專利名稱：基于媒體網關控制協議網絡的服務質量測量方法及系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及面向IP數據網的服務質量(Quality of Service,簡稱Qos ) 測量技術，具體涉及一種基于媒體網關控制協議(Media Gateway Control Protocol,簡稱MGCP協議)網絡的服務質量測量方法及系統。
背景技術：
隨著電信技術的飛速發展，基于分組網絡為承載網的軟交換、3G(3rd Generation,第三代移動通信技術)等下一代網絡(Next Generation Network, 簡稱NGN網絡)逐步得到廣泛的應用。在NGN網絡體系構架中，核心承 載網采用分組網絡承載，目前大多采用IP分組網絡。IP分組網絡是以盡力 而為(Best Effort)的方式傳送分組數據包，無法像傳統的電路一樣可以保 證業務的服務質量。以IP分組網絡承載業務時，由于IP承載網絡的丟包、 時延、抖動等情況，對業務造成影響，使得業務的質量無法得到保證。IP數據網絡中，通常有一系列的技術來保證和優化承載網絡的Qos,如 業務流分類、隊列、擁塞管理等技術。但這些技術無法真正保證承載網的 Qos,而承載網的Qos對業務服務質量有很大的影響，在軟交換和3G等下 一代網絡中，業務媒體流等對承載網有較嚴格的Qos要求。目前雖然有一些 測試方案進行網絡Qos測量，但在實際應用中，由于終端的接入通常采用 NAT (Network Address Translation,網絡地址轉換)或防火墻接入， 一般需 要對防火墻進行繁重的配置和對終端升級，如果采用已有的模式勢必需要在 NAT或防火墻上做一些配置，這樣對網絡的安全性必然產生負面影響；此 外，對不同類型終端升級的工作量也很巨大。發明內容本發明要解決的技術問題是提供一種基于媒體網關控制協議網絡的服
務質量測量方法及系統，在不需要更改NAT或防火墻設備的配置的情況下， 完成終端到測量點之間的Qos測量。為了解決上述問題，本發明提供了 一種基于媒體網關控制協議網絡的服 務質量測量方法，當終端經過網絡設備與邊界接入網關相連并在邊界接入網 關上注冊成功后，邊界接入網關向所述終端發送審計消息，并根據所述終端 發送的對所述審計消息的響應消息的接收時間獲得服務質量測量結果；所述 網絡設備為防火墻設備和/或網絡地址轉換設備。進一步地，上述方法還可具有如下特點所述邊界接入網關在發送所述 審計消息時，根據測量數據模擬的業務類型確定測試數據的長度，并將相應 長度的測試數據封裝在所述審計消息中；所述業務類型包括語音業務流、信 令業務流。進一步地，上述方法還可具有如下特點通過定義測量任務時間參數來 定制不同的測量任務，所述測量任務時間參數包括測量周期及所述審計消息 的發送間隔。進一步地，上述方法還可具有如下特點所述測量任務包括監測終端的 在線情況，如果接收到終端的響應消息，則終端在線信息作為測量結果，否 則，將終端不在線信息作為測量結果。進一步地，上述方法還可具有如下特點所述測量任務包括測量終端到 測量點的網絡質量狀況，如果接收到終端的響應消息，則記錄所述審計消息 發送時間和所述響應消息的接收時間，并將該時延信息作為測量結果。本發明還提供了 一種基于媒體網關控制協議網絡的服務質量測量系統， 包括監測系統管理服務器、位于邊界接入網關的測量功能模塊、以及經過網 絡設備與邊^#入網關相連的終端，其中監測系統管理服務器，用于向測量功能模塊發送測量命令消息，并接收 測量功能模塊返回的測量結果；測量功能模塊，用于在接收到所述命令消息后，向所述終端發送審計消 息，并根據所述終端發送的對所述審計消息的響應消息的接收時間獲得服務 質量測量結果，將測量結果返回給監測系統管理服務器；
終端，用于在邊界接入網關上注冊成功后，對接收到的所述審計消息向 測量功能模塊發送響應消息。進一步地，上述系統還可具有如下特點所述監測系統管理服務器包括 業務類型參數設置單元，用于根據測量數據模擬的業務類型確定業務類型參 數，所述業務類型包括語音業務流、信令業務流，并將所述業務類型參數添 加在所述命令消息中發送給所述測量功能模塊；所述測量功能模塊包括數據封裝單元，用于接收到所述業務類型參數 后，根據該業務類型參數確定測試數據的長度，并將相應長度的測試數據封 裝在所述審計消息中。進一步地，上述系統還可具有如下特點所述監測系統管理服務器包括 測量任務時間參數設置單元，用于定義測量任務時間參數，所述測量任務時 間參數包括測量周期及所述審計消息的發送間隔，并將所述測量任務時間參 數添加在所述命令消息中發送給所述測量功能模塊；所述測量功能模塊包括測量任務定制單元，用于接收到所述測量任務時 間參數后，根據該測量任務時間參數來定制不同的測量任務。進一步地，上述系統還可具有如下特點所述測量任務包括監測終端的 在線情況，所述測量功能模塊如果接收到終端的響應消息，則將終端在線信 息作為測量結果返回給監測系統管理服務器，否則，將終端不在線信息作為 測量結果返回給監測系統管理服務器。進一步地，上述系統還可具有如下特點所述測量任務包括測量終端到 測量點的網絡質量狀況，所述測量功能模塊如果接收到終端的響應消息，則 記錄所述審計消息發送時間和所述響應消息的接收時間，并將該時延信息作 為測量結果返回給監測系統管理服務器。本發明利用MGCP協議的Audit消息機制完成終端設備到BAC等設備 之間的Qos測量，特別是終端接入時經過了 NAT或者FW的情形，解決了 終端到位于防火墻或NAT網絡內的測量點之間的網絡Qos情況的測量，且 不需要對終端、防火墻和NAT設備做任何更改。
圖1為本發明實施例測量系統的示意圖； 圖2為本發明測量方法的流程圖。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步詳細描述。如圖l所示，本發明實施例的測量系統中，具有至少一個監測系統管理 服務器(Mserver)lOl， 一個或多個集成于BAC設備中的測量功能模塊102, 一個或多個網絡設備103，以及一個或多個MGCP終端104。監測系統管理服務器101與BAC之間存在任務管理和結果處理消息流 105， BAC與MGCP終端104之間存在測量數據流106。監測系統管理服務器101和BAC之間有兩類通訊接口，分別負責完成 測量消息傳遞和測量結果的采集 一類用于傳送控制消息，包括，測量任務 的啟動，停止，測量任務的改變，測量任務的執行狀態等。另一類用于接收 測量功能模塊(位于BAC設備中)的測量結果(原始數據)。這些接口采 用用戶數據報協議(UserDatagramProtocol, UDP)方式，采用自定義消息 結構，已是規范化接口，便于測量設備之間的互通。其中，監測系統管理服務器101 (Mserver)用于向測量功能模塊發送測 量命令消息，并接收測量功能模塊返回的測量結果。Mserver可以為運營網絡中的網管設備或其它實體。負責分解測量任務、 控制測量任務的執行、監督測量任務的運行狀態、收集測量結果數據、完成 數據的存儲和分析等處理工作。Mserver的功能模塊包括業務類型參數設置單元，用于根據測量數據 模擬的業務類型確定業務類型參數，所述業務類型包括語音業務流、信令業 務流，并將所述業務類型參數添加在所述命令消息中發送給所述測量功能模 塊；以及測量任務時間參數設置單元，用于定義測量任務時間參數，所述測 量任務時間參數包括測量周期及所述審計消息的發送間隔，并將所述測量任 務時間參數添加在所述命令消息中發送給所述測量功能模塊。
測量功能模塊102,用于在接收到Mserver的命令消息后，進行相應的 測量，并將測量結果數據發送給Mserver。測量功能模塊102包括數據封裝單元，用于接收到所述業務類型參數 后，根據該業務類型參數確定測試數據的長度，并將相應長度的測試數據封 裝在所述審計消息中；測量任務定制單元，用于接收到所述測量任務時間參 數后，根據該測量任務時間參數來定制不同的測量任務。上述的測量任務包括a、監測終端的在線情況，所述測量功能^f莫塊如 果接收到終端的響應消息，則將終端在線信息作為測量結果返回給監測系統 管理服務器，否則，將終端不在線信息作為測量結果返回給監測系統管理服 務器；以及，b、測量終端到測量點的網絡質量狀況，所述測量功能模塊如 果接收到終端的響應消息，則記錄所述審計消息發送時間和所述響應消息的 接收時間，并將該時延信息作為測量結果返回給監測系統管理服務器。測量功能^f莫塊一般位于邊界接入網關BAC,實現通過BAC接入的終端 到BAC之間的網絡情況測量，完成已注冊終端的在線情況監測，通過定制 任務完成測量功能模塊到終端之間的網絡指標的測量，并將測量的結果反饋 給Mserver。但不限于此種方式，可以根據網絡應用不同集成到設備中，如 可以集成到BAC中，也可以集成到業務邊界控制設備SBC等產品中。網絡接入設備103，本實施例是指NAT和FireWall類設備，終端接入 網絡時，通過這類設備接入IP網絡，以實現地址重用或增強網絡安全。MGCP終端104，用于在BAC上注冊成功后，對接收到BAC發送的審 計消息返回響應消息。圖2描述了終端經過NAT/FW接入網絡，并在BAC上注冊成功后，本 實施例的測量流程，具體描述如下步驟201，操作維護人員根據網絡測量要求，在MServer上定制測量任務。可以通過一定的測量策略定制實時監測、故障定位及其它自定義測量任 務，以及定義測量任務中的相關參數，包含業務類型參數(例如測量數據流 模擬的語音流或信令等業務流)參數，測量任務時間參數(發包間隔或發包 周期等)等。任務創建后，顯示在任務列表中。步驟202, Mserver啟動測量任務并向BAC發送測量命令消息。在MServer上啟動測量任務后，MServer通過命令接口向BAC設備發 送測量命令消息，MServer發送命令消息時，需要對消息的來源和消息的完 整性進行保護，以保證各測量數據之間不形成串擾及滿足安全性和保密性需求。步驟203, BAC收到測量命令消息后，對消息的來源進行認i正和完整性 進行檢驗，檢查測量任務參數等約束條件，通過后根據測量任務參數創建相 應的測量任務進行測量。BAC根據業務類型參數對測量數據流的數據包增加載荷以使測量數據 流模擬實際業務流的大小。并根據測量任務時間參數創建終端在線狀態監測 或是終端到測量點(BAC設備)之間網絡Qos測量。步驟204, BAC發送響應給Mserver。如果Mserver沒有收到BAC響應，則將重新發送測量消息。步驟205, BAC利用終端的注冊信息，周期性地向終端發送MGCP Audit 消息，并接收終端的響應消息。如果測量任務是終端在線狀態監測，BAC周期性地向在線的MGCP終 端發送MGCP Audit消息，如果長時間不響應，則終端不在線；如果是終端 網絡質量測量任務，BAC以較高的頻率向指定的MGCP終端發送MGCP Audit消息，收到響應后BAC記錄發送和接收響應的時間情況。所述MGCP Audit消息可以穿越網絡設備NAT/FW 103。步驟206, BAC將測量結果上報給Mserver。BAC根據測量任務，相應地將終端是否在線消息或測量的時延情況發 送到MServer。步驟207, Mserver處理測量結果。 MServer接收到測量結果后，對測量結果進行排序，統計，并按照任務 定義的顯示方式在顯示裝置(如顯示器或顯示屏)上進行顯示。本發明中可以采用兩種測量任務， 一種測量任務是終端在線狀態監測， 另 一種是終端到BAC設備之間網絡服務質量測量，這兩種測量任務可以相 互組合應用于不同場合，完成對終端所有情況測量。例如一直不間斷地進行 測量，可以實現終端或網絡服務質量的實時監測；或者，在發生故障時，對 特定的終端或某一段網絡進行服務質量測量，Mserver可根據BAC上報的各 原始測量結果進行分析及故障定位等。此外，Mserver還可以通過定制任務 完成測量功能模塊到終端之間的網絡指標測量，如丟包率、時延及抖動等， 筒單舉例來說，例如發送10次測量數據包，收到5個或9個響應消息，其 相應的丟包率分別為50%和10%;通過計算相鄰兩次測量數據包的時延之 間的差別，則可以得出抖動情況。本發明中的測量系統可以應用于軟交換系統或者3G系統中對終端設備 的接入網絡進行監測，為終端設備的接入網絡的優化和業務控制提供依據。本發明還可有其他多種實施例，在不背離本發明精神及其實質的情況 下，熟悉本領域的技術人員當可根據本發明作出各種相應的改變和變形，但 這些相應的改變和變形都應屬于本發明所附的權利要求的保護范圍。
權利要求
1、一種基于媒體網關控制協議網絡的服務質量測量方法，當終端經過網絡設備與邊界接入網關相連并在邊界接入網關上注冊成功后，邊界接入網關向所述終端發送審計消息，并根據所述終端發送的對所述審計消息的響應消息的接收時間獲得服務質量測量結果；所述網絡設備為防火墻設備和/或網絡地址轉換設備。
2、 如權利要求l所述的方法，其特征在于，所述邊界接入網關在發送 所述審計消息時，根據測量數據模擬的業務類型確定測試數據的長度，并將 相應長度的測試數據封裝在所述審計消息中；所述業務類型包括語音業務 流、信令業務流。
3、 如權利要求1所述的方法，其特征在于，通過定義測量任務時間參 數來定制不同的測量任務，所述測量任務時間參數包括測量周期及所述審計 消息的發送間隔。
4、 如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述測量任務包括監測終 端的在線情況，如果接收到終端的響應消息，則終端在線信息作為測量結果， 否則，將終端不在線信息作為測量結果。
5、 如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述測量任務包括測量終 端到測量點的網絡質量狀況，如果接收到終端的響應消息，則記錄所述審計 消息發送時間和所述響應消息的接收時間，并將該時延信息作為測量結果。
6、 一種基于媒體網關控制協議網絡的服務質量測量系統，其特征在 于，包括監測系統管理服務器、位于邊界接入網關的測量功能模塊、以及經 過網絡設備與邊界接入網關相連的終端，其中監測系統管理服務器，用于向測量功能模塊發送測量命令消息，并接收 測量功能模塊返回的測量結果；測量功能模塊，用于在接收到所述命令消息后，向所述終端發送審計消 息，并根據所述終端發送的對所述審計消息的響應消息的接收時間獲得服務 質量測量結果，將測量結果返回給監測系統管理服務器；終端，用于在邊界接入網關上注冊成功后，對接收到的所述審計消息向 測量功能模塊發送響應消息。
7、 如權利要求6所述的系統，其特征在于，所述監測系統管理服務器包括業務類型參數設置單元，用于根據測量數 據模擬的業務類型確定業務類型參數，所述業務類型包括語音業務流、信令 業務流，并將所述業務類型參數添加在所述命令消息中發送給所述測量功能模塊；所述測量功能模塊包括數據封裝單元，用于接收到所述業務類型參數 后，根據該業務類型參數確定測試數據的長度，并將相應長度的測試數據封 裝在所述審計消息中。
8、 如權利要求7所述的系統，其特征在于，所述監測系統管理服務器包括測量任務時間參數設置單元，用于定義測 量任務時間參數，所述測量任務時間參數包括測量周期及所述審計消息的發 送間隔，并將所述測量任務時間參數添加在所述命令消息中發送給所述測量 功能模塊；所述測量功能模塊包括測量任務定制單元，用于接收到所述測量任務時 間參數后，根據該測量任務時間參數來定制不同的測量任務。
9、 如權利要求8所述的系統，其特征在于，所述測量任務包括監測終 端的在線情況，所述測量功能模塊如果接收到終端的響應消息，則將終端在 線信息作為測量結果返回給監測系統管理服務器，否則，將終端不在線信息 作為測量結果返回給監測系統管理服務器。
10、 如權利要求8所述的系統，其特征在于，所述測量任務包括測量終 端到測量點的網絡質量狀況，所述測量功能模塊如果接收到終端的響應消 息，則記錄所述審計消息發送時間和所述響應消息的接收時間，并將該時延 信息作為測量結果返回給監測系統管理服務器。
全文摘要
本發明公開了一種基于媒體網關控制協議網絡的服務質量測量方法及系統，當終端經過網絡設備與邊界接入網關相連并在邊界接入網關上注冊成功后，邊界接入網關向所述終端發送審計消息，并根據所述終端發送的對所述審計消息的響應消息的接收時間獲得服務質量測量結果；所述網絡設備為防火墻設備和/或網絡地址轉換設備。本發明利用MGCP協議的Audit消息機制完成終端設備到BAC等設備之間的Qos測量，特別是終端接入時經過了NAT或者FW的情形，解決了終端與位于防火墻或NAT網絡內的測量點之間的網絡Qos的測量，且不需要對終端、防火墻和NAT設備做任何更改。
文檔編號H04L1/00GK101159955SQ20071016326
公開日2008年4月9日 申請日期2007年10月19日 優先權日2007年10月19日
發明者晨 吳, 權海斌, 竇海燕 申請人:中興通訊股份有限公司