一種下一代網絡中業務質量的測試方法及系統的製作方法
2023-05-15 16:47:36 1
專利名稱：一種下一代網絡中業務質量的測試方法及系統的製作方法
技術領域：
本發明屬於通信領域，尤其涉及下一代網絡中對網絡承載的業務質量進行主動測試的方法及系統。
背景技術：
下一代網絡(Next Generation Network，NGN)是集話音、數據、傳真和視頻業務於一體的全新網絡，是以分組網絡為承載，提供固定移動話音、數據和視頻業務等多種業務的業務融合網絡。以語音業務為例，在以IP網絡為核心承載網絡的NGN系統中，語音業務的IP包是按照盡力而為的方式在IP網絡中傳播的，因此網絡承載業務質量的衡量成為很重要的一個技術要求。
目前，對承載網的業務質量(Quality of Service，QOS)狀況進行測試的方法包括主動測試(或侵入式測試)和被動測試(或非侵入式測試)兩種。被動測試是指不侵入網絡上的實際業務，只是對實際業務進行監測，通過對實際業務流的分析獲得測試數據。主動測試是一種侵入網絡的測試，需要將測試業務流注入網絡，並通過對測試業務流的分析來獲得測試數據。
如圖1所示，在主動測試中，兩個測試點就近擺放在參與測試的接入網關附近，測試點提供分組IP出口，測試業務流以分組實時傳輸協議(Real-timeTransport Protocol，RTP)流的形式注入網絡，其中呼叫伺服器(Call Server，CS)負責對測試呼叫進行控制，S表示測試點在網絡上的接入點。兩個測試點之間進行主動測試，互相發送、接收測試業務流，並通過對測試業務流的分析，得到相關QOS參數，再將參數上報測試管理中心，測試管理中心對數據進行處理。
上述測試方案的基礎是假設測試業務流和實際業務流在承載網絡中走相同的路由路徑，實際上目前很多網關在RTP業務流出口提供業務等級分類功能，因此對於支持差分業務處理的承載網絡來說，沒有經過分類的測試業務流和經過分類的業務流實際上走不同的路由路徑，測試業務流不能反映出實際業務流的工作情況。同時，該方案需要搭建額外的測試用網絡，需要外置測試設備或儀器及控制中心，成本昂貴，安裝不方便。對於小數量埠的綜合接入設備(Integrated Access Device，IAD)，該缺陷尤為突出。
發明內容
本發明的目的在於提供一種下一代網絡中業務質量的測試方法，旨在解決現有技術中在業務質量的主動測試中，測試業務流不能真實反映出實際業務流的網絡承載質量狀況，導致測試結果不準確，同時實現成本高的問題。
本發明的另一目的在於提供一種下一代網絡中業務質量的測試系統。
本發明是這樣實現的，一種下一代網絡中業務質量的測試方法，所述下一代網絡包括網絡管理設備，與所述網絡管理設備連接的媒體網關控制器，以及與所述媒體網關控制器連接的媒體網關，所述方法包括下述步驟A.網絡管理設備向媒體網關控制器下發測試命令；B.媒體網關控制器根據所述測試命令向參與測試的媒體網關下發測試控制指令，控制參與測試的媒體網關建立測試通道；C.參與測試的媒體網關之間通過所述測試通道相互收發測試業務流，收集業務質量參數，並將所述業務質量參數上報媒體網關控制器；D.媒體網關控制器將所述業務質量參數上報給網絡管理設備，網絡管理設備對測試結果進行處理。
所述測試命令包含有參與測試的主被叫媒體網關的終端標識TID、被叫媒體網關所屬軟交換的IP位址、測試通道數、測試採用的編碼解碼器Codec、打包時長、測試時長以及定期上報時長信息。
所述測試控制指令中包含有測試用終端標識TID信息。
所述測試通道為一個或者多個。
一種下一代網絡中業務質量的測試系統，所述下一代網絡包括網絡管理設備，與所述網絡管理設備連接的媒體網關控制器，以及與所述媒體網關控制器連接的媒體網關，所述系統包括測試管理單元，設置於網絡管理設備，用於向媒體網關控制器下發測試命令，接收媒體網關控制器上報的業務質量參數，處理測試結果；測試控制單元，設置於媒體網關控制器，用於根據所述測試命令向參與測試的媒體網關下發測試控制指令，控制媒體網關建立測試通道，收集媒體網關上報的業務質量參數，並將所述業務質量參數上報給測試管理單元；測試操作單元，設置於媒體網關，用於通過所述測試通道相互收發測試業務流，收集業務質量參數，並將所述業務質量參數上報測試控制單元。
所述測試命令包含有參與測試的主被叫媒體網關的終端標識TID、被叫媒體網關所屬軟交換的IP位址、測試通道數、測試採用的編碼解碼器Codec、打包時長、測試時長以及定期上報時長信息。
所述測試控制指令中包含有測試用終端標識TID信息。
所述測試通道為一個或者多個。
本發明在軟交換的控制下搭建測試通道，媒體網關互發測試業務流，測試結果能夠反映實際業務流的網絡承載質量。同時，不需外置任何設備，實現成本低，測試部署方便，維護簡便，不需要佔用媒體網關的實際埠資源。
圖1是現有技術中實現主動測試的系統框架圖；圖2是本發明中實現業務質量主動測試的系統框架圖；圖3是本發明中進行測試時媒體網關控制器與媒體網關的交互流程圖；圖4是本發明提供的實現業務質量測試的系統結構圖。
具體實施例方式
為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。
本發明在軟交換的控制下媒體網關完成業務質量的主動測試，完全仿真真正的語音呼叫，測試業務流和實際業務流在IP承載網中的路由路徑完全相同，測試業務流的Qos測試結果能真實地反映出實際業務流流經的網絡質量狀況，通過對測試業務流的分析，可以測試出實際運行時IP承載網絡質量的準確水平和效果。
如圖2所示，本發明基於現有NGN架構中的部件和接口，不需要增加新的硬體和支持新的協議，其中軟交換又稱為「媒體網關控制器」。
網絡管理設備(網管)起測試中心的作用，由用戶/維護人員通過人機語言(Man-Machine Language，MML)向軟交換發起測試命令，並對測試結果進行處理。軟交換完成對媒體網關主動測試的呼叫連接。媒體網關負責收發測試業務流，收集主動測試中獲得的各種承載網絡QoS參數。
網絡管理設備中的測試管理軟體下發測試命令給軟交換，測試命令中包含參與測試的主被叫媒體網關的終端標識(Terminal Identification，TID)、被叫媒體網關所屬軟交換的IP位址、測試通道數、測試採用的Codec(Coder/Decoder，編碼解碼器)和打包時長、測試時長、定期上報時長信息。
軟交換收到網絡管理設備的測試命令後，分解成對兩個參與測試的媒體網關的聯網操作。軟交換通過H.248或MGCP協議控制參與測試的媒體網關，在H.248消息中，軟交換下發測試用TID，媒體網關收到該TID後得知該會話中的RTP流是用於測試，按照被叫方式聯網，搭建測試通道，收發測試業務流，收集QOS參數上報軟交換。軟交換收集媒體網關上報的QOS參數等測試信息，通過測試口上報網絡管理設備。網絡管理設備以GUI方式向用戶顯示測試結果，可以通過折線圖、柱狀圖等，以不同顏色顯示不同的質量等級。
以媒體網關1、2參與測試為例，在兩媒體網關1、2與軟交換1之間，約定物理終端標識符(Identification，ID)的大小在(0x5fff-0x5000)範圍之內，表示該終端是用於QoS主動測試的，這些終端ID對應的物理終端不參與業務呼叫，不分配實際的埠資源。
當軟交換1收到網絡管理設備的測試命令後，將測試命令分解成對兩個參與測試的媒體網關1與媒體網關2的聯網操作，可以是1～n個測試通道同時發起聯網或先後發起聯網。
媒體網關1、2之間通過搭建的測試通道互發測試數據，例如測試語音樣件，該語音樣件可以在設備出廠前就駐留在媒體網關內部，如G.711-20ms、G.723-30ms、G.729-20ms等格式，由各類媒體網關內部合成。接入媒體網關可以採用播放定製的「測試語音文件」(如悅耳語音)，中繼媒體網關可以採用播放「測試語音幀」的方式，播放時長由控制命令設定。
被測媒體網關1和媒體網關2收到該測試業務流後，從RTP流中提取相關的QOS參數，如時延、丟包、抖動等，定時將測試結果上報給軟交換，並在會話結束時把總的統計結果上報軟交換1。軟交換1整理後通過測試接口上報給網絡管理設備，由網絡管理設備將測試結果顯示出來，超出設定閾值的部分可以採用告警或不同顏色方式進行顯示。
媒體網關可以通過H.248.1定義的nt包、rtp包、tdmc包，以及H.248.30定義的rtcpxr包、xrbm包等定義的Qos統計參數將QOS參數上報到軟交換，對於實現MGCP協議的媒體網關來說也可以選擇對應的連接參數，具體上報哪些內容由媒體網關根據實際情況或配置情況進行選擇。上報的典型統計參數如下rtp/ps＝1245；packets sent，該呼叫開始到審計時所有發送的RTP包數；nt/os＝62345；octets sent，該呼叫開始到審計時所有發送的RTP包的字節數；rtp/pr＝780；packets received，該呼叫開始到審計時所有接收的RTP包數；
nt/or＝45123；octets received，該呼叫開始到審計時所有接收的RTP包的字節數；rtp/pl＝10；％packets lost，針對該呼叫，丟包率的當前統計值；rtp/jit＝27；針對該呼叫，時延抖動的當前統計值；rtp/delay＝240；針對該呼叫，環路時延的當前統計值；nt/dur＝40000；in millisecond，該呼叫當前持續時間；圖3示出了在進行主動測試時，媒體網關控制器(MGC)與媒體網關1及媒體網關2的交互流程，其中C1/T1，C2/T2分別代指不同的上下文(Context)ID和終端(Termination)ID1、媒體網關控制器發送ADD(添加)命令給媒體網關1，命令添加termination到context，物理終端為5ff0，IP端點為$，並下發媒體信息(Codec，打包時長等參數)，流模式為recvonly(僅接收)。
2、媒體網關1迴響應消息Reply，帶有選中的IP端點編號和本地描述(媒體流地址)。
3、媒體網關控制器獲得媒體網關1的媒體流地址後發ADD命令給媒體網關2，物理終端為5ff1，IP端點為$，帶有媒體網關2的媒體流地址信息以及媒體信息(Codec，打包時長等參數)，流模式為recvonly。
4、媒體網關2迴響應消息Reply，帶有選中的IP端點編號和本地描述(媒體流地址)。
5、媒體網關控制器獲得媒體網關2的媒體流地址後發MODIFY(更改)命令給媒體網關1，命令更改termination的屬性、事件和信號，帶媒體網關2的媒體流地址信息，流模式為sendrecv，要求該IP端點開始向對端媒體網關2發包。
6、媒體網關1迴響應消息Reply。
7、媒體網關控制器下發MODIFY命令給媒體網關2，流模式為sendrecv(發送接收)，要求該IP端點開始向對端媒體網關1發包。
8、媒體網關2迴響應消息Reply。
9、媒體網關控制器向媒體網關1發送Audit(審計)消息，命令返回媒體網關所支持的關於termination屬性、事件及信號等的所有可能值。
10、媒體網關1迴響應消息Reply。
11、媒體網關控制器向媒體網關2發送Audit消息。
12、媒體網關2迴響應消息Reply。
13、媒體網關控制器向媒體網關1發送SUB消息，命令斷開Context中的termination連接，並返回加入Context的關於termination的統計值。。
14、媒體網關1迴響應消息Reply。
15、媒體網關控制器向媒體網關2發送SUB(刪除)消息。
16、媒體網關2迴響應消息Reply。
上述流程中，步驟9～12是兩個媒體網關之間進行測試流的通訊(在兩邊的媒體網關中可以不進行實際編解碼的處理)。媒體網關控制器定時向媒體網關發送Audit消息，輪詢周期(檢測上報時間)儘量通過枚舉值定義為實時傳輸控制協議(Real-time Transmission Control Protocol，RTCP)檢測時間的倍數。同時在媒體網關上報統計結果的消息裡面帶上設備時間信息(精度為秒)，保證統計時間最精確。兩個媒體網關通過審計命令的響應消息，把審計周期內的RTCP統計結果上報給媒體網關控制器。
步驟13～16為媒體網關之間完成測試，拆線、刪除端點的交互流程。
當參與測試的媒體網關為媒體網關1和3時，測試流程需要軟交換1和2共同參與發起，具體實現與上述流程相同，不再贅述。
對於MGCP來說，協議流程和H.248基本一樣，完全通過特殊的TID(0x5fff ff ff-0x50 00 00 00)來識別該呼叫為測試呼叫。
作為本發明的另外一個實施例在啟動主動測試時，也可以不採用通過特殊的TID與RTP結合終端的方式，而是直接用特殊的TID標識一個RTP終端，媒體網關收到這樣一個特殊的TID之後可以將其理解為CHOOSE(選擇)方式的終端通配「$」，然後分配一個RTP終端和會話，在響應消息中返回明確的會話ID和RTP終端ID，之後軟交換隻通過分配的RTP終端ID來控制該主動測試終端，包括審計，刪除等，測試流程與上述流程類似，不再贅述。
圖4示出了實現業務質量測試的系統400的結構，包括設置於網絡管理設備的測試管理單元401，設置於媒體網關控制器的測試控制單元402以及設置於媒體網關的測試操作單元403。
測試管理單元401向媒體網關控制器下發測試命令。如上所述，測試命令中包含參與測試的主被叫媒體網關的TID、被叫媒體網關所屬軟交換的IP位址、測試通道數、測試採用的Codec以及打包時長、測試時長、定期上報時長等信息。
測試控制單元402根據測試管理單元401下發的測試命令向參與測試的媒體網關下發測試控制指令，控制媒體網關建立測試通道。測試操作單元403通過建立的測試通道相互收發測試業務流，收集QOS參數，例如時延、抖動等，並將QOS參數定時上報到測試控制單元402。
測試控制單元402收集媒體網關上報的QOS參數，將QOS參數上報給測試管理單元401。測試管理單元401接收到媒體網關控制器上報的QOS參數後，對測試結果進行相應的處理顯示。
在本發明中，QOS參數的收集在接入媒體網關內部完成，可以多個測試通道，不同的測試業務級別，完全仿真實際的業務流進行測試，體現出實際業務流的業務質量。測試業務的啟動，QOS參數的定時收集上報，測試業務的中止均由軟交換根據媒體網關控制協議實時地進行靈活控制。軟交換可以只審計感興趣的QOS參數，也可以審計全部的QOS參數。同時，軟交換可以通過NGN通用標準下發不同級別的測試業務流，提供靈活的測試業務類型。
以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種下一代網絡中業務質量的測試方法，所述下一代網絡包括網絡管理設備，與所述網絡管理設備連接的媒體網關控制器，以及與所述媒體網關控制器連接的媒體網關，其特徵在於，所述方法包括下述步驟A.網絡管理設備向媒體網關控制器下發測試命令；B.媒體網關控制器根據所述測試命令向參與測試的媒體網關下發測試控制指令，控制參與測試的媒體網關建立測試通道；C.參與測試的媒體網關之間通過所述測試通道相互收發測試業務流，收集業務質量參數，並將所述業務質量參數上報媒體網關控制器；D.媒體網關控制器將所述業務質量參數上報給網絡管理設備，網絡管理設備對測試結果進行處理。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述測試命令包含有參與測試的主被叫媒體網關的終端標識TID、被叫媒體網關所屬軟交換的IP位址、測試通道數、測試採用的編碼解碼器Codec、打包時長、測試時長以及定期上報時長信息。
3.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述測試控制指令中包含有測試用終端標識TID信息。
4.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述測試通道為一個或者多個。
5.一種下一代網絡中業務質量的測試系統，所述下一代網絡包括網絡管理設備，與所述網絡管理設備連接的媒體網關控制器，以及與所述媒體網關控制器連接的媒體網關，其特徵在於，所述系統包括測試管理單元，設置於網絡管理設備，用於向媒體網關控制器下發測試命令，接收媒體網關控制器上報的業務質量參數，處理測試結果；測試控制單元，設置於媒體網關控制器，用於根據所述測試命令向參與測試的媒體網關下發測試控制指令，控制媒體網關建立測試通道，收集媒體網關上報的業務質量參數，並將所述業務質量參數上報給測試管理單元；測試操作單元，設置於媒體網關，用於通過所述測試通道相互收發測試業務流，收集業務質量參數，並將所述業務質量參數上報測試控制單元。
6.如權利要求5所述的系統，其特徵在於，所述測試命令包含有參與測試的主被叫媒體網關的終端標識TID、被叫媒體網關所屬軟交換的IP位址、測試通道數、測試採用的編碼解碼器Codec、打包時長、測試時長以及定期上報時長信息。
7.如權利要求5所述的系統，其特徵在於，所述測試控制指令中包含有測試用終端標識TID信息。
8.如權利要求5所述的系統，其特徵在於，所述測試通道為一個或者多個。
全文摘要
本發明適用於屬於通信領域，提供了一種下一代網絡中業務質量的測試方法及系統，所述下一代網絡包括網絡管理設備，與所述網絡管理設備連接的媒體網關控制器，以及與所述媒體網關控制器連接的媒體網關，所述方法包括下述步驟A.網絡管理設備向媒體網關控制器下發測試命令；B.媒體網關控制器根據所述測試命令向參與測試的媒體網關下發測試控制指令，控制參與測試的媒體網關建立測試通道；C.參與測試的媒體網關之間通過所述測試通道相互收發測試業務流，收集業務質量參數，並將所述業務質量參數上報媒體網關控制器；D.媒體網關控制器將所述業務質量參數上報給網絡管理設備，網絡管理設備對測試結果進行處理。本發明能夠反映實際的網絡承載質量。
文檔編號H04L12/24GK1859234SQ20061003291
公開日2006年11月8日 申請日期2006年1月11日 優先權日2006年1月11日
發明者肖少平 申請人:華為技術有限公司