基于移动互联网的视讯会议业务实现
发布时间:2015-11-27

蔡汉冲1,石磊1,雷多萍2

(1.中国电信股份有限公司广东分公司平台运营支撑中心,广东 广州 510081;

2.中国电信股份有限公司广东研究院,广东 广州 510630)

收稿日期:2015-07-14

【摘要】随着4G牌照发放,4G高速下载能力使得实现基于移动互联网的视讯业务成为可能。通过对传统视讯会议业务存在的问题进行分析,从多个角度找出问题关键点,并结合这些关键点,对视讯会议业务基于移动互联网的实现提出了解决思路。

【关键词】移动互联网    视讯会议    业务平台    带宽

doi:10.3969/j.issn.1006-1010.2015.20.000      中图分类号:TN915.07      文献标识码:A      文章编号:1006-1010(2015)20-0000-00

引用格式:蔡汉冲,石磊,雷多萍. 基于移动互联网的视讯会议业务实现[J]. 移动通信, 2015,39(20): 00-00.


 

1   引言

随着4G牌照发放,移动互联网进入一个快速、融合的时代。相对3G来说,4G的下载速度是它的10倍,所以4G正式商用,使业内对视讯会议业务改进充满了期待。与此同时,随着我国“一带一路”大战略实施,会有越来越多的企业成为跨国公司,作为企业沟通桥梁——视讯会议业务将迎来黄金发展时期。本文通过对传统视讯会议业务的现状进行分析,给出了移动互联网大潮下的改进方法。

 

2   现状剖析

传统视讯会议业务受制于技术和网络条件,具有以下弱点:

1)传统视讯会议业务只提供会议服务,没有融合企业所需的协同办公、信息网等企业办公产品,而且大多数视讯会议业务设备架构复杂,需要具备专门技能才能得心应手地使用,难以适应企业对突发事件应急通信的需求。

2)视频会议终端、摄像机等设备放置于会议室,不能移动。唯一可能移动的终端只有PC电脑,远远不能满足无论身在何处(Anywhere)、何时(Anytime)、任何终端(Any terminal)都能参加视频会议的3A接入需求,尤其是在应对突发事件、一些没有互联网接入的偏远地区,移动视讯会议具有很强的商业价值。

3)带宽要求高,网络条件不足。视讯会议业务每路视频占用带宽高达4Mbit/s12Mbit/s3G网络的下载速度勉强可达到最低要求,但网络稍微繁忙,必然会引起会议中视频播放卡顿、电话常掉线等问题,这大大制约了移动终端视讯业务的发展。

 

3   思路探讨

4G技术商用突破为解决传统视讯会议业务问题,组建全球范围内移动型视讯会议提供了可能。移动互联网方式下视讯会议业务实现包括终端可移动、安全、简单。

1)针对传统视讯会议业务功能单一、使用复杂的问题,可以通过细分业务使用场景,建立业务子功能来解决。视讯业务主要使用场景有固定会议室和移动会议室,具体如下:

◆固定会议室定位针对“远程教育”、“远程医疗”、“远程培训”场景,视讯会议对“面对面”沟通的要求高,功能要求稳定。高标准的音视频必然对会场信号的采集、传播、回放以及会场的大小布局、光线等都有较高要求,业务实现较复杂,设备精度要求高,这种场景需要加强业务远程服务能力,设备维护人员通过远程对用户进行服务,减轻用户对设备使用压力和现场服务压力。功能稳定除需要在功能设计时加强可靠性和稳定性设计之外,还需要减少过多软件升级对业务的影响。

◆移动会议室则是固定会议室的补充,要求视讯会议业务产品融合度高,适应各种应用嵌入(融合会议、协同办公、集成企业信息网、企业通信录自动导入等),接入方便(能够自动识别Wi-Fi3G4G网络,根据网络质量自动接入到合适的网络),操作简单(一站登陆、一键开会、流量提醒等),对音视频能保证基本清晰、流畅即可。

2)视讯会议业务移动性差的根本原因是3G低下载速度无法满足清晰、流畅音视频流需求,网络先天条件不足,大大制约了视讯会议移动性支持。而音视频编码技术(H.264)压缩率不够高,导致占用了大量带宽也是一个重要的原因。

3)引入移动互联网后,视讯会议业务的实现还需考虑安全问题。视讯会议业务安全包括用户接入安全(用户不被钓鱼攻击)、信息安全(会议内容不被窃取)、用户账号安全(账号不被盗用)。

 

4   解决方案

实现视讯会议移动性主要从解决业务快速部署、带宽和安全接入几个方面协同考虑。

4.1  平台优化解决快速部署

通过平台优化实现室内会议室和移动会议室互补,解决业务功能快速部署和可靠稳定的矛盾,实现业务功能多样化、易维护和易扩展。

1)平台底层采用云计算技术。云计算技术支持多虚机动态集群部署,平台可根据业务发展情况动态调整虚机计算、存储等资源,使平台更高效、便捷和低成本。而多虚机之间使用负荷分担和虚机之间动态迁移,大大提升了会议的稳定性、安全性和可用性。

2)平台能力和应用分离,实现基础能力区和应用区二级架构。平台基础能力区部署视讯业务各种技术能力和基础功能。技术能力有多种音视频编码技术、多种接入协议接口、网真技术、3D技术等;基础功能有超高清视讯、高清视讯、标清视讯等。平台能力和应用逻辑分层后,不同用户需求调用不同应用区,相互独立、互不干扰,实现用户对可靠性和快速迭代不同需要,以达到易维护、易扩展、高效率和高质量的目标。通过开放第三方接口,嵌入企业各种应用,从而达到企业对移动互联网视讯业务高度融合的要求。这种架构既能实现能力层稳定运行,又能使应用层根据不同需求实现稳定可靠或者快速响应、快速部署的要求,完全贴近移动互联网视讯业务的发展趋势。

平台二级架构示意图如图1所示:

 

                                                                1    平台二级架构示意图

4.2  新技术解决带宽不足

采用4G技术、智能管道技术、H.265编解码技术降低每路带宽占用、提高音视频压缩效率、提高网络承载解决带宽、QoSQuality of Service,服务质量)和视频播放卡顿等问题。

1)加强对无线网络优化,推进4G网络建设和全面覆盖,保障终端在移动过程中切换不掉线。同时借助4G网络高带宽,在承载上给予最基本的保障。

2)加快平台侧技术升级改造,采用业界最先进的H.265编解码技术(H.265编解码技术对音视频压缩效率是H.2642倍,这就意味着在同等带宽条件下,采用H.265编解码可以令网络承载多一倍流量)。

3)构建全网智能管道架构。视讯运营商通过购买服务,获得网络运营商对视讯业务特别带宽支持。如图2所示,当用户使用视讯业务时,从终端到平台,通过深度检测探针在端--云全链条感知视讯业务的存在,并通过探针感知、资源策略调度、资源策略执行一系列手段,全方位保障业务从终端到无线、网络到平台全路径得到高优先级QoS资源保障,从而在根本上解决因带宽不足导致视频播放卡顿的问题。

 2    构建端--云智能管道架构示意图

4.3  多举措解决安全问题

安全、保密是移动互联网视讯会议的生命线,杜绝非法接入会议、防止内容被窃取,从终端、接入、传输、平台所有环节做好终端行为控制、接入安全策略检查,实时监控网络情况,对越权访问平台直接隔离并实时输出告警。

1)客户端软件设计时规定采用非知名端口号注册,以防止黑客通过穷举扫描发现用户存在而被攻击。

2)不允许视讯用户通过Wi-Fi接入。考虑到Wi-Fi开放性和视讯会议保密性之间的矛盾,客户端软件应设计为自动检测终端无线环境,提示用户通过4G网络接入,当用户接入到Wi-Fi时,软件自动进行注销操作,并在界面提示以避免内容泄露。

3)除了在无线层面要防盗用、防拦截外,在网络传输层也需要防窃听。网络传输层除了采用私网或专用VPNVirtual Private Network,虚拟专用网络)环境外,还可以采用IPSecInternet Protocol SecurityInternet协议安全性)加密技术,通过IPSec认证头以及压缩安全有效载荷来为IP传输提供完整性和机密性。

4)在平台层面加强账号和密码管理。对移动互联网视讯用户认证鉴权,除了可以利用手机动态密码认证外,最可靠的是结合运营商ISMPIntegrated Service Management Platform,综合业务管理平台)、UDBUnified Data Base,统一数据库)这2个用户管理认证平台进行鉴权。当视讯用户登录时,首先到ISMPUDB设备一次鉴权,确定该手机有权使用视讯业务后再通过视讯平台进行二次鉴权,从而使得账号被盗用的风险大大降低。具体流程如图3所示:

  

 

 

 3    利用运营商设备的二次鉴权流程图

 

5   应用案例

基于以上思路,在实验室对视讯业务进行优化尝试,如图4所示。优化主要从建立二级架构平台、构建端--云智能管道、ISMP+UDB二次鉴权这3个方面进行。

 

 

 

 

4    实验室网络图

1)建立二级架构平台。在平台上加载移动会议室视讯业务和固定会议室视讯业务这2个视讯应用。当移动会议室视讯业务进行软件升级时,固定会议室业务使用正常。应用之间分离有效地保证了稳定型业务可靠运行,新型业务快速迭代。

2)构建智能管道网络。在PCRFPolicy and Charging Rules Function,策略与计费规则功能单元)上设置策略,对A账号配置较高优先等级、对B账号设置低优先级别。在实验过程中可以观察到:A账号获得较高带宽,媒体流播放流畅;B账号带宽明显低于A账号用户,媒体流播放时有卡顿。

3)通过优化鉴权认证流程,客户端注册信令首先到达ISMP+UDB设备认证,检查用户是否有权。实验过程中对以下情况进行模拟:

◆模拟无权用户进行注册,观察到注册信令到ISMP+UDB就被拒绝。

◆模拟无权用户盗用有权用户业务号码注册,观察到ISMP并没有从注册信令中提取用户号码,而是根据其他字段,结合接入网关等设备信息获取无权用户真实号码,拒绝本次注册,从而有效地避免有权用户被盗用。

从实验结果可知,通过一系列升级改造,视讯会议业务移动性问题可以得到根本解决。如果能够进一步改造音视频编码技术和加强安全管理,带宽和安全问题则可以得到更好的保障。

 

6   结束语

本文通过分析传统视讯会议业务存在的问题,从平台架构改造、技术升级、安全保障几个方面提出了基于移动互联网视讯业务实现思路,并在实验室得到基本验证,为视讯业务实现全业务功能提供多种方法,对基于移动互联网接入实现视讯业务有着积极的意义。

 

参考文献:

[1] 钟殿舟. 互联网思维[M]. 北京: 企业管理出版社, 2014.

[2] 张波. O2O:移动互联网时代的商业革命[M]. 北京: 机械工业出版社, 2013.

[3] 迈尔-舍恩伯格,库克耶. 大数据时代[M]. 盛杨燕,周涛,. 杭州: 浙江人民出版社, 2013.

[4] 朱秀昌,刘峰,胡栋. 视频编码与传输新技术[M]. 北京: 电子工业出版社, 2014.

[5] 易北辰. 移动互联网时代[M]. 北京: 企业管理出版社, 2014.

[6] 顾炯炯. 云计算架构技术与实践[M]. 北京: 清华大学出版社, 2014.

[7] Marcus Weise, Diana Weynand. 视频技术内幕——从模拟到高清[M]. 2. 李志坚,. 北京: 人民邮电出版社, 2013.

[8] 熊友君. 移动互联网思维:商业创新与重构[M]. 北京: 机械工业出版社, 2015.

[9] 阿尔杰. 大数据云计算时代数据中心经典案例赏析[M]. 北京: 人民邮电出版社, 2014.

[10] 祁伟. 云计算:从基础架构到最佳实践[M]. 北京: 清华大学出版社, 2013.

请输入评论内容
登录注册访问网站首页。

copyrights @ 2013  版权所有:中国电子科技集团公司第七研究所《移动通信》杂志社

粤ICP备17061932号-2     粤公网安备 44010502000212号