一种改善VoIP通信质量的系统和方法
【专利摘要】本发明提出了一种改善VoIP通信质量的系统和方法，其具有发送端和接收端，还具有检测报文生成模块，用于在通话开始前，根据需要的检测数据和检测方法生成检测数据报文；传输模块，用于将所述检测数据报文，经过传输网络发送；检测模块，用于在接收端和发送端检测网络条件，同时接收的检测反馈信息；优化模块，根据检测得到的所述网络条件，调整接收端的参数和发送端的参数，在通话开始前优化VoIP的通话质量。有效地提高了通话开始阶段的通信质量，且能够更快速准确地检测出网络问题，提供有效优化，使得通话质量显著提升。
【专利说明】一种改善Vo IP通信质量的系统和方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种通信系统，特别涉及一种针对IP语言通信（VoIP)的通信系统。
【背景技术】
[0002] 在IP电话通话时，网络的延时、带宽的限制、数据传输的丢包和抖动等，都会对 VoIP的通信质量影响很大。为了保证IP网络电话的通信质量，一般来说，在IP通信开始 后，一边进行通信一边对网络条件进行检测，根据网络条件提供相适应的补偿方案，从而获 得较好的通信效果。现有技术中，由于网络条件以及检测算法的差异，该网络条件的检测， 一般需要消耗的通话时间从100毫秒到几秒甚至更长，再根据检测得到的网络条件信息有 针对性的为VoIP通信进行优化调整。
[0003] 如图1所示，给出了现有技术中发送端A和接收端B进行VoIP通信时的通信流程， 在开始通话后，发送端A的语音数据报文经过传输网络发送给接收端B，发送端A和接收端 B分别进行网络条件检测，并相互反馈检测结果；根据检测到的网络条件，进行适应性优化 调整，从而改善通信质量。上述通信过程一直持续到通话结束。根据VoIP应用的场景，发 送端可以是一个或多个，接收端也可以是一个或多个。如图1中接收端B也会说话，向发送 端发送语音数据报文，那么此时该通信流程中接收端B变成发送端，而发送端A也变成接收 端，同样进行上述通信过程。
[0004] 现有技术中的通信流程主要存在的问题是在开始通话后的一段时间内，由于需要 等待对网络条件检测，大概需要等待100毫秒到几秒的时间段，在该时间段内，还没有获得 所述网络条件，因此导致在通话开始阶段，不能有效地优化通信质量。具体而言，在网络带 宽不高时，如果使用了较高码率的编码方式，就会导致通信开始阶段的丢包现象；或者在抖 动较大时，没有调整好对应的抖动缓冲，会导致通信开始阶段的语音播放丢帧等。这些都会 降低IP电话通信的质量和效果。由于正在进行通话，因此使用的检测和优化不能显著降低 正在进行的通话质量，因此会影响到检测的快速性和准确性，也会影响到通信的优化效果。
【发明内容】
[0005] 为了解决上述现有技术中存在的由于在通话开始后才进行检测优化，使得在通话 开始阶段，通信质量不能有效优化；还使得检测和优化不能显著降低正在进行的通话质量， 影响到检测的快速性和准确性，也影响到通信的优化效果的技术问题。
[0006] 本发明提供的一种改善VoIP通信质量的方法，其在VoIP通话前，先测量网络条 件，并进行优化。在开始通话后，即可以根据前面测量和优化的结果，为通话做适合的补偿， 达到较优的通信效果。
[0007] 具体提供了一种改善VoIP通信质量的系统，其具有发送端和接收端，还具有检测 报文生成模块，用于在通话开始前，根据需要的检测数据和检测方法生成检测数据报文；传 输模块，用于将所述检测数据报文，经过传输网络发送；检测模块，用于在接收端和发送端 检测网络条件，同时接收对方的检测反馈信息；优化模块，根据检测得到的所述网络条件， 调整接收端的参数和发送端的参数，在通话开始前优化VoIP的通话质量。
[0008] 所述网络条件包括：带宽、延时、丢包、抖动的一种或多种的数据；所述接收端的 参数包括：接收采用的丢包补偿算法、抖动缓冲算法、PLC算法参数的一种或多种；所述发 送端的参数包括：语音编码参数、音效处理参数、发送传输的丢包补偿算法参数的一种或多 种。
[0009] 更进一步提供的改善VoIP通信质量的系统，还具有语音模拟播放模块，向接收端 播放模拟语音，帮助检测语音效果；检测所述语音效果包括：语音播放的延时、缺失率的一 种或多种。
[0010] 所述传输网络的检测模块和优化模块也在通话前，配合所述发送端和所述接收端 进行检测和优化。
[0011] 更进一步提供的改善VoIP通信质量的系统，其需要的检测数据和检测方法，包括 主动和侵入式的网络条件检测，包括带宽、延时、抖动和丢包中的一种或多种。
[0012] 本发明还提供了一种改善VoIP通信质量的方法，在通话开始之前，根据需要的检 测参数和检测方法，生成检测数据报文；将所述检测数据报文，经过传输网络发送；接收端 与发送端相配合共同进行检测网络条件，并相互进行检测反馈信息的反馈；根据检测得到 的网络条件，调整接收端的参数和发送端的参数，优化VoIP的通话质量。
[0013] 所述网络条件包括：带宽、延时、丢包、抖动的一种或多种的数据；所述接收端的 参数包括：接收采用的丢包补偿算法、抖动缓冲算法、PLC算法参数的一种或多种；所述发 送端的参数包括：语音编码参数、音效处理参数、发送传输的丢包补偿算法参数的一种或多 种。
[0014] 本发明的改善VoIP通信质量的方法，还具有向接收端播放模拟语音，帮助检测语 音效果的步骤。检测所述语音效果包括：语音播放的延时、缺失率的一种或多种。
[0015] 本发明的改善VoIP通信质量的方法，还具有所述传输网络的检测模块和优化模 块在通话开始前，配合所述发送端和所述接收端进行检测和优化的步骤。
[0016] 本发明的改善VoIP通信质量的方法所述需要的检测数据和检测方法，包括主动 和侵入式的带宽检测，所述主动和侵入式的网络条件检测，包括带宽、延时、抖动和丢包中 的一种或多种。
[0017] 本发明的改善VoIP通信质量的系统和方法，由于在通话开始前就进行了网络条 件的检测和优化，使得在通话开始阶段，通信质量有效优化；且在通话开始前的检测和优化 不必考虑检测和优化方法是否降低了正在进行的通话质量，可以采用主动和侵入式的检测 方式，快速和准确地检测出网络的问题，从而，也使得通信的质量得到显著的优化和提高。
【专利附图】
【附图说明】
[0018] 图1现有VoIP通信系统的工作流程图；
[0019] 图2本发明的改善VoIP通信质量的系统的结构示意图；
[0020] 图3本发明的改善VoIP通信质量的系统的工作流程图。
【具体实施方式】
[0021] 现有的VoIP系统在通话前，不会对网络条件在通话前进行详细检测。在现有技术 的基础上，本发明提供的一种改善VoIP通信质量的系统，其具有(见图2所示):检测报文生 成模块1，用于在通话开始前，根据需要检测的参数和方法，生成合适的检测数据报文。
[0022] 发送端传输模块2,用于将生成的检测数据报文，经过传输网络3,发送给接收端； 该发送传输模块2控制报文的网络传输补偿方法，比如丢包重传处理等。
[0023] 发送端检测模块4,用于检测相关的网络条件，例如带宽、延时、丢包、抖动等数据， 同时接收接收端的检测反馈信息，并配合接收端共同进行检测网络条件，例如测量网络RTT (与网络延时相关的参数）等。
[0024] 发送端优化模块5,根据检测得到的网络条件，调整发送端的相关参数，优化VoIP 的通话效果。该相关参数包括：语音(声音）编码参数、音效处理参数、发送传输的丢包补偿 算法参数等等，但不限于以上这些。
[0025] 语音模拟播放模块6,由于还未开始通话，发送端发送的并不是用来播放的语音数 据报文，接收端通过语音模拟播放模块6播放模拟语音。该语音模拟播放模块6模拟播放 过程，以帮助测量语音效果，比如测量语音播放的缺失率、PLC (报文丢失隐藏）效果等。
[0026] 接收端传输模块7,用于控制接收端的网络传输补偿方法。
[0027] 接收端检测模块8,用于从接收端的角度检测网络条件，同时配合发送端一起进行 检测。
[0028] 接收端优化模块9,根据检测得到的网络条件，调整接收端的相关参数，优化VoIP 的通话效果。该相关参数包括：接收采用的丢包补偿算法、抖动缓冲算法、PLC算法参数等， 但不限于以上这些。
[0029] 如果VoIP系统还涉及到传输网络的辅助，该改善VoIP通信质量的系统的传输网 络的检测模块10和优化模块11也可以在通话前，配合发送端和接收端进行检测和优化。
[0030] 该改善VoIP通信质量的系统，在开始通话前，增加了检测数据报文检测网络条件 并反馈检测数据的步骤。
[0031] 如图3所示，该改善VoIP通信质量的方法具体步骤如下：
[0032] 在通话开始之前：
[0033] 1、发送端A和接收端B建立通信连接；
[0034] 2、发送端根据需要检测的参数和方法，生成合适的检测数据报文，将生成的检测 数据报文，经过传输网络，发送给接收端；
[0035] 3、接收端与发送端相配合共同进行检测网络条件，并相互进行检测反馈信息的反 馈；
[0036] 4、根据检测得到的网络条件，调整接收端和发送端的相关参数，优化VoIP的通话 效果。发送端的相关参数包括：语音(声音）编码参数、音效处理参数、发送传输的丢包补偿 算法参数等等，但不限于以上这些。接收端的相关参数包括：采用的丢包补偿参数、PLC算 法参数等，但不限于以上这些。
[0037] 在未开始通话前，接收端通过语音模拟检测语音效果。比如检测语音播放的缺失 率、PLC (报文丢失隐藏）效果等。
[0038] 还具有控制发送端和接收端的网络传输补偿方法的步骤。
[0039] 如果VoIP系统还涉及到传输网络的辅助，该改善VoIP通信质量的系统的传输网 络的检测模块和优化模块也可以在通话前，配合发送端和接收端进行检测和优化。
[0040] 相比现有技术，通话前的检测与优化，可以改善刚开始通话时的通信质量。以网 络抖动为例，如果网络抖动很大，达到400ms的场景，现有技术一般采用默认的抖动缓冲， 比如100ms。刚开始通话时，现有技术在缓冲了 100ms的语音数据后开始播放，遇到抖动达 400ms的语音数据时，就需要等待400ms才能继续播放，或者丢弃抖动超过100ms的语音数 据，播放后面的。不管如何处理，语音数据的传输都会不连续，听起来会感觉卡顿。
[0041] 本发明的改善VoIP通信质量的系统和方法，在通话开始前，经过网络条件检测， 已知抖动达到400ms，在开始通话时就采用400ms的抖动缓冲，在缓冲了 400ms的语音数据 后才开始播放，虽然延时会增大一点，但语音播放相对来说更连续，用户将获得更好的通话 质量。
[0042] 另外，在现有技术中为了让抖动大的网络条件也能流畅，设定了过大的抖动缓冲。 在抖动不大的网络条件下，就会增加了不必要的延时，降低了通信质量。本发明的改善VoIP 通信质量的系统和方法可以更智能的采用合适的抖动缓冲，达到更好的通信质量。
[0043] 对于其他网络条件数据，如丢包、延时、带宽，以及更复杂的综合条件下，本发明相 对现有技术，都可以更快速的优化VoIP的通信质量，达到更好的通信效果。
[0044] 另一方面，现有技术是在通话开始后，进行检测和优化处理，采用的检测和优化技 术受限，不能为了更好的测量与优化，影响到正在进行的通话。
[0045] 本发明的改善VoIP通信质量的系统和方法提出在通话前检测与优化VoIP通信 质量，可以采用更多的检测与优化技术，而不必担心影响通信质量。以网络丢包为例，如果 用户接入网络不丢包，骨干网络存在一定丢包（由于语音通信消耗的带宽相对骨干网传输 的带宽非常小，VoIP码率的变化并不会显著影响丢包率）：现有技术在通话时检测，只能采 用对语音数据传输影响很有限的方法检测，而不能采用侵入式等对通信影响较大的方法检 测，从而影响到检测的准确性。
[0046] 本发明的改善VoIP通信质量的系统和方法，在通话开始前，就开始检测和优化， 除了可以采用现有的检测技术外，还可以尝试采用更主动和侵入式的带宽测量技术，例如 path train、mgrp等，而不必担心检测会影响到通话。结合主动和侵入式的检测技术，可以 更快速和准确的检测出网络丢包的瓶颈，从而得到更好的优化效果。
[0047] 本发明应用不限于上述列举内容，所有对这些技术的改进和变换都应属于本发明 所要求保护范围内。
【权利要求】
1. 一种改善VoIP通信质量的系统，其具有发送端和接收端，其特征在于：还具有检测 报文生成模块，用于在通话开始前，根据需要的检测数据和检测方法生成检测数据报文；传 输模块，用于将所述检测数据报文，经过传输网络发送；检测模块，用于在接收端和发送端 检测网络条件，同时接收对方的检测反馈信息；优化模块，根据检测得到的所述网络条件， 调整接收端的参数和发送端的参数，在通话开始前优化VoIP的通话质量。
2. 根据权利要求1所述的改善VoIP通信质量的系统，其特征在于，所述网络条件包括： 带宽、延时、丢包、抖动的一种或多种的数据。
3. 根据权利要求1所述的改善VoIP通信质量的系统，其特征在于，所述接收端的参数 包括：接收采用的丢包补偿算法、抖动缓冲算法、PLC算法参数的一种或多种。
4. 根据权利要求1所述的改善VoIP通信质量的系统，其特征在于，所述发送端的参数 包括：语音编码参数、音效处理参数、发送传输的丢包补偿算法参数的一种或多种。
5. 根据权利要求1所述的改善VoIP通信质量的系统，其特征在于，还具有语音模拟播 放模块，向接收端播放模拟语音，帮助检测语音效果。
6. 根据权利要求5所述的改善VoIP通信质量的系统，其特征在于，检测所述语音效果 包括：语音播放的延时、缺失率的一种或多种。
7. 根据权利要求1所述的改善VoIP通信质量的系统，其特征在于，所述传输网络的检 测模块和优化模块也在通话前，配合所述发送端和所述接收端进行检测和优化。
8. 根据权利要求1所述的改善VoIP通信质量的系统，其特征在于，所述需要的检测数 据和检测方法，包括主动和侵入式的网络条件检测。
9. 根据权利要求8所述的改善VoIP通信质量的系统，其特征在于，所述主动和侵入式 的网络条件检测包括：带览、延时、抖动和丢包中的一种或多种。
10. -种改善VoIP通信质量的方法，其特征在于，在通话开始之前，根据需要的检测参 数和检测方法，生成检测数据报文；将所述检测数据报文，经过传输网络发送；接收端与发 送端相配合共同进行检测网络条件，并相互进行检测反馈信息的反馈；根据检测得到的网 络条件，调整接收端的参数和发送端的参数，优化VoIP的通话质量。
11. 根据权利要求10所述的改善VoIP通信质量的方法，其特征在于，所述网络条件包 括：带宽、延时、丢包、抖动的一种或多种的数据。
12. 根据权利要求10所述的改善VoIP通信质量的方法，其特征在于，所述接收端的参 数包括：接收采用的丢包补偿算法、抖动缓冲算法、PLC算法参数的一种或多种。
13. 根据权利要求10所述的改善VoIP通信质量的方法，其特征在于，所述发送端的参 数包括：语音编码参数、音效处理参数、发送传输的丢包补偿算法参数的一种或多种。
14. 根据权利要求10所述的改善VoIP通信质量的方法，其特征在于，还具有向接收端 播放模拟语音，帮助检测语音效果的步骤。
15. 根据权利要求14所述的改善VoIP通信质量的方法，其特征在于，检测所述语音效 果包括：语音播放延时、缺失率的一种或多种。
16. 根据权利要求10所述的改善VoIP通信质量的方法，其特征在于，还具有所述传输 网络的检测模块和优化模块在通话开始前，配合所述发送端和所述接收端进行检测和优化 的步骤。
17. 根据权利要求10所述的改善VoIP通信质量的方法，其特征在于，所述需要的检测 数据和检测方法，包括主动和侵入式的网络条件检测，包括带宽、延时、抖动和丢包中的一 种或多种。
18.根据权利要求18所述的改善VoIP通信质量的方法，其特征在于，所述主动和侵入 式的网络条件检测包括：带览、延时、抖动和丢包中的一种或多种。
【文档编号】H04L29/06GK104219220SQ201410050531
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年2月14日 优先权日:2014年2月14日
【发明者】赵斌, 李伟 申请人:爱沟通网络科技有限公司