國家煙草專賣局煙草經(jīng)濟信息中心 王海清
自20世紀80年代初期，國家煙草專賣局系統(tǒng)通信進入數(shù)字通信時代，為會議電視系統(tǒng)的順利開通提供了有利的條件。利用煙草行業(yè)本身已具有的豐富的傳輸通道，同時，鑒于H.323系統(tǒng)的高靈活性、高擴展性、高性價比，在具備TCP/IP網(wǎng)絡(luò)資源的地區(qū)，采用H.323協(xié)議的會議電視系統(tǒng)是一種比較理想的方案。
從視頻會議技術(shù)發(fā)展的歷史來看，目前視頻會議系統(tǒng)的建立可以依據(jù)ITU-T的兩大框架建議H.320和H.323來進行，從而形成兩種不同的建設(shè)方案。H.320是ITU-T較早期的視頻會議標準，該標準完全建立在一系列視頻會議專有的技術(shù)和標準之上，而H.323標準建立在通用的、開放的計算機網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)基礎(chǔ)之上，具有廣闊的發(fā)展前景。自從1996年ITU-T批準該標準以來，視頻會議的技術(shù)和市場都發(fā)生了革命性的變化。越來越多的廠家競相投入H.323新產(chǎn)品的開發(fā)，越來越多的用戶采用H.323技術(shù)和產(chǎn)品構(gòu)造他們自己的視頻會議系統(tǒng)。
一、視頻會議技術(shù)體制
1．H.320標準
H.320標準于1990年制訂，是視頻會議的早期建議之一，主要針對窄帶ISDN網(wǎng)。由于窄帶ISDN網(wǎng)是一種基于電路交換的網(wǎng)絡(luò)，所以H.320標準主要滿足和適應(yīng)電路交換的特性，因而H.320標準的視頻會議被廣泛用于VSAT、DDN、ISDN等電路交換網(wǎng)絡(luò)。電路交換的特點是面向連接、傳輸速率和時延穩(wěn)定、時延小、誤碼率低，因此視頻會議的質(zhì)量容易得到保證。但它的缺點是連接固定，除ISDN網(wǎng)上是可以進行拔號外，其它網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用都必須進行點對點的永久連接，帶寬利用率較低，開放性很差，設(shè)置聯(lián)接也不方便。從1993年開始，在我國引進建設(shè)的視頻會議網(wǎng)，絕大部分都采用H.320標準視頻會議，并建立在VSAT、DDN、E1專線、ISDN等網(wǎng)絡(luò)上，極大地限制了視頻業(yè)務(wù)的進一步拓展。
2．H.323標準
H.323標準涵蓋了音頻、視頻及數(shù)據(jù)在以IP包為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)（LAN、EXTRANET和Internet）上的通信，建立H.323標準是為了允許不同廠商的多媒體產(chǎn)品和應(yīng)用能夠互操作。對于范圍廣泛的基于IP網(wǎng)絡(luò)的多媒體通信應(yīng)用來說，H.323標準是非常重要的構(gòu)件。另外，該標準也允許通過ISDN和POTS與基于PPP的網(wǎng)絡(luò)直接相連。
1996年，ITU批準了H.323規(guī)范。該標準范圍廣，涵蓋了各種獨立設(shè)備、個人計算機技術(shù)以及點對點和點對多點視頻會議。該標準解決了視頻會議中呼叫與會話控制、多媒體與帶寬管理等許多問題。
二、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
1．基于H.320標準的單MCU星型組網(wǎng)和兩級MCU組網(wǎng)（主從）
單MCU星型組網(wǎng)是指采用一個MCU設(shè)備與多個會議電視終端組成星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。當會議電視終端多于一個MCU所提供的端口數(shù)時，單個MCU就無法連接所有會議電視終端。此時要通過級聯(lián)MCU的方式來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的擴容來增加網(wǎng)絡(luò)容量，構(gòu)成主從結(jié)構(gòu)。每個從MCU都與主MCU構(gòu)成固定連接，因此網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性很差。從拓撲結(jié)構(gòu)上來看，這種單星型結(jié)構(gòu)會因主MCU的問題導(dǎo)致全網(wǎng)的不穩(wěn)定。原則上MCU的級聯(lián)可以不受限制，但網(wǎng)絡(luò)在達到3級時就不能滿足會議最小時延、同步的要求，因此在應(yīng)用中一般只采用單MCU星型組網(wǎng)和兩級MCU組網(wǎng)（主從）兩種。
用戶層的接入一般采用E1專線方式或ISDN2B+D的接入方式連接。兩種方式各有優(yōu)缺點，專線能保證良好的穩(wěn)定性和圖像質(zhì)量，但網(wǎng)絡(luò)利用率低；ISDN受線路影響較大，但接入靈活方便。
H.320會議電視系統(tǒng)對網(wǎng)絡(luò)帶寬要求較嚴。例如當一次會議有10個會場參加時，若每個會場都能相互看到，就需要10×11/2=55條通道。因此，當網(wǎng)絡(luò)終端達到一定數(shù)目時，網(wǎng)間控制和電路調(diào)配會出現(xiàn)困難，故此方式不適合較大規(guī)模的會議。
2．基于H.323標準的系統(tǒng)優(yōu)勢
H.323會議電視系統(tǒng)的MCU組網(wǎng)與H.320的不同在于，H.323中MCU只是邏輯意義上的網(wǎng)狀網(wǎng)結(jié)構(gòu)，它們之間沒有固定連接。在轉(zhuǎn)接會議時呈現(xiàn)樹型結(jié)構(gòu)，但此時轉(zhuǎn)接的MCU并不占用端口資源。按H.323第二版建議，大體上可分為GK組網(wǎng)和MCU組網(wǎng)兩種。
GK是H.323系統(tǒng)的一個組件，其功能是向H.323節(jié)點提供呼叫控制服務(wù)。本區(qū)域內(nèi)的所有H.323節(jié)點必須在本域內(nèi)的網(wǎng)守上登記注冊，GK提供的基本服務(wù)有：地址翻譯、帶寬管理、許可控制、區(qū)域管理。多個GK組網(wǎng)可形成網(wǎng)狀網(wǎng)結(jié)構(gòu)或主從結(jié)構(gòu)。網(wǎng)狀網(wǎng)結(jié)構(gòu)中每個GK地位平等，分別管理所連接MCU的地址解析、區(qū)域管理等功能。主從結(jié)構(gòu)GK組網(wǎng)由一個頂級GK和多個域GK構(gòu)成樹型結(jié)構(gòu)，便于對網(wǎng)絡(luò)進行升級擴容。頂級GK負責域GK的解析，域GK負責所連接的MCU解析、區(qū)域管理等，但此方式集中管理，穩(wěn)定性較差。
H．323會議電視系統(tǒng)的帶寬配置分為本域內(nèi)的帶寬需求和各大區(qū)之間的帶寬要求。對一個區(qū)域來說，若一個MCU的最大用戶數(shù)目是100個384kbit/s的終端同時接入，按此時IP網(wǎng)絡(luò)的實際利用率80%計算，每一個MCU的接入帶寬至少應(yīng)為100×384/0.8=48Mbit/s。對不同區(qū)域來說，可以通過MCU之間進行級連來節(jié)省帶寬，據(jù)運營商的經(jīng)驗數(shù)據(jù)，平均每個域內(nèi)會議人數(shù)最少是三個人，按平均最少的開會人數(shù)來計算，大約能節(jié)省三分之二的帶寬，因此區(qū)域間的最小帶寬為16Mbit/s。
三、H.320與H.323會議組織流程
在H.320會議電視系統(tǒng)中，由于MCU與MCU之間、終端與MCU是靜態(tài)固定連接。因此，主MCU把從MCU視為終端來對待，各終端逐個與所連接的MCU建立呼叫，并按順序加入會議。
在H.323會議電視系統(tǒng)中，由于MCU與MCU之間、終端與MCU不是靜態(tài)固定連接的，因此會議組織流程較復(fù)雜，存在終端和MCU之間相互選擇的問題。在召開一個會議時，終端仍首先被接入所連接的本域MCU，其他域終端可加入到此MCU上參加會議或此終端溢出到鄰近MCU上參加會議。在選擇路由上，若參會終端比較分散，則可選擇任意一參會終端方所在地的MCU作為召集方，其他終端匯接到此MCU。對于會議中邀請和加入其他終端時，若會議使用中的MCU端口數(shù)已滿，則終端會被指向鄰近的MCU，建立連接。對于參會終端不歸屬于一個GK的連接，應(yīng)不跨GK域使用MCU，將參會終端接入本域的MCU。H.323會議電視系統(tǒng)三種會議組織流程形式分別為點對點會議、多點會議以及跨區(qū)域之間的視頻會議。
四、網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量保證技術(shù)
H.320會議電視系統(tǒng)對承載網(wǎng)絡(luò)需要有時鐘同步和保證傳輸指標的要求。時鐘同步可采用內(nèi)部時鐘或外部時鐘兩種方式來滿足MCU三級時鐘要求。國內(nèi)傳輸指標是根據(jù)ITU-TN.86建議，ITU-TN.90建議所規(guī)定信道性能極限值：國內(nèi)/國際會議電視電路以2048kbit/s速率傳輸時，比特誤碼率（BER）應(yīng)小于10，無誤碼秒（EFS）應(yīng)大于92％。
H.323會議電視系統(tǒng)是IP分組網(wǎng)絡(luò)來傳輸?shù)模虼薎P網(wǎng)絡(luò)傳輸H.323會議電視系統(tǒng)的指標主要應(yīng)包括丟包、延時、抖動、誤碼率等指標。語音的最大時延0.25s，最大時延抖動應(yīng)小于10ms，可接受的誤碼率小于10-1；活動圖像的最大時延0.25s，最大時延抖動應(yīng)小于10ms，可接受的誤碼率小于10-2，
1．H.323會議電視系統(tǒng)在實際應(yīng)用中的QoS保障
（1）使用IP專網(wǎng)或VPN技術(shù)連接所有服務(wù)網(wǎng)元件組成的網(wǎng)元專網(wǎng)，保證MCU和MCU之間、MCU和網(wǎng)守之間、網(wǎng)守和網(wǎng)守之間通信。
�。�2）可以通過H.323代理服務(wù)器對H.323數(shù)據(jù)進行封裝,提供QoS機制。使用定向路由將H.323數(shù)據(jù)路由到有QoS保證機制的專網(wǎng)。H.323代理服務(wù)器有兩個首要子系統(tǒng)：網(wǎng)守和網(wǎng)關(guān)代理子系統(tǒng)。
網(wǎng)關(guān)代理子系統(tǒng)：提供H.323流量控制、帶寬控制、QoS機制、通向外部網(wǎng)絡(luò)的可靠通訊聯(lián)接等。
網(wǎng)守代理子系統(tǒng)：提供用戶授權(quán)、呼叫詳細記錄、局域網(wǎng)出口帶寬管理和會議數(shù)量管理、H.323呼叫路由、地址目錄。
定向路由：對于QoS來說，管理員配置一個單獨的網(wǎng)絡(luò)，與公網(wǎng)分離開來。H.323代理服務(wù)器通過ASR（特殊應(yīng)用路由）來充分利用獨立網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢。
（3）網(wǎng)守雙注冊表映射
由于終端被隱藏在H.323代理服務(wù)器之后，甚至防火墻之后，并通過H.323代理服務(wù)器注冊到GK子系統(tǒng)上，故終端在被呼叫時，該終端不能被H.323代理服務(wù)器之外的終端直接呼通，必須通過H.323代理服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)。如果在某一H.323代理服務(wù)器之后有多個終端，在H.323代理服務(wù)器上就產(chǎn)生了一個轉(zhuǎn)發(fā)給誰的問題，這是一個地址解析的問題。
這里針對穿過防火墻來處理H.323的傳輸有兩種解決方案。
防火墻支持H.323協(xié)議（例如CheckPoint4.1或以上）：我們可將H.323代理服務(wù)器放到防火墻之后。
防火墻不能支持H.323的動態(tài)訪問協(xié)議：在防火墻內(nèi)可以使用代理服務(wù)器來提供簡單的訪問控制方案。因為只有H.323代理服務(wù)器是節(jié)點服務(wù)器，這個節(jié)點與防火墻外的設(shè)備相互影響，所以它很容易在防火墻上建立訪問控制列表來通過H.323代理服務(wù)器。如果防火墻不能支持H.323的動態(tài)訪問協(xié)議，我們可把H.323代理服務(wù)器和防火墻并列擺放。
通過一個H.323代理服務(wù)器間接發(fā)送信號有三方面的原因：可以解決服務(wù)器的安全機制；可以代表H.323終端來承接QoS發(fā)信號；可以完成特殊應(yīng)用的路由任務(wù)來改善H.323傳輸質(zhì)量。
2．利用VPN-MPLS實現(xiàn)流量控制及QoS保證
虛擬專用網(wǎng)(VPNs)建立在公網(wǎng)或共享網(wǎng)絡(luò)上，可用以區(qū)分網(wǎng)絡(luò)流量。服務(wù)提供商可以應(yīng)用MPLS建立全新的VPN，具備MPLS能力的VPN是無連接的IP網(wǎng)絡(luò)，同時具備與幀中繼及多級別IP業(yè)務(wù)的保密性，使得MPLS的VPN的運營更有效，服務(wù)提供商可以提供更廉價的可管理的IP業(yè)務(wù)。建立在第三層的基于MPLS 的VPN是構(gòu)筑于對等模式的，與傳統(tǒng)的VPN相比在本質(zhì)上具備更好的擴展性且更利于建設(shè)及管理。另外，許多增值業(yè)務(wù)，例如視頻應(yīng)用及數(shù)據(jù)寄存、網(wǎng)絡(luò)商務(wù)、話音業(yè)務(wù)等都可以通過某一專門的MPLS VPN 方便地部署實施，其原因正是服務(wù)提供商的傳輸網(wǎng)可以將每一個VPN識別為一個安全的無連接IP網(wǎng)絡(luò)。
五、H.320與H.323系統(tǒng)的互通
H.320協(xié)議是基于窄帶ISDN網(wǎng)絡(luò)的多媒體通訊標準，是基于電路交換的網(wǎng)絡(luò)；H.323協(xié)議是基于分組交換的網(wǎng)絡(luò)的多媒體通信標準。兩者都是基于網(wǎng)絡(luò)的多媒體通信標準，所采用的音頻和視頻的壓縮算法是一樣的，通過以上H.320協(xié)議和H.323協(xié)議會議電視標準的對比可知，通過Gateway(網(wǎng)關(guān))就可以實現(xiàn)這兩種不同協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換。
1．兩種會議系統(tǒng)之間的互通
（1）H.320終端和H.323終端點對點互通；
（2）H.320終端加入H.323上MCU的會議；
（3）H.323終端加入H.320上MCU的會議；
（4）H.320上MCU的會議和H.323上MCU的會議進行級連。
2．網(wǎng)絡(luò)管理的互通
H.320視頻會議系統(tǒng)基本上沒有真正意義的網(wǎng)絡(luò)管理，只是對終端、MCU有遠端撥號控制功能，可以遠程用調(diào)制解調(diào)器遠端撥號配置和維護終端，實現(xiàn)召開和預(yù)定會議、掌握會議控制權(quán)等功能。
H.323視頻會議系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)管理能力比H.320視頻會議系統(tǒng)要強的多，H.323視頻會議系統(tǒng)的網(wǎng)管是基于TCP/IP協(xié)議中的SNMP（簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議），包括對終端、MCU的管理、配置和維護都可以通過SNMP來實現(xiàn)。
針對以上情況，提出了全網(wǎng)互通的方式采取分布式結(jié)構(gòu)進行集中管理的方式。在涉及到區(qū)域之間時，可以通過網(wǎng)關(guān)互連，通過一個定制的專用服務(wù)器通過IP與H.320的MCU相連，通過IP對網(wǎng)絡(luò)中的MCU進行管理，包括預(yù)定會議、召開分組會議等功能，實現(xiàn)網(wǎng)管中心對MCU的控制，從而對整個網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)集中式管理。
