专利名称：用于软电话的网络状况监测方法
技术领域：
本发明涉及一种用于软电话的网络状况监测方法。
背景技术：
随着VoIP (基于网际协议的话音传输)技术的日趋成熟和广泛应用，
软电话(一种在PC、笔记本电脑或者其它计算设备上用来提供IP电话功
能的软件)也得到了快速的发展，很多公司都拥有自己的软电话产品。越
来越多的企业采用IP-PBX来构筑企业内部的语音与视频通信系统，并且 使用软电话作为工作时的助手。软电话的最大优势在于其使用方便，功能 可扩展，友好的操作界面。与传统的PSTN电话不同的是软电话的信令通 过网络传输，当前的网络状况对软电话的语音质量起决定性作用。而目前 软电话产品都没有显示网络状况的功能，用户往往对当前的网络状况并不 知晓，从而使用软电话通信时得不到预想的效果。
就目前的情况来看，软电话能够准确有效地测量出当前的网络状况， 友好直观地显示在界面上，提供用户一个直接的参考(当前状况下是否适 合用软电话进行通信)对提高软电话的服务质量有重要的作用。本发明就 是一种提供此项功能的有效的方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用于软电话的网络状况监测 方法，它可以使用户可以很清楚地获悉当前网络的状况。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于软电话的网络状况监测 方法，包括如下步骤
(1) 判断软电话的状态；
(2) 根据软电话的状态，每经过时间间隔1记录软电话网络的时延;
(3) 到达时间间隔2时，统计步骤(2)记录的时延，计算出平均时 延，时延抖动和丢包率，并清空步骤(2)记录的时延；
(4) 利用步骤(3)所得的平均时延，时延抖动，丢包率，根据公式
计算出 一个网络状况的评分值
R = R0 - Idelay - Ijit - Ipacketloss，
其中，R为网络状况的评分值，RO为网络状况处于极差状态的评分值， Idelay为平均时延对网络状况评分的影响值，Ijit为时延抖动对网络状 况评分的影响值，Ipacketloss为丢包率对网络状况评分的影响值。
(5) 将步骤(4)所得的网络状况的评分值显示在软电话的操作界面 上，并返回步骤(1)。
由于采用本发明的方法，软电话能够准确有效地测量出当前的网络状 况，友好直观地显示在界面上，提供用户一个直接的参考(当前状况下是 否适合用软电话进行通信)，用户可以很清楚地获悉当前网络的状况，决 定是否使用软电话通信，对提高软电话的服务质量有重要的作用。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细说明。 图1是釆用本发明的流程图2是采用本发明的软电话在非通话状态时的实施例；
图3是采用本发明的软电话在通话状态时的实施例；
具体实施例方式
如图1，正常情况下软电话注册到远程服务器上成功后即可进行通 信，软电话测量当前网络状况的具体步骤如下
(1) 判断软电话的状态；
(2) 根据软电话的状态，每经过时间间隔1记录软电话网络的时延；
(3) 到达时间间隔2时，统计步骤(2)记录的所述时延，计算出平 均时延，时延抖动和丢包率，并清空步骤(2)记录的所述时延；
(4) 利用步骤(3)所得的平均时延，时延抖动，丢包率，根据公式 计算出一个网络状况的评分值
R = R0 _ Idelay - Ijit - Ipacketloss，
其中，R为网络状况的评分值，R0为网络状况处于极差状态的评分值， Idelay为平均时延对网络状况评分的影响值，Ijit为时延抖动对网络状 况评分的影响值，Ipacketloss为丢包率对网络状况评分的影响值。
(5) 将步骤(4)所得的网络状况的评分值显示在软电话的操作界面 上，并返回步骤(1)。
其中，软电话的状态分为通话状态和非通话状态，下面根据软电话的 不同状态分别距离说明本发明的用于软电话的网络状况监测方法。
如图2所示，是本发明的软电话在非通话时的实施例。经过判断软电 话的状态为非通话状态，则按如下步骤检测网络状况
(1)、每隔时间间隔l，服务器向软电话发送信令，SIP协议的软电 话服务器发送OPTIONS信令，IAX协议的软电话服务器发送PING信令，或
者发送其他网络协议的消息(如ICMP协议的PING消息等)；
(2) 、服务器接收从软电话发出的回应信令，SIP协议的软电话服务 器接收200 0K信令，IAX协议的软电话服务器接收PONG信令，或者其他 网络协议的信令；
(3) 、记录每次从发送信令至接收到回应信令之间的时延；
(4) 、当到达时间间隔2时，将前几次记录的时延的数据统计得出平 均时延、时延抖动和丢包率；
(5) 、结合以上三个重要参数，通过算法公式R = RO - Idelay - Ijit-Ipacketloss计算出一个网络状况的评分；
(6) 、将网络状况以手机信号的形式显示在软电话的界面上。
如图3所示，是本发明的软电话在通话时的实施例。经过判断软电话 的状态为通话状态，则按如下步骤检测网络状况
(1) 、每经过时间间隔1对接收到的RTP流状况进行分析，记录时延；
(2) 、当到达时间间隔2时，将前几次记录的时延的数据统计得出平 均时延、时延抖动和丢包率；
(3) 、结合以上三个重要参数，通过算法公式R = R0 - Idelay - Ijit-Ipacketloss计算出一个网络状况的评分；
(4) 、将网络状况以手机信号的形式显示在软电话的界面上。
在图2和图3所示的两个实施例当中，时间间隔1即为网络状况采样 的间隔时间，时间间隔2即为软电话界面刷新网络状况的间隔时间。 下面就上述实施例中的算法公式作详细说明 R = R0 - Idelay - Ijit - Ipacketloss,
其中，R为网络状况的评分值，RO为网络状况处于极差状态的评分值， Idelay为平均时延对网络状况评分的影响值，Ijit为时延抖动对网络状 况评分的影响值，Ipacketloss为丢包率对网络状况评分的影响值。
平均时延、时延抖动及丢包率对网络状况评分的影响值可以通过以下 公式进行计算
Idelay = (delay - D)*(rl)/D，
其中，Idelay为平均时延对网络状况评分的影响值，delay为计算 出的平均时延值，D为平均时延在网络状况处于极差状态的极限值，rl 为D的权重。
IP网中话音分组的端到端时延，150ms以下的时延，对于大多数应用 来说是可接受的;150 400ms之间的时延，在用户预知时延状况的前提 下可以接受；大于400ms的时延不可接受。国际电信联盟(ITU_T)建议 电话业务的双向时延应在300ms甚至更少。所以本实施例的平均时延在网 络状况处于极差状态的极限值D，以150ms作为极限值。
Ijit = (jit - J)*(r2)/J，
其中，Ijit为时延抖动对网络状况评分的影响值，jit为计算出的时 延抖动值，J为时延抖动在网络状况处于极差状态的极限值，r2为J的权 重。
根据实际测量发现，抖动大于500ms是不可接收的，而抖动达到300ms 时，是可以接受的，此时为了消除抖动会引起较大的时延，综合时延对语 音质量的影响来考虑，要求抖动小于80ms。所以本实施例的时延抖动在 网络状况处于极差状态的极限值J，以80ms作为极限值。
Ipacketloss = (packetloss - U氺(r3)/L，
其中，Ipacketloss为丢包率对网络状况评分的影响值，packet loss 为计算出的丢包率，L为丢包率在网络状况处于极差状态的极限值，r3 为丢包率的权重。
丢包率对VoIP语音质量的影响较大。在丢包率为5%的情况下 g729, g723编码的mos值为3. 1左右，基本可以接受，当丢包率大于5% 时，mos大幅度降低。通常情况下，为了衡量IP网络语音质量，将>5% 丢包率的网络情况定义为VoIP的极限网络条件。经过语音质量测试，即 使在5%丢包率的情况下，iLBC编码仍然能够提供相当于GSM手机的语音 质量，mos值在3.4左右，而丢包率达到8%时，ilbc的mos值为3。所以 本实施例的丢包率在网络状况处于极差状态的极限值L有两种情况:对于 ilbc编码以8%为极限值，对于其他编码以5%为极限值。
通过以上论述，对3项参数可分别设定一个极限接受的值
D = 150ms;
J 二 80ms;
L = 8% (ilbc编码)，L = 5% (其他编码)。 并对3项参数的权重设置如下 rl = 0.5; r2 = 0. 5;
r3 二 1 (iLBC编码，且当packetloss 〈= 10%时),r3 二 2 (iLBC编 码，且当packetloss 〉 10%时)，r3 二 2 (其他编石马，且当packetloss 〉 7%时)，r3 = 1 (其他编码，且当packetloss <= 7%时)。
本发明的实施例采用手机信号的形式在软电话的界面上显示网络状 况的评分值，且将该值采用四舍五入得出一个整数后显示。设满格为4
格，网络在级差状况下的极限值R0为2，则本发明的网络状况的评分值R 大于等于2且小于等于4，显示在软电话界面上的网络状况为2格、3格 或4格。
当平均时延、时延抖动、丢包率都为极限值时，R = RO = 2，即此时 显示2格信号，代表网络状况刚刚能够进行通信。
当平均时延、时延抖动、丢包率都为0时，R = RO + rl + r2 + r3=4， 即此时显示4格信号(满格)，代表网络状况通信信号最佳。
根据上述原理，当软电话处于非通话状态时，时间间隔l取10s，时 间间隔2取600s，若统计的结果为平均时延delay=55ms，时延抖动 jit二50ms，丢包率packetloss=2%，
则根据公式
R = R0 _ Idelay - Ijit - Ipacketloss
=R0 - (delay - D)*(rl)/D - (jit - J)*(r2)/J - (packetloss -L) * (r3) /L
=2 - (55-150) *0. 5/150 - (50 -80) *0. 5/80 - (30/0-50/0)* 1/7%
=2 - (-0.3167) - (-0. 1875) - (-0.4)
=2.9042
对R四舍五入，则此时软电话的界面显示3格信号。 同样，当软电话处于通话状态时，每10秒对过去RTP流记录的延时 进行一次统计，若统计的结果为平均时延dela尸12ms，时延抖动jit二23ms，丢包率packetloss二l. 3%。 若使用的编码为ILBC，则根据公式 <formula>formula see original document page 12</formula>对R四舍五入，则此时软电话的界面显示4格信号。
权利要求
1、一种用于软电话的网络状况监测方法，其特征在于，包括如下步骤(1)判断软电话的状态；(2)根据软电话的状态，每经过时间间隔1记录软电话网络的时延；(3)到达时间间隔2时，统计步骤(2)记录的所述时延，计算出平均时延，时延抖动和丢包率，并清空步骤(2)记录的所述时延；(4)利用步骤(3)所得的平均时延，时延抖动，丢包率，根据公式计算出一个网络状况的评分值R＝RO-Idelay-Ijit-Ipacketloss，其中，R为网络状况的评分值，RO为网络状况处于极差状态的评分值，Idelay为平均时延对网络状况评分的影响值，Ijit为时延抖动对网络状况评分的影响值，Ipacketloss为丢包率对网络状况评分的影响值。(5)将步骤(4)所得的网络状况的评分值显示在软电话的操作界面上，并返回步骤(1)。
2、 如权利要求1所述的用于软电话的网络状况监测方法，其特征在 于，步骤(1)所述的软电话的状态包括通话状态和非通话状态。
3、 如权利要求2所述的用于软电话的网络状况监测方法，其特征在 于，步骤(2)所述的根据软电话的状态，每经过时间间隔l记录软电话 网络的时延是指所述的软电话的状态在所述的通话状态时，每经过时间间隔1分析 RTP流状况，并记录时延；所述的软电话的状态在所述的非通话状态时，每经过时间间隔1采用 网络协议的消息机制发送信令和接受回应信令，并记录从发送信令至接收 到回应信令的时延。
4、 如权利要求3所述的用于软电话的网络状况监测方法，其特征在于，所述的采用网络协议的消息机制发送信令和接受回应信令，是指服务 器发送信令至软电话，并接收软电话的回应信令。
5、 如权利要求4所述的用于软电话的网络状况监测方法，其特征在 于，所述软电话采用SIP协议，所述的信令为OPTIONS信令，所述的回应 信令为200 0K信令。
6、 如权利要求4所述的用于软电话的网络状况监测方法，其特征在 于，所述软电话采用IAX协议，所述的信令为PING信令，所述的回应信 令为P0NG信令。
7、 如权利要求1所述的用于软电话的网络状况监测方法，其特征在 于，步骤(5)所述的平均时延对网络状况评分的影响值可以通过如下公 式计算Idelay = (delay -D)*(rl)/D，其中，Idelay为步骤(5)所述的平均时延对网络状况评分的影响值， delay为步骤(3)计算出的平均时延，D为平均时延在网络状况处于极差 状态的极限值，rl为D的权重。
8、 如权利要求1所述的用于软电话的网络状况监测方法，其特征在 于，步骤(5)所述的时延抖动对网络状况评分的影响值可以通过如下公 式计算- Ijit = (jit - J)*(r2)/J，其中，Ijit为步骤(5)所述的时延抖动对网络状况评分的影响值， jit为步骤(3)计算出的时延抖动，J为时延抖动在网络状况处于极差状 态的极限值，r2为J的权重。
9、 如权利要求1所述的用于软电话的网络状况监测方法，其特征在 于，步骤(5)所述的丢包率对网络状况评分的影响值可以通过如下公式 计算Ipacketloss = (packetloss - U氺(r3)/L，其中，Ipacketloss为步骤(5)所述的丢包率对网络状况评分的影 响值，packetloss为步骤(3)计算出的丢包率，L为丢包率在网络状况 处于极差状态的极限值，r3为L的权重。
10、 如权利要求l所述的用于软电话的网络状况监测方法，其特征 在于，步骤(5)所述的将步骤(4)所得的网络状况的评分值显示在软电 话的操作界面上，是将所述网络状况的评分值四舍五入后以手机信号的形 式在软电话的界面上显示出来。
全文摘要
本发明公开了一种用于软电话的网络状况监测方法，包括如下步骤判断软电话的状态；根据软电话的状态，每经过时间隔1记录软电话网络的时延；到达时间间隔2时，统计过去几次记录的时延，计算出平均时延，时延抖动和丢包率，并清空记录的时延；利用所得的平均时延，时延抖动，丢包率，根据公式R＝R0-Idelay-Ijit-Ipacketloss计算出一个网络状况的评分值；将其显示在软电话的操作界面上，并重复监测。通过本发明使软电话能够准确有效地监测出当前的网络状况，友好直观地显示在界面上，供用户有一个直接的参考(当前状况下是否适合用软电话进行通信)对提高软电话的服务质量有重要的作用。
文档编号H04M3/24GK101383877SQ20071009407
公开日2009年3月11日 申请日期2007年9月6日 优先权日2007年9月6日
发明者斐 陈 申请人:耐通信息科技(上海)有限公司