接入网关、通话路径选择的方法及其系统与流程

文档序号:16062832发布日期:2018-11-24 12:22阅读:188来源:国知局

本发明属于通信技术领域,具体涉及接入网关、通话路径选择的方法和通话路径选择的系统。

背景技术

软交换呼叫流程中,通常是根据实时传输协议(real-timetransportprotocol,简称rtp)传送包括音频和视频数据的媒体流。目前的软交换呼叫流程中,当两个接入网关之间进行呼叫,而且两个接入网关具备多个ip地址、有多条路径时,通常是随机选择一条路径进行媒体流的传送,而不能主动选择路径,而且也不能选择不同的路径承载发送媒体流和接收媒体流;同时,承载的ip网在通话过程中接入网关之间各条路径的传送质量是在动态变化的,接入网关也不能根据变化进行重新选择路径承载发送媒体流和接收媒体流,因此可能造成通话断续,这样的低质量通话无疑会影响客户体验。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中上述不足,提供接入网关、通话路径选择的方法和通话路径选择的系统,从而提高通话质量。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是该通话路径选择的方法,用于对通话双方待选的多路径进行优选配置,包括步骤:

在媒体流发送接入网关建立终端标识列表,所述终端标识列表包括终端传输协议、模式、抖动缓存和语音压缩算法;

所述媒体流发送接入网关至少向软交换设备发送终端信息,所述终端信息包括终端传输协议、ip地址、rtp端口号和采用的语音压缩算法;

获取所述媒体流发送接入网关发送媒体流的多条路径;

所述媒体流发送接入网关在预设时段内向发送媒体流待选的多条所述路径分别发送预设数量的ip测试包;

获取每条所述路径对应的路径评估参数,所述路径评估参数至少包括所述ip测试包的时延、抖动和丢包;

对所有所述路径的所述ip测试包的时延、抖动和丢包参数进行归一化处理,以计算路径通话评分:

将所有所述路径中所述路径通话评分最小的所述路径,确定为所述媒体流发送接入网关发送媒体流的最优路径。

可选的是,对所述路径的归一化处理公式为:

di=x*(ai/所有路径的时延最大值)+y*(bi/所有路径的抖动最大值)+z*(ci/所有路径的丢包最大值);

其中:i为整数,且1≤i≤n;n为待选路径数量,为大于1的自然数;ai、bi、ci分别为第i条路径的时延、抖动和丢包;x、y、z分别为第i条路径的时延、抖动和丢包的权重参数;di为第i条路径的通话评分。

可选的是,在确定所述媒体流发送接入网关发送媒体流的最优路径后,还包括:

判断当前承载所述媒体流发送接入网关发送媒体流的路径是否为所述最优路径;

若当前承载所述媒体流发送接入网关发送媒体流的路径不是所述最优路径,则:所述媒体流发送接入网关发出切换路径的请求;以及,若接收到同意切换路径的请求,则媒体流切换到最优路径上进行发送。

可选的是,若当前承载所述媒体流发送接入网关发送媒体流的路径为所述最优路径,则保持当前承载所述媒体流发送接入网关发送媒体流的路径。

可选的是,获取媒体流发送接入网关发送媒体流的多条路径的步骤,包括:

所述软交换设备分别接收所述媒体流发送接入网关、媒体流通话接收接入网关发送的各自所有的ip地址、rtp端口号;

根据所述媒体流发送接入网关的ip地址、rtp端口号与所述媒体流通话接收接入网关的ip地址、rtp端口号匹配,得到所述媒体流发送接入网关与媒体流通话接收接入网关之间的路径;

将所述媒体流发送接入网关与媒体流通话接收接入网关之间的路径作为所述媒体流发送接入网关发送媒体流的多条路径。

可选的是,向所述路径发送所述ip测试包的所述预设时段范围为10s-50s,所述预设数量范围为20-100条。

可选的是,所述媒体流发送接入网关为通话双方的主叫方接入网关和/或被叫方接入网关。

一种接入网关,用于发送媒体流,所述送接入网关中设置有标识增建模块、终端信息发送模块、测试包设置模块、参数获取模块、路径通话评分模块和路径确定模块,其中:

所述标识增建模块,用于在接入网关中建立终端标识列表,所述终端标识列表包括终端传输协议、模式、抖动缓存和语音压缩算法;

所述终端信息发送模块,至少用于向软交换设备发送终端信息,所述终端信息包括终端传输协议、ip地址、rtp端口号和采用的语音压缩算法;

所述测试包设置模块,配置为使得所述接入网关在预设时段内向发送媒体流待选的多条所述路径分别发送预设数量的ip测试包;

所述参数获取模块,用于获取每条所述路径对应的路径评估参数,所述路径评估参数至少包括所述ip测试包的时延、抖动和丢包;

所述路径通话评分模块,用于对所有所述路径的所述ip测试包的时延、抖动和丢包参数进行归一化处理,以计算路径通话评分;

所述路径确定模块,用于将所有所述路径中所述路径通话评分最小的所述路径,确定为所述接入网关发送媒体流的最优路径。

可选的是,所述接入网关中还设置有路径判断模块和路径切换模块,其中:

所述路径判断模块,用于判断当前承载所述接入网关发送媒体流的路径是否为所述最优路径;

所述路径切换模块,用于在若当前承载所述接入网关发送媒体流的路径不是所述最优路径,则:所述接入网关发出切换路径的请求;以及,若接收到同意切换路径的请求,则媒体流切换到最优路径上进行发送。

可选的是,所述接入网关为通话双方的主叫方接入网关和/或被叫方接入网关。

一种通话路径选择的系统,用于对通话双方的多路径进行优选配置,包括媒体流发送接入网关和软交换设备,所述媒体流发送接入网关为上述的接入网关;

所述软交换设备,至少用于获取所述接入网关发送媒体流待选的多条路径。

本发明的有益效果是:

本发明的接入网关、通话路径选择的方法和通话路径选择的系统,在通话过程中,两个接入网关之间持续发送ip测试包测试各条路径的路径通话评分,当当前承载发送或接收媒体流的路径通话评分低于其他一条路径时,两个接入网关之间进行协商切换路径,从而有效提高通话质量,提升客户体验。

附图说明

图1为本发明实施例中通话路径选择的方法的流程图;

图2和图3为本发明实施例中接入网关的结构框图;

图4为本发明实施例中包括通话路径选择的方法的呼叫通话流程示意图;

附图标识中:

1-媒体流发送接入网关;11-标识增建模块;12-终端信息发送模块;13-测试包设置模块;14-参数获取模块;15-路径通话评分模块;16-路径确定模块;17-路径判断模块;18-路径切换模块;

2-软交换设备;101-第一接入网关(ag1);102-第二接入网关(ag2)。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图和具体实施方式对本发明接入网关、通话路径选择的方法和通话路径选择的系统作进一步详细描述。

软交换(softswitch)是基于分组网利用程控软件提供呼叫控制功能和媒体处理相分离的设备和系统。软交换的基本含义是将呼叫控制功能从媒体网关(传输层)中分离出来,通过软件实现基本呼叫控制功能,从而实现呼叫传输与呼叫控制的分离,为控制、交换和软件可编程功能建立分离的平面。

软交换架构的网络主要包括软交换设备、中继网关、信令网关及接入网关,现对软交换设备、中继网关、信令网关及接入网关的功能分别介绍如下:

软交换设备主要提供连接控制、翻译和选路、网关管理、呼叫控制、带宽管理、信令、安全性和呼叫详细记录等功能。

中继网关(tg)在软交换的控制下,完成媒体流转换等功能,主要用于中继接入。中继网关在ip网络和电路交换网络(pstn)之间提供媒体映射和代码转换功能,即终止电路交换网络设施(中继线路、环路等),将媒体流分组化并在分组网上传输分组化的媒体流。

信令网关(signalinggateway,简称sg),完成电路交换网和包交换网(基于ip)之间的信令的转换功能。信令网关可以有效实现电路交换网与分组网间信令的互通。信令网关在电路交换网侧接收和发送标准的ss7信令消息,在分组网侧采用ietf信令传送工作组(sigtran)标准的适配层协议和传输层协议,适配能力强,功能齐全,可靠性高。

接入网关(accessgateway,简称ag),用于将用户终端直接接入ip分组网,如普通模拟用户、isdn等。在ip网络和用户终端之间提供媒体映射和代码转换功能,将媒体流分组化并在分组网上传输分组化的媒体流。

通常情况下,软交换设备下辖有若干数量的接入网关设备。本实施例提供一种适用于呼叫双方具有多路径(即多ip路径)的通话路径选择的接入网关、通话路径选择的方法及其系统,其中多路径的接入网关之间发送和接收媒体流的路径通过呼叫过程中两个接入网关通过软交换设备交换ip地址,两个接入网关对各条路径发送ip测试包进行质量测试,分别选择一条路径通话评分最好的路径,作为承载发送媒体流和接收媒体流,提高通话质量。

一种用于发送媒体流的接入网关,在送接入网关中设置有标识增建模块、终端信息发送模块、测试包设置模块、参数获取模块、路径通话评分模块和路径确定模块,其中:

标识增建模块,用于在接入网关中建立终端标识列表,终端标识列表包括终端传输协议、模式、抖动缓存和语音压缩算法;

终端信息发送模块,至少用于向软交换设备发送终端信息,终端信息包括终端传输协议、ip地址、rtp端口号和采用的语音压缩算法;

测试包设置模块,配置为使得接入网关在预设时段内向发送媒体流待选的多条路径分别发送预设数量的ip测试包;

参数获取模块,用于获取每条路径对应的路径评估参数,路径评估参数至少包括ip测试包的时延、抖动和丢包;

路径通话评分模块,用于对所有路径的ip测试包的时延、抖动和丢包参数进行归一化处理,以计算路径通话评分:

路径确定模块,用于将所有路径中路径通话评分最小的路径,确定为接入网关发送媒体流的最优路径。

可选的是,接入网关中还设置有路径判断模块和路径切换模块,其中:

路径判断模块,用于判断当前承载接入网关发送媒体流的路径是否为最优路径;

路径切换模块,用于在若当前承载接入网关发送媒体流的路径不是最优路径,则:接入网关发出切换路径的请求;以及,若接收到同意切换路径的请求,则媒体流切换到最优路径上进行发送。

对于该接入网关的工作模式,将在下述通话路径选择的方法及其系统中结合具体实例进行详细说明。

如图1所示,一种通话路径选择的方法,用于对通话双方待选的多路径进行优选配置,包括步骤:

在媒体流发送接入网关建立终端标识列表,终端标识列表包括终端传输协议、模式、抖动缓存和语音压缩算法;

媒体流发送接入网关至少向软交换设备发送终端信息,终端信息包括终端传输协议、ip地址、rtp端口号和采用的语音压缩算法;

获取媒体流发送接入网关发送媒体流的多条路径,即获取媒体流发送接入网关与媒体流通话接收接入网关之间的n条路径;

媒体流发送接入网关在预设时段内向发送媒体流待选的多条路径分别发送预设数量的ip测试包,即向n条路径分别发送预设数量的ip测试包。其中,向路径发送ip测试包的预设时段范围为10s-50s,优选为30s;预设数量范围为20-100条,优选为60条;

获取每条路径对应的路径评估参数,路径评估参数至少包括ip测试包的时延、抖动和丢包;

对所有路径的ip测试包的时延、抖动和丢包参数进行归一化处理,以计算路径通话评分;

将所有路径中路径通话评分最小的路径,确定为媒体流发送接入网关向媒体流通话接收接入网关发送媒体流的最优路径;

其中,n为待选路径数量,为大于1的自然数。

其中,对路径的归一化处理公式为:

di=x*(ai/所有路径的时延最大值)+y*(bi/所有路径的抖动最大值)+z*(ci/所有路径的丢包最大值);

其中:i为整数,且1≤i≤n;ai、bi、ci分别为第i条路径的时延、抖动和丢包;x、y、z分别为第i条路径的时延、抖动和丢包的权重参数;di为第i条路径的通话评分。

其中,获取媒体流发送接入网关与媒体流通话接收接入网关之间的n条路径的步骤,包括:

软交换设备分别接收媒体流发送接入网关、媒体流通话接收接入网关发送的各自所有的ip地址、rtp端口号;

根据媒体流发送接入网关的ip地址、rtp端口号与媒体流通话接收接入网关的ip地址、rtp端口号匹配,得到媒体流发送接入网关与媒体流通话接收接入网关之间的路径;

将媒体流发送接入网关与媒体流通话接收接入网关之间的路径作为媒体流发送接入网关发送媒体流的多条路径。

该通话路径选择的方法中,在确定媒体流发送接入网关向媒体流通话接收接入网关发送媒体流的最优路径后,还包括:

判断当前承载媒体流发送接入网关发送媒体流的路径是否为最优路径;

若当前承载媒体流发送接入网关发送媒体流的路径不是最优路径,则:媒体流发送接入网关向媒体流通话接收接入网关发出切换路径的请求;

以及,若媒体流通话接收接入网关接收到同意切换路径的请求,则媒体流切换到最优路径上进行发送。

应该理解的是,若当前承载媒体流发送接入网关发送媒体流的路径为最优路径,则保持当前承载媒体流发送接入网关发送媒体流的路径。

该通话路径选择的方法中,媒体流发送接入网关为通话双方的主叫方接入网关和/或被叫方接入网关。也即,随着通话发送或接收角色的互换,例如通话双方可能为主叫方(主动呼叫方)向被叫方(被呼叫方)发送语音,也可能为被叫方向主叫方发送语音,媒体流发送接入网关基于语音的流向,在主叫方的接入网关、被叫方的接入网关的任一方或双方都采用此方法都可以,这里不做限定。

相应的,本实施例还提供一种通话路径选择的系统,用于对通话双方的多路径进行优选配置,包括媒体流发送接入网关、媒体流通话接收接入网关和软交换设备,其中,媒体流发送接入网关为上述的接入网关,软交换设备至少用于获取接入网关发送媒体流待选的多条路径,即媒体流发送接入网关与媒体流通话接收接入网关之间的n条路径。

如图2所示,媒体流发送接入网关1中设置有标识增建模块11、终端信息发送模块12、测试包设置模块13、参数获取模块14、路径通话评分模块15和路径确定模块16,其中:

标识增建模块11,用于在媒体流发送接入网关1建立终端标识列表,终端标识列表包括终端传输协议、模式、抖动缓存和语音压缩算法;

终端信息发送模块12,至少用于向软交换设备发送终端信息,终端信息包括终端传输协议、ip地址、rtp端口号和采用的语音压缩算法;

测试包设置模块13,配置为使得媒体流发送接入网关1在预设时段内向n条路径分别发送预设数量的ip测试包;

参数获取模块14,用于获取每条路径对应的路径评估参数,路径评估参数至少包括ip测试包的时延、抖动和丢包;

路径通话评分模块15,用于对所有路径的ip测试包的时延、抖动和丢包参数进行归一化处理,以计算路径通话评分:

路径确定模块16,用于将所有路径中路径通话评分最小的路径,确定为媒体流发送接入网关1向媒体流通话接收接入网关发送媒体流的最优路径;

其中,n为大于1的自然数。

如图3所示,该通话路径选择的系统中,媒体流发送接入网关1中还设置有路径判断模块17和路径切换模块18,其中:

路径判断模块17,用于判断当前承载媒体流发送接入网关1发送媒体流的路径是否为最优路径;

路径切换模块18,用于在若当前承载媒体流发送接入网关1发送媒体流的路径不是最优路径,则:媒体流发送接入网关1向媒体流通话接收接入网关发出切换路径的请求;

以及,若媒体流通话接收接入网关同意切换路径的请求,则媒体流切换到最优路径上。

同理,媒体流发送接入网关1为通话双方的主叫方接入网关和/或被叫方接入网关。

以下将以图4作为示例,通过一个具备多条路径的接入网关设备之间呼叫流程说明本实施例中的通话路径选择的方法及其系统,具体如下:

1、软交换设备2向第一接入网关101(即ag1)发送modify命令,即在nullcontext中建立一个termination,等待摘机事件。

2、软交换设备2向第二接入网关102(即ag2)发送modify命令,即在nullcontext中建立一个termination,等待摘机事件。

3、主叫用户摘机,第一接入网关101向软交换设备2发送notify命令,报告摘机事件。

4、软交换设备2向第一接入网关101发送modify命令,等待用户输入被叫号码,主叫用户听到拨号音。

5、第一接入网关101向软交换设备2发送notify命令,将被叫号码送至软交换设备2。

6、在第一接入网关101中创建一个新context,并在context中加入终端传输协议,其中模式(mode)设置为sendreceive,并设置抖动缓存、语音压缩算法等。第一接入网关101向软交换设备2发送采用的协议、所有的ip地址、rtp端口号、采用的语音压缩算法。

7、软交换设备2向第二接入网关102发送第一接入网关101采用的协议、所有的ip地址、其rtp端口号、采用的语音压缩算法。

8、在第二接入网关102中创建一个新context,并在context中加入rtptermination,其中mode设置为sendreceive,并设置抖动缓存、语音压缩算法等。第二接入网关102向软交换设备2发送采用的协议、所有的ip地址、rtp端口号及采用的语音压缩算法。

9、软交换设备2向第一接入网关101发送第二接入网关102采用的协议、所有的ip地址、rtp端口号、采用的语音压缩算法,通知发送回铃音。

10、第一接入网关101在各个ip地址上向第二接入网关102的所有ip地址发送ip测试包,并选择出一条合适的路径。

选择路径算法如下:

假设第一接入网关101和第二接入网关102之间有n条路径,第一接入网关101启动定时器,在预设时段内向这n条路径上发送预设数量的ip测试包,第一接入网关101分别统计n条路径上所有ip测试包的时延、抖动和丢包;

在每条路径上得到对应的时延、抖动和丢包,第一条路径的时延、抖动和丢包分别为a1、b1、c1,第n条路径的时延、抖动和丢包分别为an、bn、cn;

对所有路径时延、抖动和丢包进行归一化处理:

以第一条路径为例

d1=x*(a1/所有路径的时延最大值)+y*(b1/所有路径的抖动最大值)+z*(c1/所有路径的丢包最大值)

其中:x、y、z分别是时延、抖动和丢包的权重参数;

按照这种方法计算出所有路径的归一化数值为d1、d2、……dn;

取其中数值最小的路径为第一接入网关101发送媒体流合适的路径。

11、第二接入网关102在各个ip地址上向第一接入网关101的所有ip地址发送ip测试包,并选择出一条合适的路径。

选择路径算法如下:

假设第一接入网关101和第二接入网关102之间有n条路径,第二接入网关102启动定时器,在预设时段内向这n条路径上发送预设数量的ip测试包,第二接入网关102分别统计n条路径上所有ip测试包的时延、抖动和丢包;

在每条路径上得到对应的时延、抖动和丢包,第一条路径的时延、抖动和丢包分别为a1'、b1'、c1',第n条路径的时延、抖动和丢包分别为an'、bn'、cn';

对所有路径时延、抖动和丢包进行归一化处理,以第一条路径为例:

d1'=x'*(a1'/所有路径的时延最大值)+y'*(b1'/所有路径的抖动最大值)+z'*(c1'/所有路径的丢包最大值)

其中x'、y'、z'分别是时延、抖动和丢包的权重参数;

按照这种方法计算出所有路径的归一化数值为d1'、d2'、……dn';

取其中数值最小的路径为第二接入网关102发送媒体流也即是第一接入网关101接收媒体流合适的路径。

12、第一接入网关101向软交换设备2发送第一接入网关101和第二接入网关102采用的ip地址以承载发送第一接入网关101的媒体流。

13、软交换设备2向第二接入网关102发送第一接入网关101和第二接入网关102采用的ip地址。

14、第二接入网关102向软交换设备2发送第二接入网关102和第一接入网关101采用的ip地址以承载发送第二接入网关102的媒体流也即是第一接入网关101接收的媒体流。

15、软交换设备2向第一接入网关101发送第二接入网关102和第一接入网关101采用的ip地址。

16、被叫用户摘机,第二接入网关102向软交换设备2发送notify命令。

17、软交换设备2向第一接入网关101发送modify命令,切断回铃音。第一接入网关101和第二接入网关102建立连接。

18、在通话过程中,第一接入网关101启动定时器,在预设时段内在各个ip地址上向第二接入网关102的所有ip地址发送预设数量的ip测试包,测试各条路径通话评分,并按照之前的算法测算所有路径的归一化数值,如果当前承载第一接入网关101发送媒体流的路径不是最优路径时,第一接入网关101向第二接入网关102发出切换路径的请求。

19、第二接入网关102同意切换路径的请求,媒体流切换到最优路径上。

20、在通话过程中,第二接入网关102启动定时器,在预设时段内在各个ip地址上向第一接入网关101的所有ip地址发送预设数量的ip测试包,测试各条路径通话评分,并按照之前的算法测算所有路径的归一化数值,如果当前承载第二接入网关102发送媒体流的路径也即第一接入网关101接收媒体流的路径不是最优路径时,第二接入网关102向第一接入网关101发出切换路径的请求。

21、第一接入网关101同意切换路径的请求,媒体流切换到最优路径上。

本实施例中的接入网关、通话路径选择的方法和通话路径选择的系统,在通话过程中,两个接入网关之间持续发送ip测试包测试各条路径的路径通话评分,当当前承载发送或接收媒体流的路径通话评分低于其他一条路径时,两个接入网关之间进行协商切换路径,从而有效提高通话质量,提升客户体验。

可以理解的是,以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式,然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言,在不脱离本发明的精神和实质的情况下,可以做出各种变型和改进,这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

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