1）實(shí)踐是檢驗真理的唯一標準
2）事實(shí)勝于雄辯
為了實(shí)現MOS的指標測試，我提供了以下幾個(gè)方面的內容，讀者可以結合這些概念和具體的測試手段，基本上可以集成一套比較專(zhuān)業(yè)，相對完整的語(yǔ)音檢測整體解決方案。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)的檢測工具
1.1）集成商廠(chǎng)家為了保證其兼容性，需要相對比較標準的衡量指標
1.2）MOS相對比較主觀(guān)，很難客觀(guān)反映真實(shí)的具體的用戶(hù)數據。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威文檔。
1.3）需要對軟交換中的每個(gè)SIP終端，網(wǎng)關(guān)進(jìn)行全面覆蓋監控。因為在實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境中，一個(gè)軟交換可能注冊了成百上千個(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(chǎng)家。如何對每一臺終端進(jìn)行實(shí)時(shí)數據監控是一個(gè)非常大的挑戰，如果沒(méi)有測試工具幾乎不可能完成。
1.4）基于云平臺的分布式部署托管平臺需要專(zhuān)業(yè)的檢測工具。分布式部署環(huán)境下的監控工具是一個(gè)MUST。運營(yíng)商的SIP終端通過(guò)檢測工具的支持，可以對每一臺不同環(huán)境下的SIP終端進(jìn)行實(shí)時(shí)監控，方便了運營(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。通過(guò)這些方法可以有效實(shí)現對SIP終端的檢測，幫助用戶(hù)排查問(wèn)題，同時(shí)為集成商提供對SIP終端的有效的實(shí)時(shí)報告。
1.5）MOS相對比較主觀(guān)，R-Factor是相對比較客觀(guān)的指標。
因為大部分的MOS測試結果是通過(guò)對用戶(hù)進(jìn)行調查獲得的結果。用戶(hù)調查本身存在很多用戶(hù)的主觀(guān)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)的數據。這些主觀(guān)因素可能導致MOS缺乏真實(shí)性。相當于MOS來(lái)說(shuō)，R-Factor是相對客觀(guān)的指標，它和MOS具有某種習慣性，事實(shí)上就是MOS指標的量化。通過(guò)對R-Factor的測試，用戶(hù)可以獲得比較真實(shí)統計數據。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
影響語(yǔ)音質(zhì)量的指標很多，目前，在VOIP的標準中，大部分的用戶(hù)還是使用經(jīng)常討論的幾個(gè)指標來(lái)衡量其語(yǔ)音質(zhì)量。這三個(gè)指標分別是：Jitter, PL和時(shí)延。
2.1）影響語(yǔ)音質(zhì)量的指標和建議值：
- Jitter <20ms
- Packet Loss< 0%
- Latency <150ms
以上三個(gè)指標取決于很多網(wǎng)絡(luò )的相關(guān)因素，這些因素包括終端的編碼，服務(wù)器轉碼，網(wǎng)絡(luò )帶寬，路由器設置和QOS和其他R-Factor所提到的參數。關(guān)于優(yōu)化這些指標，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)生上述原因的節點(diǎn)。
2.2） R-Factor和E-Model的關(guān)系
在實(shí)際的R-Factor的計算中，其取值是通過(guò)一個(gè)E-model 來(lái)計算的。基本的計算格式如下：
以下所描述的是在實(shí)際網(wǎng)絡(luò )環(huán)境中，影響三個(gè)參數的關(guān)鍵節點(diǎn)。當然，因為目前的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷發(fā)展，特別是云平臺和SDN的相關(guān)網(wǎng)絡(luò )的發(fā)展也可能導致更多的影響因子。因此，用戶(hù)必須注意這些要素的影響。
通過(guò)E-Model的計算，用戶(hù)可以得到最終的R值。
3） 通過(guò)檢測工具對語(yǔ)音質(zhì)量進(jìn)行監控跟蹤
目前，網(wǎng)上有很多檢測工具來(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單一終端設備進(jìn)行排查。如何對批量終端進(jìn)行監控排查是一個(gè)非常大的問(wèn)題。
4）使用RTCP-XR來(lái)獲得RTP數據
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數據。RTP Control Protocol Extended Reports （RTCP XR） 可以支持RTP數據的控制，通過(guò)RTCP-XR協(xié)議的支持，集成商可以輕松監控網(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RTCP-XR 服務(wù)器端的支持，推送相關(guān)的RTCP數據到相應的第三方RTCP服務(wù)器端。關(guān)于RTCP-XR的協(xié)議，讀者可以查閱RFC3611來(lái)獲得詳細說(shuō)明。
一些廠(chǎng)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(huà)機聲明支持了RFC3611，其他廠(chǎng)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RTCP-XR的支持
目前，很多集成商都基于A(yíng)sterisk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部署等解決方案。但是，這些軟交換都缺乏一個(gè)對RTCP-XR的支持監控模塊。Homer是一個(gè)非常強大的開(kāi)源VOIP 檢測工具。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)現對SIP終端的數據進(jìn)行監控。
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)數據。在A(yíng)sterisk-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Homer對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)現了對Homer的支持。用戶(hù)可以通過(guò)命令配置來(lái)實(shí)現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。
在本章節中，我們討論了關(guān)于使用MOS來(lái)評價(jià)SIP話(huà)機的語(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報告數據。這些數據看起來(lái)僅是報表數據，實(shí)際上對運營(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(chǎng)家能夠真實(shí)客觀(guān)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，在面對客戶(hù)時(shí)可以提供有效的數據來(lái)說(shuō)服客戶(hù)，以體現出真正的專(zhuān)業(yè)銷(xiāo)售水平，讓用戶(hù)覺(jué)得現在的產(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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