融合网络下的IP电话业务的互通方法

摘要

本发明公开了一种融合网络下的IP电话业务的互通方法，包括数据采集、通信协议分析、网络质量监测、业务自动感知、数据挖掘分析等步骤，覆盖了PSTN、VoIP和因特网三大网络的监测分析，本发明从网络流量层面监测分析网络的运行状态，对设备之间的通信协议进行一致性测试，对不同网络的信令配合和媒体转换是否一致进行对比分析，对业务流量进行统计分析，精确量化评估分析网络业务的服务质量，深度分析业务数据，挖掘用户使用各种业务的行为特征，使得在新一代网络上语音、视频、数据等综合业务成为了可能，实现了IP电话业务的互通。

说明书

技术领域

本发明涉及一种在融合通信网络中IP电话业务的互通方法，涉及计算机网络及数据库等技术领域。

背景技术

随着通信行业的规范发展，国内各大运营商相互竞争的局面将越来越激烈，不同运营商网络之间的互联互通问题益发严重，特别是IP电话业务的互通问题尤为突出，迫切需要有效、公正的网络测试手段进行仲裁。

强大、开放的综合业务提供能力使得融合通信网络完全不同于以往通信网络的“专网专用”，而多样化业务的服务质量技术则成为发展基于IP的下一代网络所面临的关键问题之一。纵观IP服务质量技术的研究现况，无论是基于应用层的综合服务体系结构IntServ，还是基于网络层的区分服务体系结构DiffServ，研究重点都侧重在服务质量的控制层面，而没有涉及到服务质量的监测管理层面。

在“分布式、大规模、保证服务质量”的网络环境下，现有的网络管理手段，无论是基于层次管理的电信管理网TMN模型，还是基于SNMP的传统IP网络管理技术，都无法有效满足下一代网络的管理需要。下一代网络要在异构网络环境之间为用户提供满意的服务质量，完成信令协议和媒体数据的转换，需要测试不同网络的信令配合和媒体转换是否一致。VoIP、PSTN、多媒体、流媒体等各种业务的正常运行，需要对业务的交互流程进行验证，对业务流量进行统计分析，进行通信协议的一致性测试，从而及时有效地掌握网络的运行状态和服务质量，为网络资源调整和设计规划提供科学依据。

融合通信网络是以IMS（IP Multimedia Subsystem，IP多媒体系统）为核心，能够提供话音、视频、数据等多媒体综合业务，采用开放、标准体系结构，能够提供丰富业务的下一代网络。它是电信史一块里程碑，标志着新一代电信网络时代的到来。从发展的角度来看，NGN（Next Generation Network，下一代网络）是从传统的以电路交换为主的PSTN ( Public Switched Telephone Network，公共交换电话网络)中逐渐迈向以分组交换为主，它承载了原有PSTN网络的所有业务，把大量的数据传输卸载到IP网络中以减轻PSTN网络的重荷，又以IP技术增加和增强了许多新老业务。从这个意义上讲，NGN是基于TDM（Time-Division Multiplexing，时分复用）的PSTN语音网络和基于IP/ATM（Asynchronous Transfer Mode，异步传输模式）分组网络融合的产物，它使得在新一代网络上语音、视频、数据等综合业务成为了可能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对背景技术指出的问题，提出一种基于融合网络的IP电话业务的互通方法，使IP电话业务在融合网络的大背景下得到更好的发展，在新一代网络上语音、视频、数据等综合业务成为了可能。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种在融合网络下的IP电话业务的互通方法，在以IMS为核心的融合通信网络中实现提供多媒体综合业务，具体包括以下步骤：

步骤A、数据采集：实时采集PSTN网络的SS7信令和VoIP网络的H.323信令，对呼叫通话过程在PSTN、VoIP网络之间的信令进行全程跟踪，解析成相应的信令过程；

步骤B、通信协议分析：根据步骤A采集的数据对设备之间的通信协议进行一致性测试，对不同网络的信令配合和媒体转换是否一致进行对比分析；

步骤C、网络质量监测：从网络流量层面监测网络的运行状态，结合步骤B的分析结果得到网间互联互通的质量；

步骤D、业务信息提取：按照不同的网络层次模型中的标准协议，将采集的原始数据解码分析，并提取关键信息；

步骤E、数据挖掘分析步骤：根据提取的关键信息，统计分析VoIP、PSTN的业务构成、业务流向、大客户分布以及用户行为特征内容；

步骤F、根据步骤C、E得到的结果，生成网间互联互通的策略，实现融合网络下的IP电话业务的互通。

进一步的，本发明的融合网络下的IP电话业务的互通方法，步骤C网络质量监测包括PSTN、VoIP和因特网三大网络的监测分析。

进一步的，本发明的融合网络下的IP电话业务的互通方法，步骤D所述将采集的原始数据解码分析包括：对业务流量进行统计分析，量化评估分析网络业务的服务质量；分析业务数据，挖掘用户使用各种业务的行为特征。

进一步的，本发明的融合网络下的IP电话业务的互通方法，步骤D所述提取关键信息是指：在网络层，按照IP协议，从MAC帧中提取IP包；在传输层，按照TCP协议，从IP包中提取TCP数据流；在应用层，按照H.323协议，从数据流中分析每次业务呼叫。

进一步的，本发明的融合网络下的IP电话业务的互通方法，步骤C所述网络质量监测中，监测分析网络的运行状态包括对网络接通率、应答率、呼叫建立时间、呼叫中止原因进行关联分析。

进一步的，本发明的融合网络下的IP电话业务的互通方法，步骤E所述业务构成是指在全体业务中，各种业务所占的比例以及各运营商所占的比例；业务流向是指各种业务在地区间的流向比例以及在运营商之间的流向比例；大客户分布是指在所有的业务用户中使用业务最多的那部分用户的分布情况；用户行为特征是指某种业务的用户在时间、空间上业务变化趋势。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

本发明从网络流量层面监测分析网络的运行状态，对设备之间的通信协议进行一致性测试，对不同网络的信令配合和媒体转换是否一致进行对比分析，对业务流量进行统计分析，精确量化评估分析网络业务的服务质量，深度分析业务数据，挖掘用户使用各种业务的行为特征，使得在新一代网络上语音、视频、数据等综合业务成为了可能，实现了IP电话业务的互通。

具体实施方式

下面对本发明的技术方案做进一步的详细说明：

本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本发明提出一种在融合网络下的IP电话业务的互通方法，在以IMS为核心的融合通信网络中实现提供多媒体综合业务，具体包括以下步骤：

步骤A、数据采集：实时采集PSTN网络的SS7信令和VoIP网络的H.323信令，对呼叫通话过程在PSTN、VoIP网络之间的信令进行全程跟踪，解析成相应的信令过程；

步骤B、通信协议分析：根据步骤A采集的数据对设备之间的通信协议进行一致性测试，对不同网络的信令配合和媒体转换是否一致进行对比分析；

步骤C、网络质量监测：从网络流量层面监测网络的运行状态，结合步骤B的分析结果得到网间互联互通的质量；

步骤D、业务信息提取：按照不同的网络层次模型中的标准协议，将采集的原始数据解码分析，并提取关键信息；

步骤E、数据挖掘分析步骤：根据提取的关键信息，统计分析VoIP、PSTN的业务构成、业务流向、大客户分布以及用户行为特征内容；

步骤F、根据步骤C、E得到的结果，生成网间互联互通的策略，实现融合网络下的IP电话业务的互通。

本发明提出针对融合通信网络“多网络、多业务”的特点，综合应用了高速数据采集、通信协议分析、网络质量监测、业务自动感知、数据挖掘分析等多项具有突破性的关键技术，覆盖了PSTN、VoIP和因特网三大网络的监测分析，从网络流量层面监测分析网络的运行状态，对设备之间的通信协议进行一致性测试，对不同网络的信令配合和媒体转换是否一致进行对比分析，对业务流量进行统计分析，精确量化评估分析网络业务的服务质量，深度分析业务数据，挖掘用户使用各种业务的行为特征；按照不同的网络层次模型中的标准协议，将采集的原始数据解码分析，并提取关键信息。如在网络层，按照IP协议，从MAC帧中提取IP包；在传输层，按照TCP协议，从IP包中提取TCP数据流；在应用层，按照H.323等协议，从数据流中分析每次业务呼叫。

本发明实时采集PSTN网络的SS7信令和VoIP网络的H.323信令，对呼叫通话过程在PSTN、VoIP网络之间的信令进行全程跟踪，解析成相应的信令过程，对网络接通率、应答率、呼叫建立时间、呼叫中止原因进行关联分析，监测网络的运行情况，分析网间互联互通的问题。

利用FPGA技术，可以将一部分需要软件完成或是软件无法完成的工作“硬化”，提高处理效率，保证数据实时采集技术的顺利实现。在超量数据挖掘的基础上，进一步统计分析VoIP、PSTN业务构成、业务流向、大客户分布以及用户行为特征等内容。

业务构成是指在全体业务中，各种业务所占的比例以及各运营商所占的比例；业务流向是指各种业务在地区间的流向比例以及在运营商之间的流向比例；大客户是统计所有的业务用户，发现使用业务最多的那部分用户；用户行为特征是研究某种业务的用户在时间、空间上业务变化趋势。

本技术领域技术人员可以理解的是，本发明可以涉及用于执行本申请中所述操作中的一项或多项操作的设备。所述设备可以为所需的目的而专门设计和制造，或者也可以包括通用计算机中的已知设备，所述通用计算机有存储在其内的程序选择性地激活或重构。这样的计算机程序可以被存储在设备（例如，计算机）可读介质中或者存储在适于存储电子指令并分别耦联到总线的任何类型的介质中，所述计算机可读介质包括但不限于任何类型的盘（包括软盘、硬盘、光盘、CD-ROM、和磁光盘）、随机存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、电可编程ROM、电可擦ROM（EPROM）、电可擦除可编程ROM（EEPROM）、闪存、磁性卡片或光线卡片。可读介质包括用于以由设备（例如，计算机）可读的形式存储或传输信息的任何机构。例如，可读介质包括随机存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、磁盘存储介质、光学存储介质、闪存装置、以电的、光的、声的或其他的形式传播的信号（例如载波、红外信号、数字信号）等。

本技术领域技术人员可以理解的是，本发明中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案可以被交替、更改、组合或删除。进一步地，具有本发明中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的其他步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。进一步地，现有技术中的具有与本发明中公开的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。

以上所述仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。