基于PTN架构的县乡视频会议高清系统

◆王佩洪 普继科 吴 勇 马九胜 赵财科



基于PTN架构的县乡视频会议高清系统

◆王佩洪 普继科 吴 勇 马九胜 赵财科

（云南省红河州金平县网管中心 云南 661599）

本文通过研究承载视频会议高清系统的网络技术和功能，详细介绍了基于PTN架构的县乡视频会议高清系统在电子政务外网上的设计、部署和实现。

PTN；高清；视频会议

0 引言

视频会议，是指位于两个或多个地点的人们，通过通信设备和网络，进行面对面交谈的会议。日常生活中的个人对谈话内容安全性、会议质量、会议规模没有要求，可以采用如腾讯QQ这样的视频软件来进行视频聊天；而政府机关、企业事业单位的政务视频会议，要求有稳定安全的网络、可靠的会议质量、正式的会议环境等条件，则需要使用专业的视频会议设备，组建专门的视频会议系统，搭载在专用的网络上。当前，视频会议系统应用已从单纯的会议发展到基于网络的多种交互式视频应用，视频会议质量已从标清向高清甚至超高清方向发展，选择何种网络技术进行承载值得探究。

1 需求分析

为保证县乡两级视频会议正常召开，并保障好中央、省、州视频会议到县到乡的转播，实现声音和图像高质量传输，我们在已经搭建好的电子政务纵向外网上，充分利用IP组网技术，实现网络对语音和图像等多媒体业务的良好支持，以大大降低行政成本，避免网络的重复投资，通过PTN技术使电子政务外网平滑演进到承载视频会议高清系统，替换原有的标清系统。

2 PTN技术

2.1 PTN介绍

PTN（分组传送网，Packet Transport Network）是IP/MPLS、以太网和传送网三种技术相结合的产物。它顺应了网络的IP化、智能化、宽带化、扁平化发展趋势，以分组业务为核心、增加独立控制面、提高传送效率的方式拓展有效带宽和支持统一的全业务提供；保持了适应数据业务的特性，如分组交换、统计复用、采用面向连接的标签交换、分组QoS机制、灵活动态的控制面等；又继承了SDH传送网的传统优势，如丰富的操作维护（OAM）、良好的同步性能、完善的保护倒换和恢复、强大的网络管理等；并且是针对分组业务流量的突发性和统计复用传送的要求而设计。

2.2 PTN特点

PTN具有这样一种光传送网络架构和具体技术：在IP业务和底层光传输媒质之间设置了一个层面，它是针对分组业务流量的突发性和统计复用传送的要求而设计，以分组业务为核心并支持多业务提供，具有更低的总体使用成本（TCO），同时秉承光传输的传统优势，包括高可用性和可靠性、高效的带宽管理机制和流量工程、便捷的OAM和网管、可扩展、较高的安全性等。PTN支持多种基于分组交换业务的双向点对点连接通道，具有适合各种粗细颗粒业务、端到端的组网能力，提供了更加适合于IP业务特性的“柔性”传输管道；具备丰富的保护方式，遇到网络故障时能够实现基于50ms的电信级业务保护倒换，实现传输级别的业务保护和恢复；具有完善的OAM机制，精确的故障定位和严格的业务隔离功能，可利用各种底层传输通道，保证网络具备保护切换、错误检测和通道监控能力，最大限度地管理和利用光纤资源，确保业务安全；完成了与IP/MPLS多种方式的互连互通，无缝承载核心IP业务；网管系统可以控制连接信道的建立和设置，实现业务QoS的区分和保证，具有灵活提供SLA等优点。

3 系统设计

3.1 设计原则

先进性——严格遵循国际标准、国家标准和国内通信行业规范要求，采用当前先进成熟的技术和开发工具，符合高清视频会议技术，具有较长使用寿命，方便维护升级和管理；兼容性——采用标准的音频和视频编解码协议，符合H323和H320、SIP标准框架协议，兼容标准的视讯系统和设备，可与其他厂商标准产品有效互通，避免选择非标准协议设备，与省、州视频会议高清系统能实现级联或对接；实用性——系统操作方便、简洁、高效，功能符合高清视频会议召开工作需要且模块化，能够产生积极效果，系统设计须从整体和长远角度考虑；可靠性——确保系统具有高度的安全性，不易被计算机病毒感染，对工作环境要求较低，环境适应能力要强，无需专业人员维护，系统需要满足7×24小时无人职守方式平稳工作；经济性——综合考虑视频会议高清系统的性能和价格，最经济最有效地进行建设，性价比在同类系统和条件下达到最优。

3.2 部署环境

基于PTN架构的县乡电子政务纵向外网。

3.3 设备结构

（1）管理层设备。完成对多媒体通信系统的业务管理、调度和控制，以及对网络设备的配置和管理。

（2）网络层设备。主要包括视讯交换平台MCU、网守。

（3）终端层设备。从县乡高清视频会议产品形态上看，采用会议室型会议终端，适用于会议室中几个到几十个甚至上百个参会人员的环境，配置在高清视频会议中的主会场和各乡镇分会场。

4 系统实现

本文以金平县已建成使用的华为视频会议高清系统为例。

4.1 主要设备

（1）终端：华为ViewPoint9030

终端是视频会议高清系统中的用户设备，也是主要设备，它的主要功能是完成语音、图像、数据的输入和输出，完成语音、图像的编码压缩和解码释放及各种传输接口的处理。

华为ViewPoint9030视频会议终端由视频输入/输出、音频输入/输出、视频编解码、音频编解码、网络接口、协议和应用程序等部分组成。拥有流畅高清的画质表现，支持多种语音视频标准，声音还原真实自然，且操作简单，安全性有保障。

（2）MCU（多点控制单元）：华为ViewPoint8650

MCU在三个或三个以上视频会议终端进行会议时使用，用于会议管理和控制，并在多个视频会议终端间进行音频、视频、数据的切换和混合。

华为ViewPoint8650的主要功能：全硬件平台架构，高集成度；提供IP/E1/4E1方式接入，19英寸标准机框结构，高度为5U，可直接安装在标准机架上，全面支持HD（1080P、720P）系列视频和宽频语音；拥有主叫呼集、多点会议、多画面会议、双流功能、字幕功能、全景会场等会议功能。

4.2 系统部署

视频会议高清系统建设在电子政务外网平台上，采用IP方式组网进行部署和实现，以县政府主会场为中心，构建一个星型视频会议高清系统，并实现与省、州电子政务视频会议高清系统级联连接。

在县政府主会场部署一台华为ViewPoint8650并建设会议管理中心，同时各乡镇（农场）作为分会场通过电子政务纵向外网接入并召开视频会议。会议结束时，视频会议高清系统自动释放所占用带宽，让PTN网络现有IP资源得到充分利用。在视频会议终端配置上，综合考虑电子政务纵向外网带宽和项目建设经费等因素，为县政府主会场配置高清终端ViewPoint9030和VPC600-1080P摄像头，为各乡镇（农场）分会场配置高清终端ViewPoint9030和VPC600-720P摄像头。

因视频会议高清系统对网络平台的带宽要求较高，在传输上对实时性要求也较高，因此要求电子政务纵向外网能够提供较高带宽，并通过全网的QoS策略保障视频会议召开效果。由于PTN网络平台应为视频会议高清系统预留足够带宽，经与移动公司洽谈，使用1920Kbit/s的传输速率开展电子政务视频会议高清业务。根据业务需要，今后可将传输速率扩展至4Mbit/s。

4.3 组网方案

县政府主会场MCU、会控硬件、ViewPoint9030、录播器和各乡镇（农场）分会场ViewPoint9030接入电子政务纵向外网PTN设备ZXCTN 6110，通过PTN网络将各信号传送汇聚至县政府中心机房PTN设备ZXCTN 6200，实现组网。

5 小结

近年来，随着国家电子政务外网建设的不断推进和声像技术发展，网络质量持续提升及带宽增加，作为音视频通信技术重要应用的视频会议高清系统已经在政府自身建设中发挥出强大作用。架构在基于PTN的电子政务外网上的县乡视频会议高清系统不仅能为领导干部提供直接而全面的沟通交流和信息传递，而且节约了大量成本、时间，提高了效率，同时也为县乡两级政府利用此系统开展视频接访、远程培训、应急指挥等应用奠定了基础，为十三五期间如何在基层组织打赢脱贫攻坚战发挥了积极作用。

[1]百度百科http：//baike.baidu.com/view/21490.htm.

[2]百度百科http：//baike.baidu.com/view/1617341.htm.

[3]闫焕章.电子政务外网高清视频会议系统的设计与实现[J].电脑知识与技术，2013.

[4]邓世昆.计算机网络工程与规划设计.云南大学出版社，2014.

[5]金平县电子政务纵向网组网方案.中国移动集团云南省金平县支公司，2013.