一种评估宽带网络Internet服务质量的方法技术

本发明专利技术实施例公开了一种评估宽带网络Internet服务质量的方法，其中一实施例中包括以下步骤：S10，数据采集器从用户计算机获取反映用户端Internet服务质量QOIS的指标数据，包括Internet响应时间，丢包率，上载速率和下载速率；S20，数据采集器根据获取的QOIS指标数据分别得到Internet响应分数，网络可靠性质量分数，Internet上载分数和Internet下载分数；S30，数据采集器根据这四个分数及其相应的权重，求和计算出QOIS分数，对数据进行比较分析。本发明专利技术通过利用统计学方法评估宽带网络QOIS，提高网络服务质量评价的准确性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种评估宽带网络Internet服务质量的方法
本专利技术属于数字通信
，特别地涉及一种评估宽带网络Internet服务质量的方法。
技术介绍
随着因特网Internet高速发展，应用越来越广泛，浏览网页，E-MAIL，FTP，在线视频，语音通信，网络电视，广播等等，再加上日益增加的用户数量，网络负载压力不断增大，对网络质量提出更高的要求。在这种情况下，宽带服务商不能只是提供网络基础设施，同时还要关注宽带网络质量，以便为用户提供更优质的服务。对于普通宽带用户来说，最关心的是Internet服务质量，用户最直观的体验就是打开网页的速率，其实就是访问网页Web的响应时间，时间越短，速率越快，用户越满意。然而影响网络质量的因素有很多，例如web服务器，网络拥塞，病毒攻击等等，而且不同时间段，不同区域，不同用户的网络质量未必完全一样，所以很难通过某种技术手段精确检测网络的质量。但是，如果能够收集宽带用户端网络质量数据，再对这些数据进行量化分析，总结并进而推断网络质量变化情况，只要数据足够多，这种建立在统计学基础上的网络质量测量方法应该能够更真实地反应整个网络质量状况，甚至能够建立出一个反映网络质量变化随机性和不确定性的数学模型，以帮助宽带服务商更加科学地改善宽带设施。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种评估宽带网络Internet服务质量(QualityOfInternetService，简称QOIS)的方法，利用统计学方法评估宽带网络Internet服务质量，需要注意的是，该方法不是用于评估宽带网络本身的质量，而是评估从宽带用户端经过宽带网络到达Internet上某台web服务器整条网络路径的质量(包括用户终端和终端服务器)。通过简单随机抽样法得到的样本数据全部来源于宽带用户计算机同Internet上web服务器之间交互，用户端计算机同宽带网络内部的设备，例如家庭路由器，局域网内的其它计算机，宽带网络内的交换机，认证服务器等等设备之间的交互数据不会作为样本数据。为实现上述目的，本专利技术的技术方案为：一种评估宽带网络Internet服务质量的方法，包括以下步骤：S10，数据采集器从用户计算机获取反映用户端Internet服务质量QOIS的指标数据，指标数据包括Internet响应时间t，丢包率r，上载速率u和下载速率d，采用简单随机抽样的方法，抽取若干样本并计算其平均值作为最终的结果；S20，数据采集器根据获取的QOIS指标数据分别得到Internet响应分数s1，网络可靠性质量分数s2，Internet上载分数s3和Internet下载分数s4，这四个分数作为计算QOIS分数的参数数据；S30，数据采集器根据所述络Internet响应分数s1，可靠性分数s2，下载分数s3和上载分数s4及其相应的第一权重值w1，第二权重值w2，第三权重值w3和第四权重值w4，计算出QOIS分数Q＝s1*w1+s2*w2+s3*w3+s4*w4，所述用户Internet服务质量分数越高，表示宽带用户获得的QOIS越好，将QOIS分数发送到数据中心，位于数据中心的QOIS分析器根据QOIS分数分析评估宽带用户，不同层次和范围宽带网络QOIS质量及变化情况，并通过数值展示模块展示给相关维护人员。优选地，数据采集器首先对采集时间进行简单随机抽样，将程序从启动到关闭时间段作为一个总体，按照随机性原则，根据策略计算出一个随机时间点作为样本，将此时间点作为数据采集的开始时间，获取Internet响应时间t，丢包率r，上载速率u和下载速率d，每次数据采集完毕，则计算下一个采集数据时间点，这样能够得到多个时间样本，在这些时间样本获取的最终结果平均值表示总体的结果。优选地，数据采集器根据采集策略采集TCP报文获取Internet响应时间并计算Internet响应分数，包括如下步骤：数据采集模块根据随机获取的采集时间开始监视用户计算机同Internet之间交互的TCP报文，利用简单随机抽样法对TCP报文进行抽样，按照随机性原则随机抓取一个用户端计算机向Internet上的web服务器发送的TCP请求报文，记录该时间点t1；继续监视TCP报文，直到收到该TCP报文的回应包，记录该时间点为t2，则该TCP报文的响应时间t＝t2-t1，时间t即作为计算Internet响应时间的一个样本，重复该步骤，收集一组TCP报文响应时间t1，t2...tn，那么该组报文响应时间T＝(t1+t2+...+tn)，则T即代表一段时间内该用户Internet响应时间，Internet响应时间分数s1＝(1/10*T)，在这个公式中，常量10是为了修正最终结果数据，使取值范围在10～1000左右，容易通过图形表示QOIS变化状况。优选地，数据采集器根据采集策略采集TCP报文获取Internet丢包率并计算器可靠性分数，包括：数据采集模块根据随机获取的数据采集时间开始监视用户计算机同Internet之间交互的TCP报文，并记录从用户计算机发往Internet的TCP报文和收到的来自于Internet的TCP报文，总数为p；记录重发的TCP报文个数q1；重复收到的TCP报文q2；丢包率的计算为：丢包率r＝(q1+q2)/p，丢包率r用百分比表示，其取值范围1％～100％，实际上不可能100％，使用丢包率来衡量Internet的可靠性，可靠性分数s2＝1/0.1*r，公式中的0.1是为了修正最终可靠性分数，使得其取值范围同Internet响应时间分数保持一致，从公式可以看出，丢包率越大，可靠性分数越小，Internet可靠性越差，反之则相反，从计算可靠性分数公式中可以分析出可靠性分数范围在10～1000之间。优选地，数据采集器根据随机获取的数据采集时间测试下载速率d和上载速率u，并计算其分数，当前宽带网络提供的带宽范围大多在2M～10M，从理论上来说，下载速率d的范围大多在256K/s～1.25M/s，根据宽带服务商提供的数据，大多数用户带宽其实都是2M或4M，实际应用数据表明，测试获取的下载速率范围大多在500K/s～1000K/s之间，而上载速率明显要低于下载速率，获取的上载速率范围大多在100k/s～500k/s之间，这样，下载速率d和上载速率u的数值范围同Internet响应分数和可靠性分数差不多，因此，这里直接使用d和u的数值(单位k/s)作为下载分数s3和上载分数s4。优选地，根据所述相关数据计算QOIS分数，作为评估QOIS的依据，包括如下步骤：根据所述指标数据Internet响应时间t，丢包率r，下载速率d和上载速率u可以分别计算出Internet响应分数s1，可靠性分数s2，下载分数s3和上载分数s4，作为计算QOIS分数的参数，还需要分别确定s1，s2，s3和s4的权重w1，w2，w3和w4，根据所述获取Internet响应分数s1和可靠性分数s2可以看出，这两个数据全部来自于用户端计算机同Internet之间的交互，而且样本TCP报文是随机采集的，来源于不通过的Internet终端服务器，因此这两个数据更能反映QOIS整体状况，因此s1和s2的权重值w1和w2最大，根据实际获取试验数据，当w1和w2值为2时最为合理，既容易从数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种评价宽带网络Internet服务质量的方法，其特征在于，包括以下步骤：S10，数据采集器从用户计算机获取反映用户端Internet服务质量QOIS的指标数据，指标数据包括Internet响应时间t，丢包率r，上载速率u和下载速率d，采用简单随机抽样的方法，抽取若干样本并计算其平均值作为最终的结果；S20，数据采集器根据获取的QOIS指标数据分别得到Internet响应分数s1，网络可靠性质量分数s2，Internet上载分数s3和Internet下载分数s4，这四个分数作为计算QOIS分数的参数数据；S30，数据采集器根据所述络Internet响应分数s1，可靠性分数s2，下载分数s3和上载分数s4及其相应的第一权重值w1，第二权重值w2，第三权重值w3和第四权重值w4，计算出QOIS分数Q＝s1*w1+s2*w2+s3*w3+s4*w4，所述用户Internet服务质量分数越高，表示宽带用户获得的QOIS越好，将QOIS分数发送到数据中心，位于数据中心的QOIS分析器根据QOIS分数分析评估宽带用户，不同层次和范围宽带网络QOIS质量及变化情况，并通过数值展示模块展示给相关维护人员。...

【技术特征摘要】
1.一种评估宽带网络Internet服务质量的方法，其特征在于，包括以下步骤：S10，数据采集器从用户计算机获取反映用户端Internet服务质量QOIS的指标数据，指标数据包括Internet响应时间t，丢包率r，上载速率u和下载速率d，采用简单随机抽样的方法，抽取若干样本并计算其平均值作为最终的结果；S20，数据采集器根据获取的QOIS指标数据分别得到Internet响应分数s1，网络可靠性质量分数s2，Internet上载分数s3和Internet下载分数s4，这四个分数作为计算QOIS分数的参数数据；S30，数据采集器根据所述Internet响应分数s1，可靠性分数s2，下载分数s3和上载分数s4及其相应的第一权重值w1，第二权重值w2，第三权重值w3和第四权重值w4，计算出QOIS分数Q＝s1*w1+s2*w2+s3*w3+s4*w4，所述用户Internet服务质量分数越高，表示宽带用户获得的QOIS越好，将QOIS分数发送到数据中心，位于数据中心的QOIS分析器根据QOIS分数分析评估宽带用户，不同层次和范围宽带网络QOIS质量及变化情况，并通过数值展示模块展示给相关维护人员；S40，获取不同接入层网络段QOIS分数，包括：根据用户注册信息获取用户位置信息，选取接入相同接入层网络设备的用户，获取这些用户的QOIS分数，这些用户QOIS分数平均值即为该接入层网络段QOIS分数，作为评估该接入层网络段QOIS及其变化情况的依据；S50，获取汇聚层网络段QOIS分数，包括：选择接入相同汇聚层网络设备的所有接入层网络段QOIS分数，求其平均值，即为该汇聚层网络QOIS分数，作为评估该汇聚层网络QOIS及其变化情况的依据；S60，获取核心层网络段QOIS分数，包括：选择接入相同核心层设备的所有汇聚层网络段QOIS分数，其平均值即为该核心层网络段QOIS分数，作为评估该核心层网络段QOIS及其变化情况的依据；S70，对不同范围宽带网络Internet服务质量进行纵向和横向比较，利用图/表展现网络质量变化情况，包括:1)横向比较所述位于同一接入层网络内不同用户在同一时间QOIS分数及其变化情况；2)横向比较所述位于同一汇聚层网络内不同接入层网络段在同一时间QOIS分数及其变化情况；3)横向比较所述位于同一核心层网络内不同汇聚层网络段在同一时间QOIS分数及其变化情况；4)横向比较不同核心层网络段在同一时间QOIS分数及其变化情况；5)纵向比较同一用户QOIS在不同时间段内质量变化情况；6)纵向比较同一接入层网络QOIS在不同时间段内质量变化情况；7)纵向比较同一汇聚层网络QOIS在不同时间段内质量变化情况；8)纵向比较同一核心层网络QOIS在不同时间段内质量变化情况；9)分析整个宽带网络QOIS变化情况。2.根据权利要求1所述的评估宽带网络Internet服务质量的方法，其特征在于，数据采集器首先对采集时间进行简单随机抽样，将程序从启动到关闭时间段作为一个总体，按照随机性原则，根据策略计算出一个随机时间点作为样本，将此时间点作为数据采集的开始时间，获取Internet响应时间t，丢包率r，上载速率u和下载速率d，每次数据采集完毕，则计算下一个采集数据时间点，这样能够得到多个时间样本，在这些时间样本获取的最终结果平均值表示总体的结果。3.根据权利要2所述的评估宽带网络Internet服务质量的方法，其特征在于，数据采集器根据采集策略采集TCP报文获取Internet响应时间并计算Internet响应分数，包括如下步骤：数据采集器根据随机获取的采集时间开始监视用户计算机同Internet之间交互的TCP报文，利用简单随机抽样法对TCP报文进行抽样，按照随机性原则随机抓取一个用户端计算机向Internet上的web服务器发送的TCP请求报文，记录该时间点t1；继续监视TCP报文，直到收到该TCP报文的回应包，记录该时间点为t2，则该TCP报文的响应时间t＝t2-t1，时间t即作为计算Internet响应时间的一个样本，重复该步骤，收集一组TCP报文响应时间t1，t2...tn，那么该组报文响应时间T＝(t1+t2+...+tn)，...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊耀勇，孙雷，
申请(专利权)人：杭州信杨通信技术有限公司，
类型：发明
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