數據分析與呈現層與CDR合成層之間的接口是合成後的CDR，而合成後的CDR包含的是呼叫的基本信息，以及信令的時間戳、信令類型與信令方向，因此數據分析與呈現層能在比較抽象的層次上進行數據分析。因此該層的功能是對合成後的CDR進行各種分析，並且在用戶界面上顯示分析後的各種結果(其結構如附圖4所示)。
有益效果該測試框架的優點如下所示分布式該框架滿足了分布式測試的需要，數據採集和數據分析及呈現可以在不同的地點完成，使得管理人員可以在機房以外的地方分析數據。
全程測試以往對VoIP業務的測試局限於對其IP端的測試，在分析數據時，不能結合七號信令端的數據分析，因此會出現這樣那樣的問題，例如片面地分析問題、不能正確地定位網絡質量劣化的位置、不能迅速確定服務質量劣化的原因等等。而這種結合七號信令側與IP側數據的全程測試能夠給網絡維護人員還原一個完整的、真實的IP呼叫，使得維護人員能夠將七號信令側的呼損值和IP側的呼損值對應分析，從而能夠更加迅速、準確地定位服務質量劣化的原因以及位置，為運營商挽回或者增加經濟收益。
圖1是VoIP QoS關聯測試系統總體框架圖。
圖2是VoIP QoS關聯測試系統細分框架圖。
圖3是雙隊列交替調度算法。
圖4是數據分析與呈現層結構圖。
圖5是實現該關聯測試方法的工作流程圖。
具體實施例方式
該關聯測試方法的具體實施方式
如下1、SS7數據採集與發送端以及H.323數據採集與發送端接入網絡並啟動數據採集與網絡發送功能，在採集與初步處理原始數據的同時打開偵聽埠，偵聽來自Client端的網絡連接請求。
2、開啟關聯測試系統，向SS7數據採集與發送端以及H.323數據採集與發送端發起網絡連接請求。
3、接收來自SS7端與H.323端的CDR數據。
4、生成CDR合成調度事件。
5、CDR合成調度機制調度合成事件，生成合成CDR。
6、合成CDR送數據分析與呈現層，以呼叫分析、呼叫跟蹤，以及告警分析等形式與管理員交互。
下面通過一個例子，說明該方法的具體實施方式
，在該例子中，七號信令(SS7)數據採集點位於電信機房的關口局到前置交換機之間，而H.323協議數據採集點位於VoIP網關連往Internet的交換機處，關聯測試系統位於H.323數據採集與發送設備上。
開啟SS7數據採集與發送設備以及H.323數據採集與發送設備，這兩臺設備開始採集原始數據，經過處理之後，生成SS7CDR與H.323 CDR。同時，這兩套系統均打開網絡連接偵聽埠，偵聽來自客戶端的網絡連接請求。
開啟關聯測試系統，向SS7數據採集與發送端以及H.323數據採集與發送端發起網絡連接請求。
SS7數據採集與發送系統以及H.323數據採集與發送系統接受網絡連接請求，網絡連接建立成功。
關聯測試系統同時接收SS7 CDR與H.323 CDR，並且每接收到一個SS7 CDR就生成一個CDR合成調度事件，插入合成調度事件隊列1尾部。
CDR合成調度機制調度合成事件，如果成功合成CDR，就將該合成調度事件刪除，否則檢查該合成事件是否超時，若未超時則插入合成調度事件隊列2尾部，否則丟棄。
合成調度機制將合成的CDR插入合成CDR隊列，數據分析與呈現層從此數據進行呼叫分析、呼叫跟蹤，以及告警分析等。
隨著數據的不斷採集，關聯測試的過程持續進行。
權利要求
1.一種多媒體會話業務服務質量關聯測試方法，其特徵在於實現該方法由SS7七號信令數據採集與發送端、H.323數據採集與發送端、CDR呼叫詳細記錄接收層、CDR合成層、數據分析與呈現層五大模塊組成，測試方法為1、)啟動數據接收功能，接收七號信令CER與H，323CDR；2、)接收到七號信令CDR，生成CDR合成事件，插入合成事件隊列1的尾部；3、)交替調度合成事件隊列1和合成事件隊列2中的合成事件；4、)判斷是否成功合成對應的七號信令CDR與H，323CDR；5、)若成功合成對應的七號信令CDR與H，323CDR，則刪除該合成事件，將合成CDR送數據分析與呈現層；6、)進行呼叫分析、呼叫跟蹤、告警分析等操作；7、)結束8、)若上述第5步不能成功合成對應的七號信令CDR與H，323CDR，則判斷合成事件是否超時，若超時，則丟棄合成事件；若不超時，則插入合成事件隊列2的尾部。
2.根據權利要求1所述的一種多媒體會話業務服務質量關聯測試方法，其特徵在於七號信令數據採集與發送方法為1)通過數據採集卡採集SS7原始數據；2)對原始數據流進行協議解碼，生成表示一次呼叫過程的CDR；3)通過網絡，將SS7 CDR發送至遠端的關聯分析伺服器。
3.根據權利要求1所述的一種多媒體會話業務服務質量關聯測試方法，其特徵在於H.323數據採集與發送的方法為1)通過數據採集卡採集H.323原始數據；2)對原始數據流進行協議解碼，生成表示一次呼叫過程的CDR；3)通過網絡，將H.323 CDR發送至關聯分析伺服器。
4.根據權利要求1所述的一種多媒體會話業務服務質量關聯測試方法，其特徵在於CDR呼叫詳細記錄接收層的方法為該模塊負責接收客戶端傳送來的CDR，為了實現分布式測試，採用Winsoek技術在網絡中傳送CDR，關聯分析系統作為Client端，而SS7數據採集與發送端及H.323數據採集與發送端作為Server端，Client端向Server端的指定埠發出連接請求，連接建立成功後在此連接上發送數據，停止測試時釋放連接。
5.根據權利要求1所述的一種多媒體會話業務服務質量關聯測試方法，其特徵在於CDR合成層的方法為SS7 CDR和H.323 CDR均包含呼叫起止時間、主被叫電話號碼等標識一個呼叫完整的信息，由於在同一時段內，兩個呼叫的主被叫號碼不可能相同，通過四元組的呼叫開始時間，呼叫結束時間，主叫號碼，被叫號碼來關聯SS7 CDR和H.323 CDR，在時間同步的前提下，若H.323 CDR的呼叫起止時間＜＝SS7 CDR的呼叫起止時間，並且SS7 CDR和H.323 CDR的主被叫號碼一致，就認為這兩個CDR屬於同一個呼叫。
6.根據權利要求1所述的一種多媒體會話業務服務質量關聯測試方法，其特徵在於數據分析與呈現層與CDR合成層之間的接口是合成後的CDR，而合成後的CDR包含的是呼叫的基本信息，以及信令的時間戳、信令類型與信令方向，數據分析與呈現層在比較抽象的層次上進行數據分析，該層對合成後的CDR進行各種分析，並且在用戶界面上顯示分析後的各種結果。
全文摘要
多媒體會話業務服務質量關聯測試方法是對電信網絡中的多媒體會話業務服務質量進行關聯測試的方法，實現該方法由SS7七號信令數據採集與發送端、H.323數據採集與發送端、CDR呼叫詳細記錄接收層、CDR合成層、數據分析與呈現層五大模塊組成，測試方法為啟動數據接收功能，接收七號信令CER與H，323CDR；生成CDR合成事件，插入合成事件隊列1的尾部；交替調度合成事件隊列1和合成事件隊列2中的合成事件；判斷是否成功合成對應的七號信令CDR與H，323CDR；若成功合成對應的七號信令CDR與H，323CDR，則刪除該合成事件，將合成CDR送數據分析與呈現層；進行呼叫分析、呼叫跟蹤、告警分析等操作。
文檔編號H04L12/26GK1738266SQ20051003797
公開日2006年2月22日 申請日期2005年3月7日 優先權日2005年3月7日
發明者張順頤, 沈鳳, 饒翔, 柏海英 申請人:南京郵電學院