一种基于SBC重路由的电力IMS网络语音质量优化方法技术

本发明专利技术公开了一种基于SBC重路由的电力IMS网络语音质量优化方法，涉及信息通信技术领域。在对网络性能进行监视的前提下，通过SBC的重路由功能避开媒体流通信中可能出现的拥塞节点，保证话音质量，提高用户体验质量。I、部署设备，构建电力IMS网网络质量的测量环境；II、测量装置通过报文解析发现即将建立连接的省间会话，并测量到对端SBC的网络性能。然后将测量结果连同媒体流资源请求上报给控制中心；III、控制中心计算源、目的SBC之间的最优路由并生成媒体流转发表下发到最优路由中包含的SBC进行更新；IV、SBC根据修改过的媒体流转发表进行媒体流的重路由或者直连转发。本发明专利技术适用于通过SBC进行地址映射、数据包封装/解封、媒体流转发的电力IMS网络。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及信息通信
，特别是一种基于SBC重路由的电力IMS网络语音质量优化方法。
技术介绍
电力IMS网络是承载电力话音业务的覆盖网络。在一个IP语音会话中，控制流和媒体流分别建立不同的传输通道，且流媒体通道的建立并没有考虑语音会话对网络资源的要求，因此网络的拥塞会引起语音会话质量的下降，影响用户的体验质量（QoE：QualityofExperience）。现有技术中，在终端层面，主要通过在SIP终端上对RTCP报文解析发现网络通道中出现的性能劣化，并通过降低发送速率等手段保障IP语音通话质量。这种话音质量优化方法过于依赖通话终端，而且当网络发生拥塞时，降速的方式并不能完全通话对网络的QoS要求。在网络层面，电力IMS网络主要通过划分独立的语音VPN来保证IP话音业务与其他业务的安全隔离，在VPN中并没有分配专用的网络资源。在建立语音呼叫端到端的流媒体通道时，采用RTP协议建立本地终端→省内会话边界控制设备（SBC：SessionBorderController）→外省SBC→外省终端的“分段式”媒体通道。由于缺乏相应的网络资源监控手段，网络的拥塞会影响通话质量，严重时甚至造成通话无法继续，用户投诉的增加。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术的不足而提供一种基于SBC重路由的电力IMS网络语音质量优化方法，通过SBC侧部署的主、被动探测装置对通道质量进行监测，并连同流媒体会话对带宽资源的需求上报给集中控制中心；控制中心计算源、目的SBC之间的最优路由并生成相应的媒体流转发表下发到相关的SBC中；相关SBC根据媒体流转发表进行媒体流的重路由或者直连转发。本专利技术为解决上述技术问题采用以下技术方案：根据本专利技术提出的一种基于SBC重路由的电力IMS网络语音质量优化方法，包括以下步骤：I、部署设备，构建电力IMS网网络质量的测量环境；所述设备包括部署在SBC侧的主、被动融合测量装置、控制中心服务器和连接它们的电力综合数据通信网络；II、主、被动融合测量装置通过报文解析发现即将建立连接的省间会话，并测量到对端SBC的网络路径性能，然后将网络路径性能测量结果连同媒体流资源请求上报给控制中心服务器；III、控制中心服务器计算源、目的SBC之间的最优路由并生成相应的媒体流转发表，将媒体流转发表下发到最优路由中包含的SBC进行更新；具体如下：1）、控制中心服务器接受来自各SBC的媒体流资源请求及网络路径性能测量结果；2）、控制中心服务将网络路径性能测量结果转化为边的权值，并将该权值标记在网络拓扑对应的边上；3）、将媒体流资源请求作为约束条件，采用多约束最优化算法求解会话源、目的SBC之间的最优路由；最优路由包括源SBC、多个中转SBC和目的SBC；4）、将步骤3）求解出的最优路由转换成针对路径中所有SBC的媒体流转发表；其中，SBC的媒体流转发表的格式包括入IP、入端口、出IP和出端口；5）、将步骤4）生成的媒体流转发表下发到最优路由中所包括的SBC；6）、SBC根据下发的媒体流转发表更新自己的转发表，具体如下：查找SBC的媒体流转发表，若SBC中包含以入IP和入端口对为关键字的表项，则根据下发的媒体流转发表更新表项中的出IP和出端口，否则在原媒体流转发表中新增转发表条目；IV、SBC根据媒体流转发表进行媒体流的重路由或者直连转发。作为本专利技术所述的一种基于SBC重路由的电力IMS网络语音质量优化方法进一步优化方案，所述步骤II中的即将建立连接的省间会话指发生在不同省SIP终端之间的语音会话，且会话发起侧的SBC已收到来自目标侧的200应答报文，会话即将建立。作为本专利技术所述的一种基于SBC重路由的电力IMS网络语音质量优化方法进一步优化方案，所述步骤II中的网络路径性能测量结果包括会话发起侧SBC到会话终结侧SBC的端到端时延及可用带宽，该结果由部署在会话发起侧SBC旁的主、被动融合测量装置通过主动测量获得。作为本专利技术所述的一种基于SBC重路由的电力IMS网络语音质量优化方法进一步优化方案，所述媒体流资源请求是指即将建立连接的省间会话双方通过SDP报文协商并最终确定的媒体类型及媒体格式。作为本专利技术所述的一种基于SBC重路由的电力IMS网络语音质量优化方法进一步优化方案，所述媒体类型为音频和视频。作为本专利技术所述的一种基于SBC重路由的电力IMS网络语音质量优化方法进一步优化方案，所述步骤IV中，所述重路由是指最优路由中除了源、目的SBC之外所有中转SBC上执行的转发功能，该SBC并不与目标SIP终端处于同一地域，通过重路由实现源、目的SBC之间的媒体流中转。作为本专利技术所述的一种基于SBC重路由的电力IMS网络语音质量优化方法进一步优化方案，所述步骤IV中的直连转发是指目的SBC与目标SIP终端的媒体流互通。本专利技术采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：（1）本专利技术提供的基于SBC重路由的电力IMS网络语音质量优化方法，在对网络性能进行监视的前提下，通过SBC的重路由功能避开媒体流通信中可能出现的拥塞节点，保证话音质量，提高用户QoE；（2）本专利技术可应用于通过SBC进行地址映射、数据包封装/解封、媒体流转发的电力IMS网络。附图说明图1是本专利技术优化方法的实施步骤图；图2为本专利技术计算最优路由并更新SBC媒体流转发表的流程图；图3为测试网络拓扑图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的技术方案做进一步的详细说明：结合图1所示：本专利技术提供一种基于SBC重路由的电力IMS网络语音质量优化方法，所述方法包括如下步骤：1、构建电力IMS网网络质量的测量环境：新增部署于SBC侧的融合测量装置和集中部署的控制中心。融合测量装置与SBC部署在同一局域网交换机下，通过端口镜像/分光等方式获取入/出本地SBC的所有业务流量，通过深度报文检测等对业务报文进行解析获取必要的信息。融合测量装置同时可以主动发出ping、ftp等标准协议报文对网络链路性能（往返时延、可用带宽）进行测量。控制中心统一集中部署，负责收集相关性能数据，计算最优路由并下发。环境部署完毕后，测量其功能是否满足要求，包括：新增设备间的互联互通性、测量装置是否可以完整地对出/入SBC的流量进行采集分析、测量装置是否可以对指定路径进行性能测量等；2、测量待建立媒体流路径性能并上报：首先测量装置通过报文解析发现发生在不同省SIP终端之间的语音会话，这些会话发起侧的SBC已收到来自目标侧的200应答报文，会话即将建立；同时还通过报文解析发现即将建立连接的省间会话中双方通过SDP报文协商并最终确定的媒体类型（音频、视频）及媒体格式等信息。其次对于即将建立连接的省间会话，通过主动发送测量报文的方法测量SBC间的连通性及网络性能。由于融合测量装置与SBC部署在同一局域网环境中，所以专利技术中用测量装置之间的测量结果来近似SBC之间的网络性能。融合测量装置可以按需或者固定的时间间隔启动测量任务，考虑到不宜引入过长的呼叫连接时延，因此可采用最近一次测量任务的测量结果作为当前测量值。最后将测量结果连同媒体流资源请求上报给控制中心3、控制中心计算最优路由并下发媒体流转发表：如图2所示，控制中心接受来自各SBC的媒体流资源请求及网络路径性能测量结果；控制中心根据本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于SBC重路由的电力IMS网络语音质量优化方法，其特征在于，包括以下步骤：I、部署设备，构建电力IMS网网络质量的测量环境；所述设备包括部署在SBC侧的主、被动融合测量装置、控制中心服务器和连接它们的电力综合数据通信网络；II、主、被动融合测量装置通过报文解析发现即将建立连接的省间会话，并测量到对端SBC的网络路径性能，然后将网络路径性能测量结果连同媒体流资源请求上报给控制中心服务器；III、控制中心服务器计算源、目的SBC之间的最优路由并生成相应的媒体流转发表，将媒体流转发表下发到最优路由中包含的SBC进行更新；具体如下：1）、控制中心服务器接受来自各SBC的媒体流资源请求及网络路径性能测量结果；2）、控制中心服务将网络路径性能测量结果转化为边的权值，并将该权值标记在网络拓扑对应的边上；3）、将媒体流资源请求作为约束条件，采用多约束最优化算法求解会话源、目的SBC之间的最优路由；最优路由包括源SBC、多个中转SBC和目的SBC；4）、将步骤3）求解出的最优路由转换成针对路径中所有SBC的媒体流转发表；其中， SBC的媒体流转发表的格式包括入IP、入端口、出IP和出端口；5）、将步骤4）生成的媒体流转发表下发到最优路由中所包括的SBC；6）、SBC根据下发的媒体流转发表更新自己的转发表，具体如下：查找SBC的媒体流转发表，若SBC中包含以入IP和入端口对为关键字的表项，则根据下发的媒体流转发表更新表项中的出IP和出端口，否则在原媒体流转发表中新增转发表条目；IV、SBC根据媒体流转发表进行媒体流的重路由或者直连转发。...

【技术特征摘要】
1.一种基于SBC重路由的电力IMS网络语音质量优化方法，其特征在于，包括以下步骤：I、部署设备，构建电力IMS网网络质量的测量环境；所述设备包括部署在SBC侧的主、被动融合测量装置、控制中心服务器和连接它们的电力综合数据通信网络；II、主、被动融合测量装置通过报文解析发现即将建立连接的省间会话，并测量到对端SBC的网络路径性能，然后将网络路径性能测量结果连同媒体流资源请求上报给控制中心服务器；III、控制中心服务器计算源、目的SBC之间的最优路由并生成相应的媒体流转发表，将媒体流转发表下发到最优路由中包含的SBC进行更新；具体如下：1）、控制中心服务器接受来自各SBC的媒体流资源请求及网络路径性能测量结果；2）、控制中心服务将网络路径性能测量结果转化为边的权值，并将该权值标记在网络拓扑对应的边上；3）、将媒体流资源请求作为约束条件，采用多约束最优化算法求解会话源、目的SBC之间的最优路由；最优路由包括源SBC、多个中转SBC和目的SBC；4）、将步骤3）求解出的最优路由转换成针对路径中所有SBC的媒体流转发表；其中，SBC的媒体流转发表的格式包括入IP、入端口、出IP和出端口；5）、将步骤4）生成的媒体流转发表下发到最优路由中所包括的SBC；6）、SBC根据下发的媒体流转发表更新自己的转发表，具体如下：查找SBC的媒体流转发表，若SBC中包含以入IP和入端口对为关键字的表项，则根据下发的媒体流转发表更新表项中的出IP和出端口，否则在原媒体流转发表中新增转发表条目；I...

【专利技术属性】
技术研发人员：王攀，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32