CN100344112C - 下一代网络中mg上报服务质量信息的实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种下一代网络中MG上报服务质量信息的实现方法。该方法主要包括：首先，当媒体网关MG激活某个媒体流时，开始收集所述媒体流的服务质量信息；之后，MG可以根据设定的上报周期，定期向媒体网关控制器MGC上报所述媒体流的服务质量信息。因此，本发明可以保证MGC能够实时获取MG间媒体流(即连接)的服务质量信息，使得MGC针对MG间的呼叫控制策略更具有实时应用的意义。同时，本发明的实现还可以使得MGC能够较为快捷地了解MG间的媒体流的服务质量状况，便于对整个NGN网络进行整体管理维护。

Description

下一代网络中MG上报服务质量信息的实现方法

技术领域

本发明涉及网络通信技术领域，尤其涉及一种下一代网络中MG上报服务质量信息的实现方法。

背景技术

MGC(媒体网关控制器)和MG(媒体网关)是NGN(下一代网络)中的两个关键构件。MGC负责呼叫控制功能，MG负责业务承载功能，MGC和MG分工协同工作，实现了呼叫控制平面和业务承载平面的分离，从而保证了网络资源的充分共享，简化了设备升级和业务扩展处理过程，并大大降低NGN网络的开发和维护成本。

NGN中MG和MGC组网结构图如图1所示，用户通过MG接入网络，并在MGC的控制下，与其他MG下的用户通信。媒体网关控制协议是MG和MGC之间通信的主要协议，目前应用较为广泛的有H.248/MeGaCo(媒体网关控制协议)和MGCP(媒体网关控制协议)两种协议。

以MGCP协议为例，MG的功能提供和资源组合被抽象表示为端点(Endpoint)和连接(Connection)。端点代表MG上提供某种功能的实体，例如TDM(时分复用)通道等。连接代表MG上与呼叫相关的资源组合，例如TDM通道与RTP(实时传输协议)流关联等。基于协议的这种抽象模型，呼叫的接续实际上就是对端点和连接的操作。

MGC和MG之间通过命令(Command)请求和响应来交互完成对端点和连接的操作。命令所携带的参数被划分为信号(Signal)、事件(Event)等类别。MGC通过相应的信号指示MG操作资源，例如向用户放音等，MGC通过相应的事件指示MG监测状态，例如监测用户摘挂机等。具有业务相关性的参数逻辑上聚合成为包(Package)。

在MGC控制下，MG与MG之间建立的RTP媒体流是承载在IP网上的，所述的RTP媒体流可以采用不同的编解码方式，例如G.711、G.723、G.729、T.38等等，不同的编解码方式对带宽占用的需求也不同。由于IP承载网的状况，例如网络时延、丢包率等都将极大地影响媒体流的QoS(服务质量)，例如语音的质量，传真的接通率等等，因此MGC有必要了解MG之间媒体流的服务质量状况，以便对网络服务质量给出宏观评估，或者动态地调整呼叫控制的策略，例如改变编解码方式等。

目前，获得MG之间的媒体流的服务质量状况的方法为：利用MGCP协议已定义的Connection Parameters包(Package)中的统计参数实现，该统计参数可以反映MG之间媒体流的服务质量状况，所述的统计参数包括：收发字节数、收发包数、丢包数、网络抖动、传输时延等。在NGN网络中，当一个呼叫结束，MGC下发拆除呼叫的请求时，MG将在拆除呼叫请求的响应报文中返回针对该呼叫的各统计参数。这样，MGC便可以了解MG之间媒体流的服务质量情况。

但是，从上述方案可以看出，目前仅在一个呼叫结束时，MG才上报该呼叫的媒体流服务质量的统计参数，因而对呼叫控制策略的调整的实时性较差。也就是说，MGC即使了解到该呼叫的媒体流服务质量状况，也只能利用所述的统计参数调整后续的呼叫控制策略，而对已结束的呼叫则无实际意义。因此，上述方案提供的统计参数比较适合用于在一定时期内，对网络的宏观服务质量进行评估。而用其来调整相应的呼叫控制策略，则所述的统计参数明显滞后。

发明内容

鉴于上述现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种实现媒体流服务质量定期上报的实现方法，使得在NGN网络中可以实时获得网络中的服务质量情况，从而可以及时地对呼叫的控制策略进行调整，以提供较佳的服务质量。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种下一代网络中MG上报服务质量信息的实现方法，包括：

A、当媒体网关MG激活某个媒体流时，开始收集所述媒体流的服务质量信息；

B、MG根据设定的上报周期，定期向媒体网关控制器MGC上报所述媒体流的服务质量信息。

所述的步骤A包括：

当MG激活某个媒体流时，所述的MG在每个实时传输控制协议RTCP信息采样周期获取媒体流的服务质量参数信息。

所述的服务质量信息包括：

激活时长、字节收发/接收数、包接收/发送数、包丢失数、平均/最大/最小丢包数、平均/最大/最小抖动数，以及平均/最大/最小延迟中的一项或多项。

所述的下一代网络中MG上报服务质量信息的实现方法还包括：

MGC向MG下发服务质量请求报告包，包中承载着MG上报服务质量信息的上报周期时长。

所述的服务质量请求报告包中还承载有MG需要向MGC定期上报服务质量信息的总的检测时长。

所述的总的检测时长大于所述的上报周期时长，所述的上报周期时长大于或等于RTCP信息采样周期时长。

所述的步骤B包括：

MG判断是否为预期上报服务质量信息的时间，如果是，则将收集的媒体流的服务质量信息上报给MGC，否则，继续收集所述的媒体流的服务质量信息。

所述的下一代网络中MG上报服务质量信息的实现方法还包括：

当在MG上设置上报周期时长时，或者设定的检测时长结束时，或者是当前媒体流被去激活时，则由MG立即将当前记录的服务质量信息上报给MGC。

所述的步骤B还包括：

当MG将收集的媒体流的服务质量信息上报给MGC时，则清除本地保存的只在单个上报周期内有效的服务质量信息，并继续收集新的媒体流的服务质量信息。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明采用了MG在设定的周期内定时向MGC上报相应媒体流的服务质量信息，从而保证了MGC可以实时获取MG间媒体流(即连接)的服务质量信息，使得MGC针对MG间的呼叫控制策略更具有实时应用的意义。同时，本发明的实现还可以使得MGC可以较为快捷地了解MG间的媒体流的服务质量状况，确定当前网络的状况，便于对整个NGN网络进行整体管理维护。

附图说明

图1为NGN网络中MG与MGC间的组网结构示意图；

图2为本发明所述的方法的流程图；

图3为本发明中MG向MGC上报服务质量信息的过程示意图。

具体实施方式

IP承载网的状况对媒体流服务质量的极大影响，这就促使MGC有必要实时了解MG之间媒体流的服务质量状况，以便对网络服务质量给出宏观评估，或者动态地调整呼叫控制的策略。针对MGCP协议中现有机制对呼叫控制策略的调整而言实时性较差的问题，本发明的目的在于通过扩展MGCP协议实现媒体流服务质量周期上报的机制，为MGC实时了解MG之间媒体流服务质量的状况提供一种简单而高效的解决方案。

因此，本发明的核心是对MGCP协议进行扩展，并由MG基于扩展的MGCP协议报文定期其向MGC上报呼叫过程中的统计参数，从而保证MGC可以实时地获知MG间媒体流的服务质量状况。

本发明中，对MGCP协议做如下扩展；

建立基于MGCP协议的服务质量周期报告包(QoS Periodic ReportPackage)，MG根据该包从MGC获得相应的统计参数检测指示，并定期以该包向MGC上报统计参数；即该包定义MG媒体流服务质量信息周期上报的项目和机制。

所述的服务质量周期报告包包括请求和上报两种使用情况，其中，服务质量周期报告包被请求时为MGC向MG下发用于指示MG进行服务质量统计参数的定期上报，服务质量周期报告包被上报时为MG根据MGC的指示定期向MGC上报服务质量统计参数信息。

所述的服务质量周期报告请求包承载的参数信息包括：

检测时长：取值为任何32bit正整数，单位为秒，用于定义媒体流服务质量信息检测的总时长；

报告周期：取值为任何32bit正整数，单位为秒，用于定义媒体流服务质量信息在检测时长定义的时间范围内上报统计参数的周期。

所述服务质量周期报告上报包承载的参数信息包括：

激活时长：双精度整数，单位毫秒，可能的取值为任何64bit非负整数，其含义为媒体流被激活已可接收或发送信息的时长；

字节发送数/接收数：各为一个双精度整数，可能的取值为任何64bit非负整数，其含义为媒体流累积已发送/接收的字节总数；

包发送/接收数：各为一个双精度整数，可能的取值为任何64bit非负整数，其含义为媒体流累积已发送/接收的包总数；

包丢失数：双精度整数，可能的取值为任何64bit非负整数，其含义为媒体流累积已丢失的包总数；

平均/最大/最小丢包率：各为一个双精度整数，单位为％，可能的取值为32bit整数，32bit小数，其含义为媒体流在当前报告周期内平均/最大/最小丢包率；

平均/最大/最小抖动：整数，可能的取值为任何32bit非负整数，其含义为媒体流在当前报告周期内平均/最大/最小抖动；

平均/最大/最小延迟：整数，可能的取值为任何32bit非负整数，其含义为媒体流在当前报告周期内平均/最大/最小延迟。

经过了上述针对MGCP协议的扩展处理后，本发明中，相应的MG周期上报MG间媒体流服务质量统计参数的处理过程如图2和图3所示，具体包括如下处理过程：

步骤21：确定MG激活某个媒体流的时间值；

为了能够实时掌握媒体流的服务质量信息，MG应在激活某个媒体流，也即将其置为任何可收或可发的模式时，以当前的系统时间戳作为该媒体流的激活时刻；

步骤22：MG启动收集服务质量信息的机制，以便于进行服务质量信息的收集操作，保证后续的过程中MGC可以获取相应的服务质量信息；

例如，可以基于RTCP采样周期定期获得媒体流的字节发送数、字节接收数、包发送数、包接收数、包丢失数、当前丢包率、当前抖动、当前时延等等，并经过比较计算得到丢包率、抖动、时延的平均值、最大值和最小值；MG应将上述服务质量信息记录在代表该媒体流的连接上，即基于一个媒体流的连接收集对应的服务质量信息；

步骤23：当MGC希望了解MG上某个媒体流的服务质量状况时，应向MG上代表该媒体流的连接下发服务质量请求报告包，如图3所示；

在所述包中需要设置相应的检测时长、上报周期等参数。检测时长和上报周期应为正整数，通常情况下要求检测时长应大于报告周期，报告周期应大于或等于RTCP言息采样周期；

所述的MGC应当在媒体流激活同时或之后才下发服务质量请求报告，并在检测结束之前保持在相应的连接上一直有效；

步骤24：MG在收到MGC请求检测的该服务质量请求报告包及其参数后，将根据所述的参数信息在MG上设置媒体流服务质量信息的检测时长和上报周期，同时，如图3所示，还向MGC返回确认消息；

同时，还需要清除只在单个报告周期内有效的丢包率、抖动、时延的平均值、最大值和最小值记录；

步骤25：在每个上报周期内，MG需要在每个RTCP信息采样时刻获取相应媒体流的服务质量信息参数，即累积发送字节数、接收字节数、发送包数、接收包数、丢失包数，并重新比较计算丢包率、抖动、时延的平均值、最大值和最小值；

步骤26：当符合上报周期时间，即报告服务质量信息的时刻来临时，MG应将相应连接上已记录的服务质量信息上报给MGC；

其中激活时长参数为当前系统时间戳与该媒体流激活时刻的差值，其它各服务质量信息为该连接上的当前记录值；

本发明提供的基于扩展MGCP协议实现媒体流服务质量周期上报的机制的具体实现如图3所示，在每个上报周期内，MG均需要向MGC发送上报服务质量信息消息，且所述的MGC收到所述消息后返回确认消息；

步骤27：MG应在上报所述的服务质量信息之后还需要清除丢包率、抖动、时延的平均值、最大值和最小值记录等仅在上一次上报过程有效的服务质量信息，以便为下一个上报周期做准备，即保证在下一个上报周期中收集新的服务质量信息。

本发明所述的方法，MG在最初得到MGC服务质量请求报告时，为了能够将第一个报告周期之前已记录的信息上报给MGC，可以立即启动首次报告，上报相应的服务质量信息，而不是等到第一个上报周期到来时再上报记录的服务质量信息。

同时，本发明中MG在设置的检测时长结束时，为了能够将当前可能还未完成的报告周期中已记录的服务质量信息上报给MGC，还可以立即启动最后报告，上报当前记录的服务质量信息。

还需要考虑的一种情况是，如果该媒体流在检测时长尚未结束之前已被去激活，则MG也可以立即启动最后报告并结束检测过程。

由上述针对本发明的描述可以看出，利用本发明MGC可以及时地获取MG间媒体流的服务质量信息。从而便于MGC根据相应的服务质量信息进行呼叫控制策略的调整，及实时了解网络服务质量情况。

例如，利用本发明，MGC在下发服务质量报告请求后，对于MG每次上报的服务质量信息，提取激活时长参数作为本次报告相对于媒体流激活时刻的时间偏移；提取字节发送数、字节接收数、包发送数、包接收数、包丢失数作为累积总量，可与前一次报告的相应参数求差得到本次报告周期内的情况；提取丢包率、抖动、时延的平均值、最大值和最小值作为本次报告周期内的情况。MGC根据上述服务质量信息便可以进一步分析媒体流服务质量的各项指标，并相应地描绘出反映服务质量势态的各种曲线图，极大地方便了及时制定相应的呼叫控制策略等。

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书的保护范围为准。

Claims (9)

1、一种下一代网络中MG上报服务质量信息的实现方法，其特征在于，包括：

A、当媒体网关MG激活某个媒体流时，开始收集所述媒体流的服务质量信息；

B、MG根据设定的上报周期，定期向媒体网关控制器MGC上报所述媒体流的服务质量信息。

2、根据权利要求1所述的下一代网络中MG上报服务质量信息的实现方法，其特征在于，所述的步骤A包括：

当MG激活某个媒体流时，所述的MG在每个实时传输控制协议RTCP信息采样周期获取媒体流的服务质量信息。

3、根据权利要求1或2所述的下一代网络中MG上报服务质量信息的实现方法，其特征在于，所述的服务质量信息包括：

激活时长、字节发送/接收数、包接收/发送数、包丢失数、平均/最大/最小丢包数、平均/最大/最小抖动数，以及平均/最大/最小延迟中的一项或多项。

4、根据权利要求1所述的下一代网络中MG上报服务质量信息的实现方法，其特征在于，该方法还包括：

MGC向MG下发服务质量请求报告包，包中承载着MG上报服务质量信息的上报周期时长。

5、根据权利要求4所述的下一代网络中MG上报服务质量信息的实现方法，其特征在于，所述的服务质量请求报告包中还承载有MG需要向MGC定期上报服务质量信息的总的检测时长。

6、根据权利要求5所述的下一代网络中MG上报服务质量信息的实现方法，其特征在于，所述的总的检测时长大于所述的上报周期时长，所述的上报周期时长大于或等于实时传输控制协议RTCP信息采样周期时长。

7、根据权利要求1、2、4或5所述的下一代网络中MG上报服务质量信息的实现方法，其特征在于，所述的步骤B包括：

MG判断是否为预期上报服务质量信息的时间，如果是，则将收集的媒体流的服务质量信息上报给MGC，否则，继续收集所述的媒体流的服务质量信息。

8、根据权利要求1、2、4或5所述的下一代网络中MG上报服务质量信息的实现方法，其特征在于，该方法还包括：

当在MG上设置上报周期时长时，或者在设置的检测时长结束时，或者是当前媒体流被去激活时，则由MG立即将当前记录的服务质量信息上报给MGC。

9、根据权利要求1、2、4或5所述的下一代网络中MG上报服务质量信息的实现方法，其特征在于，所述的步骤B还包括：

当MG将收集的媒体流的服务质量信息上报给MGC时，则清除本地保存的只在单个上报周期内有效的服务质量信息，并继续收集新的媒体流的服务质量信息。

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