葉 勛，葛元鵬，林靖穎

(國(guó)網(wǎng)福建省電力有限公司信息通信分公司，福建福州 350003)

視頻會(huì)議系統(tǒng)是公司上情下達(dá)、生產(chǎn)協(xié)調(diào)、應(yīng)急搶修等重要工作的必要保障系統(tǒng)之一。近年來，隨著電網(wǎng)發(fā)展迅猛，管理要求日益提升，對(duì)視頻會(huì)議的數(shù)量及質(zhì)量要求也大幅提高。

1 設(shè)備備份

一套完整的視頻會(huì)議系統(tǒng)通常由多點(diǎn)控制單元MCU、視頻會(huì)議終端、網(wǎng)絡(luò)管理軟件、傳輸網(wǎng)絡(luò)以及音視頻外圍輔助設(shè)備構(gòu)成。實(shí)現(xiàn)視頻會(huì)議系統(tǒng)的安全可靠，首先要實(shí)現(xiàn)各個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)備安全可靠。因此增加設(shè)備冗余度或備份就成為了一種重要手段。

1.1 MCU的1+1熱備份

目前，視頻會(huì)議系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)可分為H.320方式及H.323方式。對(duì)于不同方式，MCU的1+1熱備份就有不同的區(qū)別。

(1)H.320方式。因 E1專線通道的獨(dú)占性，H.320方式下的MCU的1+1熱備份就是同時(shí)在線運(yùn)行的兩套獨(dú)立系統(tǒng)，主備兩套MCU設(shè)備各自啟用網(wǎng)管系統(tǒng)，管理各自的視頻會(huì)議終端。當(dāng)其中一臺(tái)MCU故障時(shí)，需要整套系統(tǒng)進(jìn)行替換。

(2)H.323方式。H.323方式下MCU的1+1熱備份是兩臺(tái)MCU以IP方式級(jí)聯(lián)，使用同一套網(wǎng)管系統(tǒng)進(jìn)行管理，在網(wǎng)管軟件上指定主用MCU和備用MCU，兩臺(tái)MCU與所有的視頻會(huì)議終端都是注冊(cè)在同一個(gè)GK下。當(dāng)其中一臺(tái)MCU出現(xiàn)故障時(shí)，視頻會(huì)議終端資源自動(dòng)切換到另一臺(tái)MCU進(jìn)行管理。

圖1 H.323方式下MCU 1+1熱備份

(3)混合方式。兩臺(tái)MCU分別以H.320、H.323方式組網(wǎng)。該方式下，兩臺(tái)MCU為兩套獨(dú)立的系統(tǒng)，各自進(jìn)行管理，當(dāng)其中一臺(tái)MCU故障時(shí)，就需要整套系統(tǒng)進(jìn)行替換。

對(duì)于可同時(shí)支持 H.320、H.323方式的 MCU，MCU以部分資源通過H.320方式組網(wǎng)，部分資源以H.323方式組網(wǎng)。該方式下，MCU可形成H.320與H.320、H.323與H.323、H.320與H.323方式1+1熱備份。MCU、視頻會(huì)議終端需要注冊(cè)使用GK。當(dāng)其中一臺(tái)MCU出現(xiàn)故障，另外一臺(tái)MCU需要通過網(wǎng)管軟件，重新呼叫視頻會(huì)議終端入會(huì)。

1.2 視頻會(huì)議終端1+1備份

視頻會(huì)議終端的備份可分為兩種方式［1］:(1)在線熱備用。同一會(huì)場(chǎng)的兩臺(tái)視頻會(huì)議終端同時(shí)接入同一臺(tái)MCU，同時(shí)運(yùn)行。當(dāng)其中一臺(tái)視頻會(huì)議終端發(fā)生故障時(shí)，直接在網(wǎng)管系統(tǒng)上進(jìn)行操作，切換至另一臺(tái)視頻會(huì)議終端，但需要在音響系統(tǒng)上切除故障視頻會(huì)議終端的聲音，避免形成回聲。(2)離線熱備用。同一會(huì)場(chǎng)的兩臺(tái)視頻會(huì)議終端，一臺(tái)接入MCU運(yùn)行，一臺(tái)開機(jī)運(yùn)行。當(dāng)在運(yùn)行視頻會(huì)議終端發(fā)生故障時(shí)，就需要迅速將在故障視頻會(huì)議終端的通道轉(zhuǎn)接至備用終端，并在網(wǎng)管系統(tǒng)上進(jìn)行相應(yīng)的操作。

1.3 傳輸通道1+1備份

傳輸通道的備份同樣也有兩種實(shí)現(xiàn)方式［2］:(1)以不同路由的形式增加有關(guān)設(shè)備的傳輸通道。(2)利用現(xiàn)有成熟的通信設(shè)備進(jìn)行傳輸通道的改造。例如，使用SDH設(shè)備，對(duì)總體的傳輸網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行環(huán)網(wǎng)改造，即可利用SDH設(shè)備的自愈環(huán)保護(hù)技術(shù)提高傳輸通道的可靠性。

1.4 網(wǎng)管系統(tǒng)的1+1備份

網(wǎng)管系統(tǒng)的備份主要是在相應(yīng)的MCU設(shè)備上進(jìn)行:MCU設(shè)備上將MC模塊進(jìn)行主備配置。此外，網(wǎng)管系統(tǒng)使用的客戶端軟件、電腦服務(wù)器、MCU至各會(huì)場(chǎng)處網(wǎng)管系統(tǒng)使用的傳輸通道均需要進(jìn)行1+1備份。

1.5 音響系統(tǒng)1+1備份

音響系統(tǒng)的備份主要是會(huì)場(chǎng)內(nèi)使用的音響系統(tǒng)設(shè)備的備份以及視頻會(huì)議中會(huì)議語音的備份。會(huì)場(chǎng)內(nèi)的音響系統(tǒng)1+1備份主要考慮的是調(diào)音臺(tái)、功放以及音箱。調(diào)音臺(tái)的備份可利用自身多余的端口數(shù)進(jìn)行分區(qū)備份，亦可分設(shè)為多個(gè)調(diào)音臺(tái)進(jìn)行互備。功放、音箱根據(jù)不同的功能需求進(jìn)行1+1備份。視頻會(huì)議中會(huì)議語音的1+1備份更多的是借助電話會(huì)議系統(tǒng)進(jìn)行的。會(huì)場(chǎng)通過調(diào)音臺(tái)將會(huì)議的語音同時(shí)向視頻會(huì)議系統(tǒng)以及電話會(huì)議系統(tǒng)發(fā)送，根據(jù)各系統(tǒng)運(yùn)行情況，選擇最佳語音效果進(jìn)行擴(kuò)音。

1.6 電源系統(tǒng)1+1備份

穩(wěn)定的電源是系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，電源的冗余配置可通過將所有相關(guān)設(shè)備全部接入U(xiǎn)PS系統(tǒng)、改造使用兩路及以上的交流電源供電等方式來實(shí)現(xiàn)提高電源系統(tǒng)的可靠性。

1.7 輔助設(shè)備1+1備份

輔助設(shè)備的1+1備份主要是指圖像切換臺(tái)、視頻矩陣、集中控制系統(tǒng)的1+1備份;圖像切換臺(tái)、視頻矩陣除了增加設(shè)備進(jìn)行1+1備份，亦可通過布放好的視頻跳線，故障時(shí)直接跳過故障設(shè)備，直接接入下一信號(hào)流設(shè)備，保障會(huì)議正常進(jìn)行;集中控制系統(tǒng)可通過增加設(shè)備進(jìn)行1+1備份，亦可通過并接所控制設(shè)備的控制信號(hào)線，實(shí)現(xiàn)軟件與手工控制的互備份。

2 提升視頻會(huì)議系統(tǒng)切換時(shí)效性

隨著視頻會(huì)議服務(wù)水平要求的上升，對(duì)視頻會(huì)議系統(tǒng)提出相當(dāng)苛刻的要求，即整個(gè)系統(tǒng)中某個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障，系統(tǒng)可自行恢復(fù)或者經(jīng)過人工處理恢復(fù)，而會(huì)議中的參會(huì)人員沒有感覺到異樣。因此，設(shè)備出現(xiàn)故障，主備設(shè)備切換時(shí)間、人工介入操作的時(shí)間越短，設(shè)備故障所引起的影響就越容易被掩飾［3］。提升視頻會(huì)議系統(tǒng)故障狀態(tài)下切換的時(shí)效性就成為另一個(gè)關(guān)注重點(diǎn)。

2.1 “會(huì)場(chǎng)互備”方案

“會(huì)場(chǎng)互備”的方案，具體實(shí)施為［4］:(1)搭建公共平臺(tái)混合矩陣，利用各分會(huì)場(chǎng)已配置的矩陣資源，通過音視頻光端機(jī)進(jìn)行互聯(lián)，建立本單位內(nèi)部的多點(diǎn)矩陣控制平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)分會(huì)場(chǎng)的多點(diǎn)控制。(2)對(duì)于使用相同品牌的矩陣，則可使用矩陣配置的網(wǎng)管系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一管理;對(duì)于不同品牌，則可事先選好備份會(huì)場(chǎng)，固化矩陣互聯(lián)輸入輸出關(guān)系。矩陣之間的互聯(lián)切換操作也可借助集中控制系統(tǒng)，事先燒錄具體使用的模式。(3)各分會(huì)場(chǎng)的視頻會(huì)議終端、攝像頭均接入矩陣，實(shí)現(xiàn)圖像信號(hào)的會(huì)場(chǎng)互備。(4)音頻部分參照國(guó)網(wǎng)公司電視電話會(huì)議的要求，各分會(huì)場(chǎng)均以采用語音的“一主兩備”［1］措施即會(huì)議電視伴音為主用，電話會(huì)議匯接機(jī)組成的專線式電話會(huì)議系統(tǒng)和交互式電話會(huì)議系統(tǒng)為備用。因此，音頻部分的互備更多的是調(diào)音臺(tái)的互備，通過音頻光端機(jī)將不同會(huì)場(chǎng)的音臺(tái)互備。

如圖2所示，當(dāng)A會(huì)場(chǎng)視頻會(huì)議終端故障，A會(huì)場(chǎng)攝像頭信號(hào)即可通過A會(huì)場(chǎng)視頻矩陣互聯(lián)至公共平臺(tái)混合矩陣，再輸出給B會(huì)場(chǎng)視頻矩陣，最終送達(dá)B會(huì)場(chǎng)視頻會(huì)議終端;同樣，其他遠(yuǎn)端的會(huì)議圖像通過矩陣系統(tǒng)返回到A會(huì)場(chǎng)顯示設(shè)備。而音頻部分，A會(huì)場(chǎng)音頻通過調(diào)音臺(tái)，音頻光端機(jī)互聯(lián)至B會(huì)場(chǎng)調(diào)音臺(tái)，最終輸出到B視頻會(huì)議終端。此時(shí)，需要在視頻會(huì)議系統(tǒng)網(wǎng)管上將B終端申請(qǐng)主席，廣播會(huì)場(chǎng)的操作。同樣，遠(yuǎn)端會(huì)議音頻也通過矩陣系統(tǒng)返回至A會(huì)場(chǎng)。上述所有矩陣可事先固化輸入輸出關(guān)系，亦可通過集中控制系統(tǒng)事先燒錄模式，切換時(shí)僅需按一個(gè)鍵即可實(shí)現(xiàn)。

圖2 會(huì)場(chǎng)終端互備示意圖

2.2 方案的比較分析

“會(huì)場(chǎng)互備”方案本質(zhì)上就是另一種形式的設(shè)備在線1+1熱備，這種形式對(duì)于切換故障設(shè)備，人工操作的事項(xiàng)相對(duì)較少，能夠迅速恢復(fù)視頻會(huì)議。因此，相對(duì)于使用在線1+1熱備的視頻會(huì)議系統(tǒng)，會(huì)場(chǎng)互備方案在時(shí)效性上并無較大差別。

對(duì)于未使用設(shè)備在線1+1熱備的視頻會(huì)議系統(tǒng)，可分別按照不同的故障切換狀態(tài)進(jìn)行比較:

(1)MCU故障切換。當(dāng)MCU故障切換時(shí)，H.320方式或者混合方式下需要視頻會(huì)議系統(tǒng)整體的切換［5－6］。此時(shí)，所有的分會(huì)場(chǎng)均需要進(jìn)行視頻會(huì)議終端的切換，主會(huì)場(chǎng)還需進(jìn)行攝像頭、矩陣以及其他會(huì)場(chǎng)的信號(hào)源以及相應(yīng)備用MCU網(wǎng)管系統(tǒng)的操作，切換的時(shí)間與各會(huì)場(chǎng)人員操作速度緊密相關(guān);特別對(duì)于一些單位視頻會(huì)議系統(tǒng)建設(shè)不完善的現(xiàn)有條件，單個(gè)會(huì)場(chǎng)不具備兩套視頻會(huì)議系統(tǒng)進(jìn)行保障，甚至出現(xiàn)需要參會(huì)人員更換會(huì)場(chǎng)的情況，影響會(huì)議不可避免。若各會(huì)場(chǎng)均采用“會(huì)場(chǎng)互備”的方案，其借用了備用會(huì)場(chǎng)的視頻會(huì)議系統(tǒng)，將圖像傳送至?xí)h會(huì)場(chǎng)中，參會(huì)人員不需要移動(dòng);視頻會(huì)議系統(tǒng)切換主要是會(huì)議前事先組織好的備用視頻會(huì)議系統(tǒng)簡(jiǎn)單的網(wǎng)管操作以及矩陣切換操作，操作時(shí)間將大幅壓縮，對(duì)于會(huì)議的影響大幅減低。H.323方式下，兩臺(tái)MCU自身的“無縫切換”即完成全部切換，從時(shí)效性上看該方案不具優(yōu)勢(shì)［7－8］。

(2)視頻會(huì)議終端故障切換。當(dāng)會(huì)議主會(huì)場(chǎng)視頻會(huì)議終端故障時(shí)，對(duì)于視頻會(huì)議終端離線熱備用方式，故障視頻會(huì)議終端在用通道接入備用視頻會(huì)議終端上，同時(shí)需要在網(wǎng)管系統(tǒng)上進(jìn)行呼叫上線、申請(qǐng)主席，廣播終端等一些列操作?！皶?huì)場(chǎng)互備”方案可選擇本會(huì)場(chǎng)矩陣切換聯(lián)接使用備用會(huì)場(chǎng)的同視頻會(huì)議系統(tǒng)終端，同時(shí)進(jìn)行網(wǎng)管的申請(qǐng)主席，廣播終端操作，時(shí)效性上稍具優(yōu)勢(shì)。當(dāng)分會(huì)場(chǎng)視頻會(huì)議終端故障時(shí)，“會(huì)場(chǎng)互備”方案可快速通過矩陣的切換使用備用視頻會(huì)議系統(tǒng)經(jīng)主會(huì)場(chǎng);特別是在主會(huì)場(chǎng)與分會(huì)場(chǎng)進(jìn)行點(diǎn)名發(fā)言或其他互動(dòng)的情況下，操作時(shí)效性較高。

(3)傳輸通道的切換。由于傳輸通道的故障影響視頻會(huì)議終端的使用，因此其結(jié)果與視頻會(huì)議終端的切換相似。

(4)音響系統(tǒng)、輔助設(shè)備的故障切換時(shí)效性并無較大差別。

3 結(jié)束語

隨著視頻會(huì)議系統(tǒng)應(yīng)用頻率的增加、推廣范圍的擴(kuò)大，視頻會(huì)議系統(tǒng)安全平穩(wěn)運(yùn)行及可靠保障便成為了研究與解決的重點(diǎn)。本文提出的方案為提高視頻會(huì)議系統(tǒng)的可靠性提供了參考，但由于諸多因素的限制，在研究中并未考慮全部，提出的方案仍有一定的局限性，需在日后進(jìn)行更深入的研究。

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