提升视频会议系统可靠性研究

叶 勋，葛元鹏，林靖颖

(国网福建省电力有限公司信息通信分公司，福建福州 350003)

视频会议系统是公司上情下达、生产协调、应急抢修等重要工作的必要保障系统之一。近年来，随着电网发展迅猛，管理要求日益提升，对视频会议的数量及质量要求也大幅提高。

1 设备备份

一套完整的视频会议系统通常由多点控制单元MCU、视频会议终端、网络管理软件、传输网络以及音视频外围辅助设备构成。实现视频会议系统的安全可靠，首先要实现各个环节的设备安全可靠。因此增加设备冗余度或备份就成为了一种重要手段。

1.1 MCU的1+1热备份

目前，视频会议系统的体系结构可分为H.320方式及H.323方式。对于不同方式，MCU的1+1热备份就有不同的区别。

(1)H.320方式。因 E1专线通道的独占性，H.320方式下的MCU的1+1热备份就是同时在线运行的两套独立系统，主备两套MCU设备各自启用网管系统，管理各自的视频会议终端。当其中一台MCU故障时，需要整套系统进行替换。

(2)H.323方式。H.323方式下MCU的1+1热备份是两台MCU以IP方式级联，使用同一套网管系统进行管理，在网管软件上指定主用MCU和备用MCU，两台MCU与所有的视频会议终端都是注册在同一个GK下。当其中一台MCU出现故障时，视频会议终端资源自动切换到另一台MCU进行管理。

图1 H.323方式下MCU 1+1热备份

(3)混合方式。两台MCU分别以H.320、H.323方式组网。该方式下，两台MCU为两套独立的系统，各自进行管理，当其中一台MCU故障时，就需要整套系统进行替换。

对于可同时支持 H.320、H.323方式的 MCU，MCU以部分资源通过H.320方式组网，部分资源以H.323方式组网。该方式下，MCU可形成H.320与H.320、H.323与H.323、H.320与H.323方式1+1热备份。MCU、视频会议终端需要注册使用GK。当其中一台MCU出现故障，另外一台MCU需要通过网管软件，重新呼叫视频会议终端入会。

1.2 视频会议终端1+1备份

视频会议终端的备份可分为两种方式［1］:(1)在线热备用。同一会场的两台视频会议终端同时接入同一台MCU，同时运行。当其中一台视频会议终端发生故障时，直接在网管系统上进行操作，切换至另一台视频会议终端，但需要在音响系统上切除故障视频会议终端的声音，避免形成回声。(2)离线热备用。同一会场的两台视频会议终端，一台接入MCU运行，一台开机运行。当在运行视频会议终端发生故障时，就需要迅速将在故障视频会议终端的通道转接至备用终端，并在网管系统上进行相应的操作。

1.3 传输通道1+1备份

传输通道的备份同样也有两种实现方式［2］:(1)以不同路由的形式增加有关设备的传输通道。(2)利用现有成熟的通信设备进行传输通道的改造。例如，使用SDH设备，对总体的传输网络进行环网改造，即可利用SDH设备的自愈环保护技术提高传输通道的可靠性。

1.4 网管系统的1+1备份

网管系统的备份主要是在相应的MCU设备上进行:MCU设备上将MC模块进行主备配置。此外，网管系统使用的客户端软件、电脑服务器、MCU至各会场处网管系统使用的传输通道均需要进行1+1备份。

1.5 音响系统1+1备份

音响系统的备份主要是会场内使用的音响系统设备的备份以及视频会议中会议语音的备份。会场内的音响系统1+1备份主要考虑的是调音台、功放以及音箱。调音台的备份可利用自身多余的端口数进行分区备份，亦可分设为多个调音台进行互备。功放、音箱根据不同的功能需求进行1+1备份。视频会议中会议语音的1+1备份更多的是借助电话会议系统进行的。会场通过调音台将会议的语音同时向视频会议系统以及电话会议系统发送，根据各系统运行情况，选择最佳语音效果进行扩音。

1.6 电源系统1+1备份

稳定的电源是系统的重要环节，电源的冗余配置可通过将所有相关设备全部接入UPS系统、改造使用两路及以上的交流电源供电等方式来实现提高电源系统的可靠性。

1.7 辅助设备1+1备份

辅助设备的1+1备份主要是指图像切换台、视频矩阵、集中控制系统的1+1备份;图像切换台、视频矩阵除了增加设备进行1+1备份，亦可通过布放好的视频跳线，故障时直接跳过故障设备，直接接入下一信号流设备，保障会议正常进行;集中控制系统可通过增加设备进行1+1备份，亦可通过并接所控制设备的控制信号线，实现软件与手工控制的互备份。

2 提升视频会议系统切换时效性

随着视频会议服务水平要求的上升，对视频会议系统提出相当苛刻的要求，即整个系统中某个环节出现故障，系统可自行恢复或者经过人工处理恢复，而会议中的参会人员没有感觉到异样。因此，设备出现故障，主备设备切换时间、人工介入操作的时间越短，设备故障所引起的影响就越容易被掩饰［3］。提升视频会议系统故障状态下切换的时效性就成为另一个关注重点。

2.1 “会场互备”方案

“会场互备”的方案，具体实施为［4］:(1)搭建公共平台混合矩阵，利用各分会场已配置的矩阵资源，通过音视频光端机进行互联，建立本单位内部的多点矩阵控制平台，实现对各个分会场的多点控制。(2)对于使用相同品牌的矩阵，则可使用矩阵配置的网管系统进行统一管理;对于不同品牌，则可事先选好备份会场，固化矩阵互联输入输出关系。矩阵之间的互联切换操作也可借助集中控制系统，事先烧录具体使用的模式。(3)各分会场的视频会议终端、摄像头均接入矩阵，实现图像信号的会场互备。(4)音频部分参照国网公司电视电话会议的要求，各分会场均以采用语音的“一主两备”［1］措施即会议电视伴音为主用，电话会议汇接机组成的专线式电话会议系统和交互式电话会议系统为备用。因此，音频部分的互备更多的是调音台的互备，通过音频光端机将不同会场的音台互备。

如图2所示，当A会场视频会议终端故障，A会场摄像头信号即可通过A会场视频矩阵互联至公共平台混合矩阵，再输出给B会场视频矩阵，最终送达B会场视频会议终端;同样，其他远端的会议图像通过矩阵系统返回到A会场显示设备。而音频部分，A会场音频通过调音台，音频光端机互联至B会场调音台，最终输出到B视频会议终端。此时，需要在视频会议系统网管上将B终端申请主席，广播会场的操作。同样，远端会议音频也通过矩阵系统返回至A会场。上述所有矩阵可事先固化输入输出关系，亦可通过集中控制系统事先烧录模式，切换时仅需按一个键即可实现。

图2 会场终端互备示意图

2.2 方案的比较分析

“会场互备”方案本质上就是另一种形式的设备在线1+1热备，这种形式对于切换故障设备，人工操作的事项相对较少，能够迅速恢复视频会议。因此，相对于使用在线1+1热备的视频会议系统，会场互备方案在时效性上并无较大差别。

对于未使用设备在线1+1热备的视频会议系统，可分别按照不同的故障切换状态进行比较:

(1)MCU故障切换。当MCU故障切换时，H.320方式或者混合方式下需要视频会议系统整体的切换［5－6］。此时，所有的分会场均需要进行视频会议终端的切换，主会场还需进行摄像头、矩阵以及其他会场的信号源以及相应备用MCU网管系统的操作，切换的时间与各会场人员操作速度紧密相关;特别对于一些单位视频会议系统建设不完善的现有条件，单个会场不具备两套视频会议系统进行保障，甚至出现需要参会人员更换会场的情况，影响会议不可避免。若各会场均采用“会场互备”的方案，其借用了备用会场的视频会议系统，将图像传送至会议会场中，参会人员不需要移动;视频会议系统切换主要是会议前事先组织好的备用视频会议系统简单的网管操作以及矩阵切换操作，操作时间将大幅压缩，对于会议的影响大幅减低。H.323方式下，两台MCU自身的“无缝切换”即完成全部切换，从时效性上看该方案不具优势［7－8］。

(2)视频会议终端故障切换。当会议主会场视频会议终端故障时，对于视频会议终端离线热备用方式，故障视频会议终端在用通道接入备用视频会议终端上，同时需要在网管系统上进行呼叫上线、申请主席，广播终端等一些列操作。“会场互备”方案可选择本会场矩阵切换联接使用备用会场的同视频会议系统终端，同时进行网管的申请主席，广播终端操作，时效性上稍具优势。当分会场视频会议终端故障时，“会场互备”方案可快速通过矩阵的切换使用备用视频会议系统经主会场;特别是在主会场与分会场进行点名发言或其他互动的情况下，操作时效性较高。

(3)传输通道的切换。由于传输通道的故障影响视频会议终端的使用，因此其结果与视频会议终端的切换相似。

(4)音响系统、辅助设备的故障切换时效性并无较大差别。

3 结束语

随着视频会议系统应用频率的增加、推广范围的扩大，视频会议系统安全平稳运行及可靠保障便成为了研究与解决的重点。本文提出的方案为提高视频会议系统的可靠性提供了参考，但由于诸多因素的限制，在研究中并未考虑全部，提出的方案仍有一定的局限性，需在日后进行更深入的研究。

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