1）實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)
2）事實(shí)勝于雄辯
為了實(shí)現(xiàn)MOS的指標(biāo)測(cè)試，我提供了以下幾個(gè)方面的內(nèi)容，讀者可以結(jié)合這些概念和具體的測(cè)試手段，基本上可以集成一套比較專(zhuān)業(yè)，相對(duì)完整的語(yǔ)音檢測(cè)整體解決方案。這里，我僅大概介紹MOS的基本概念，R-Factor，E-Model和rfc3611,以及開(kāi)源工具的安裝和功能做一個(gè)完整的介紹。
1） 為什么使用MOS和其相關(guān)的檢測(cè)工具
1.1）集成商廠家為了保證其兼容性，需要相對(duì)比較標(biāo)準(zhǔn)的衡量指標(biāo)
1.2）MOS相對(duì)比較主觀，很難客觀反映真實(shí)的具體的用戶(hù)數(shù)據(jù)。具體關(guān)于 MOS的概念用戶(hù)可以查閱我以前的文檔和其他權(quán)威文檔。
1.3）需要對(duì)軟交換中的每個(gè)SIP終端，網(wǎng)關(guān)進(jìn)行全面覆蓋監(jiān)控。因?yàn)樵趯?shí)際生產(chǎn)環(huán)境中，一個(gè)軟交換可能注冊(cè)了成百上千個(gè)終端，這些終端發(fā)布在不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，終端本身來(lái)自于不同的硬件廠家。如何對(duì)每一臺(tái)終端進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)控是一個(gè)非常大的挑戰(zhàn)，如果沒(méi)有測(cè)試工具幾乎不可能完成。
1.4）基于云平臺(tái)的分布式部署托管平臺(tái)需要專(zhuān)業(yè)的檢測(cè)工具。分布式部署環(huán)境下的監(jiān)控工具是一個(gè)MUST。運(yùn)營(yíng)商的SIP終端通過(guò)檢測(cè)工具的支持，可以對(duì)每一臺(tái)不同環(huán)境下的SIP終端進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，方便了運(yùn)營(yíng)商排查問(wèn)題，也提供了及時(shí)有效的用戶(hù)支持和體驗(yàn)。通過(guò)這些方法可以有效實(shí)現(xiàn)對(duì)SIP終端的檢測(cè)，幫助用戶(hù)排查問(wèn)題，同時(shí)為集成商提供對(duì)SIP終端的有效的實(shí)時(shí)報(bào)告。
1.5）MOS相對(duì)比較主觀，R-Factor是相對(duì)比較客觀的指標(biāo)。
因?yàn)榇蟛糠值腗OS測(cè)試結(jié)果是通過(guò)對(duì)用戶(hù)進(jìn)行調(diào)查獲得的結(jié)果。用戶(hù)調(diào)查本身存在很多用戶(hù)的主觀因素，特別是在我們博大精深的中華文化中，“好，很好”是一個(gè)什么概念，最終可能也得不到一個(gè)真實(shí)的數(shù)據(jù)。這些主觀因素可能導(dǎo)致MOS缺乏真實(shí)性。相當(dāng)于MOS來(lái)說(shuō)，R-Factor是相對(duì)客觀的指標(biāo)，它和MOS具有某種習(xí)慣性，事實(shí)上就是MOS指標(biāo)的量化。通過(guò)對(duì)R-Factor的測(cè)試，用戶(hù)可以獲得比較真實(shí)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。具體的兩者之間的關(guān)系如下所示：
2）影響語(yǔ)音質(zhì)量的的主要因素和衡量指標(biāo)
影響語(yǔ)音質(zhì)量的指標(biāo)很多，目前，在VOIP的標(biāo)準(zhǔn)中，大部分的用戶(hù)還是使用經(jīng)常討論的幾個(gè)指標(biāo)來(lái)衡量其語(yǔ)音質(zhì)量。這三個(gè)指標(biāo)分別是：Jitter, PL和時(shí)延。
2.1）影響語(yǔ)音質(zhì)量的指標(biāo)和建議值：
- Jitter <20ms
- Packet Loss< 0%
- Latency <150ms
以上三個(gè)指標(biāo)取決于很多網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)因素，這些因素包括終端的編碼，服務(wù)器轉(zhuǎn)碼，網(wǎng)絡(luò)帶寬，路由器設(shè)置和QOS和其他R-Factor所提到的參數(shù)。關(guān)于優(yōu)化這些指標(biāo)，筆者在以前的文檔中也做過(guò)充分的討論，讀者可以查閱。關(guān)于完整R-Factor的解釋?zhuān)脩?hù)可以查閱 Recommendation G.107。以下圖例介紹了如何計(jì)算R-Factor的介紹和實(shí)際使用環(huán)境中，在每一個(gè)流程中可能產(chǎn)生上述原因的節(jié)點(diǎn)。
2.2） R-Factor和E-Model的關(guān)系
在實(shí)際的R-Factor的計(jì)算中，其取值是通過(guò)一個(gè)E-model 來(lái)計(jì)算的。基本的計(jì)算格式如下：
以下所描述的是在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，影響三個(gè)參數(shù)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。當(dāng)然，因?yàn)槟壳暗幕ヂ?lián)網(wǎng)技術(shù)不斷發(fā)展，特別是云平臺(tái)和SDN的相關(guān)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展也可能導(dǎo)致更多的影響因子。因此，用戶(hù)必須注意這些要素的影響。
通過(guò)E-Model的計(jì)算，用戶(hù)可以得到最終的R值。
3） 通過(guò)檢測(cè)工具對(duì)語(yǔ)音質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控跟蹤
目前，網(wǎng)上有很多檢測(cè)工具來(lái)排查語(yǔ)音質(zhì)量，開(kāi)源的工具也很多，例如Wireshak，sngrep, ngrep等工具。但是這些終端排查工具只能針對(duì)單一終端設(shè)備進(jìn)行排查。如何對(duì)批量終端進(jìn)行監(jiān)控排查是一個(gè)非常大的問(wèn)題。
4）使用RTCP-XR來(lái)獲得RTP數(shù)據(jù)
在上面的介紹中，我們看到，其他的終端工具很難收集到大批量終端的比較完整的RTP數(shù)據(jù)。RTP Control Protocol Extended Reports （RTCP XR） 可以支持RTP數(shù)據(jù)的控制，通過(guò)RTCP-XR協(xié)議的支持，集成商可以輕松監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中所有支持RCTP-XR的終端。這是一個(gè)yealink SIP的截圖。用戶(hù)可以配置對(duì)RTCP-XR 服務(wù)器端的支持，推送相關(guān)的RTCP數(shù)據(jù)到相應(yīng)的第三方RTCP服務(wù)器端。關(guān)于RTCP-XR的協(xié)議，讀者可以查閱RFC3611來(lái)獲得詳細(xì)說(shuō)明。
一些廠家的SIP終端支持了RTP-RxStat，P-RTP-Stat，RTCP Extended Report和 X-RTP-Stat。筆者從網(wǎng)上簡(jiǎn)單從幾個(gè)官方網(wǎng)站搜索了一下，yealink和漢隆SIP話機(jī)聲明支持了RFC3611，其他廠家的好像沒(méi)有看到具體的解釋。以下是SIP終端開(kāi)啟了P-RTP-Stat的Publish消息：
5）開(kāi)源軟交換和媒體服務(wù)器對(duì)RTCP-XR的支持
目前，很多集成商都基于Asterisk或者FreeSWITCH開(kāi)發(fā)自己的IPPBX或者呼叫中心，并且部署方式也發(fā)生了很大的變化，從本地部署到基于云平臺(tái)部署等解決方案。但是，這些軟交換都缺乏一個(gè)對(duì)RTCP-XR的支持監(jiān)控模塊。Homer是一個(gè)非常強(qiáng)大的開(kāi)源VOIP 檢測(cè)工具。它可以幫助技術(shù)人員排查技術(shù)問(wèn)題，同時(shí)又可以實(shí)現(xiàn)對(duì)SIP終端的數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控。
Homer 可以通過(guò)模塊的方式支持Kamailio，OpenSIPS，Asterisk和FreeSWITCH。它可以通過(guò)HEP/EEP采集器的方式獲取到軟交換的RTCP-XR消息，然后通過(guò)界面來(lái)顯示這些實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。在Asterisk-12 以上版本，添加了一個(gè)HEP模塊（res_hep_pjsip.so），用戶(hù)可以配置hep.conf 文件來(lái)實(shí)現(xiàn)Homer對(duì)Asterisk的支持。配置文件示例如下：
/etc/asterisk/hep.conf
;
; res_hep Module configuration for Asterisk
;
; All settings are currently set in the general section.
[general]enabled = yes ; Enable/disable forwarding of packets to a
; HEP server. Default is "yes".
capture_address = 10.0.0.1:9060 ; The address of the HEP capture server.
capture_password = foo ; If specified, the authorization passsword
; for the HEP server. If not specified, no
; authorization password will be sent.
capture_id = 1234 ; A unique integer identifier for this
; server. This ID will be embedded sent
; with each packet from this server.
在FreeSWITCH -1.6.8 以上版本，開(kāi)發(fā)人員也實(shí)現(xiàn)了對(duì)Homer的支持。用戶(hù)可以通過(guò)命令配置來(lái)實(shí)現(xiàn)Homer的支持：
在sofia.conf.xml 文件配置：
在 internal.xml 文件配置：
關(guān)于Homer 和Kamailio，OpenSIPS的對(duì)接，用戶(hù)可以查看Homer的官方文檔鏈接。
除了Homer以外，還有一個(gè)開(kāi)源的采集工具是RTCP-XR Collector，用戶(hù)可以參考，是否可以集成到自己的語(yǔ)音平臺(tái)。
在本章節(jié)中，我們討論了關(guān)于使用MOS來(lái)評(píng)價(jià)SIP話機(jī)的語(yǔ)音質(zhì)量的問(wèn)題，也介紹了和MOS相關(guān)的R-Factor，以及E-Model的計(jì)算公式，然后有介紹了RTCP-XR 協(xié)議Rfc3611，以及如何使用開(kāi)源工具Homer來(lái)采集RTCP-XR報(bào)告數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)看起來(lái)僅是報(bào)表數(shù)據(jù)，實(shí)際上對(duì)運(yùn)營(yíng)商和技術(shù)人員有非常大的幫助，同時(shí)也為SIP終端或者網(wǎng)關(guān)廠家能夠真實(shí)客觀地看到在實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中終端產(chǎn)品的性能表現(xiàn)，在面對(duì)客戶(hù)時(shí)可以提供有效的數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)服客戶(hù)，以體現(xiàn)出真正的專(zhuān)業(yè)銷(xiāo)售水平，讓用戶(hù)覺(jué)得現(xiàn)在的產(chǎn)品是可信賴(lài)的產(chǎn)品。
參考資料：
https://www.voicehost.co.uk/help/call-quality-r-factor-and-mos
https://www.itu.int/ITU-T/studygroups/com12/emodelv1/tut.htm
https://www.itu.int/rec/T-REC-G.107
http://sipcapture.org/#features-icons
https://github.com/mixja/rtcpxr-collector
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