上海世博TD-LTE移動高清視頻會議業(yè)務(wù)研究＊

張思立

（中國移動通信集團(tuán)上海有限公司 上海 200060）

1 移動高清視頻會議背景

視頻會議是通過終端與網(wǎng)絡(luò)，使身處異地的與會者可以就同一議題參與討論，相互之間不僅可以聽到發(fā)言者聲音而且還可以看到發(fā)言者的圖像及背景,同時(shí)還可以交流有關(guān)該議題的數(shù)據(jù)、文字、圖表等信息，因而與會者可獲得比電話會議豐富得多的各種信息，隨著超大規(guī)模集成電路和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,集計(jì)算機(jī)的交互性。網(wǎng)絡(luò)的分布性和多媒體信息的同步性為一體的多媒體會議電視系統(tǒng)突破了計(jì)算機(jī)、通信、電視等傳統(tǒng)的界限,為人們提供了全新的交互服務(wù)。當(dāng)前，隨著全球一體化的迅速推進(jìn)，對視頻會議設(shè)備需求量猛增，許多大公司都通過視頻會議、遠(yuǎn)程電話會議、網(wǎng)絡(luò)會議等手段進(jìn)行商業(yè)活動。

雖然視頻會議技術(shù)已越發(fā)成熟，但在如今這個(gè)與時(shí)間賽跑的時(shí)代，人們在追求高視頻質(zhì)量的同時(shí)也希望能隨時(shí)隨地的進(jìn)行視頻通信。因此，如何在移動的環(huán)境中實(shí)現(xiàn)高清視頻會議是目前視頻會議的發(fā)展熱點(diǎn)。在移動公司和一些技術(shù)支持商的一起努力下，已借助此次世博會的契機(jī)成功展示了基于TD-LTE的移動高清會議技術(shù)，本文將對此部分內(nèi)容展開詳細(xì)的說明。

2 TD-LTE移動高清會議

移動高清會議是一種基于LTE的高帶寬和移動性的新型視頻會議，徹底擺脫了對于固定會議室的依賴?？梢灶A(yù)見，基于TD-LTE實(shí)現(xiàn)的移動高清會議，必將開啟一個(gè)視頻會議的全新時(shí)代，而高清、移動則是兩大關(guān)鍵詞。

高清，引發(fā)了傳統(tǒng)視頻會議歷史上的一次重大飛躍。相比傳統(tǒng)的視頻會議，TD-LTE移動高清視頻會議，帶給人們的絕對是一次來自視覺、聽覺上的雙重沖擊。彌補(bǔ)了以往視頻會議存在的現(xiàn)場感不強(qiáng)、溝通存在障礙等缺憾。

移動，則是傳統(tǒng)視頻會議獲得的一次重大“解放”。以往，受固定網(wǎng)絡(luò)存在與否的限制，視頻會議只能在位于固定地點(diǎn)的專用視頻會議室進(jìn)行。這樣一來，雖然減去了出差之苦，但卻仍然受限于特定地點(diǎn)。現(xiàn)在，基于TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)的移動高清會議的出現(xiàn)，不僅擺脫了對于線纜的依賴，而且令交流具備了移動特性：可以隨時(shí)隨地與身處各地的人們進(jìn)行交流，無論身處何地，只要處于TD-LTE網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍之內(nèi)即可；也可以在移動狀態(tài)下參與到會議中來，例如在高速行駛中的汽車上。

2.1 TD-LTE高清會議業(yè)務(wù)設(shè)計(jì)

借助2010年上海世博會這一展示平臺，中國移動為了進(jìn)一步推進(jìn)TD-LTE技術(shù)的發(fā)展，在世博園區(qū)內(nèi)建立了TD-LTE的信號覆蓋區(qū)。因此我們在園區(qū)內(nèi)安置一輛移動演示車，借助TD-LTE網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)移動高清會議這一新新技術(shù)。圖1為中國移動利用TD-LTE技術(shù)所得出的移動高清會議實(shí)際構(gòu)想。

圖1 移動高清會議業(yè)務(wù)描述圖

從系統(tǒng)組網(wǎng)圖中可以看出移動高清會議系統(tǒng)由兩大部分組成，分別是：單屏高清會議系統(tǒng)以及移動高清會議業(yè)務(wù)平臺。單屏高清會議系統(tǒng)按信息傳輸方式不同又可分成固定會場和演示車會場，其中固定會場為傳統(tǒng)的視頻會議所采用的有線傳輸?shù)姆绞?，我們分別將這兩個(gè)會場設(shè)在移動長壽路大樓的5樓和世博主題館內(nèi)。演示車會場即為移動高清會議和核心會場，它擺脫了人們對于視頻會議必須在固定場所參加的傳統(tǒng)思維，借助TD-LTE網(wǎng)絡(luò)使視頻會議可以隨時(shí)隨地地展開。

本次移動高清會議設(shè)計(jì)方案主要借助世博會向各位政府官員、通信專家和主流媒體演示基于TD-LTE技術(shù)的無線環(huán)境下720p（單屏上下行各4Mbit/s）高清制式的視頻信息服務(wù)，體驗(yàn)LTE帶來的高帶寬、實(shí)時(shí)交互性。表1列出了圍繞3個(gè)演示場所進(jìn)行的演示活動。

表1 移動高清會議演示情況表

在技術(shù)指標(biāo)方面，此次移動高清會議業(yè)務(wù)設(shè)計(jì)為上下行帶寬對稱形態(tài)。視頻采用720p高清制式，業(yè)務(wù)前端采用65英寸單屏，并考慮突發(fā)流量，帶寬規(guī)劃為UL/DL:4Mbit/s/4Mbit/s。

2.2 TD－LTE移動高清視頻會議組網(wǎng)介紹

在演示車會場上，我們將視頻、音頻和數(shù)據(jù)信號流經(jīng)過交換機(jī)，并通過LTE客戶端發(fā)射。當(dāng)基站接收到演示會場發(fā)來的信號后，將其傳到多業(yè)務(wù)傳輸平臺MSTP，轉(zhuǎn)送到移動高清會議業(yè)務(wù)平臺。與此同時(shí)，對于兩個(gè)固定場景的音、視頻和數(shù)據(jù)信號，經(jīng)交換機(jī)后，利用8Mbit/s專線將世博主題館和長壽路5樓內(nèi)的信號傳送到移動高清會議業(yè)務(wù)平臺。

在位于金橋的核心機(jī)房內(nèi)我們利用融合了2G/3G和TD-LTE技術(shù)的SAE核心網(wǎng)，在多路視頻會議信號流經(jīng)過路由器和交換機(jī)后，由移動高清資源管理器和多點(diǎn)控制單元（MCU）所組成的移動高清會議業(yè)務(wù)平臺，進(jìn)行多點(diǎn)會議的管理和控制、與會終端的管理、媒體流控制、混音、多畫面等。以上所描述的移動高清會議業(yè)務(wù)系統(tǒng)組網(wǎng)情況可參見圖2。

在移動高清會議業(yè)務(wù)平臺上的MCU和資源管理器與SAE核心網(wǎng)同機(jī)房布放；移動高清會議業(yè)務(wù)平臺與SAE通過CE進(jìn)行互連，占用CE兩個(gè)百兆比特網(wǎng)口。

圖2 移動高清會議業(yè)務(wù)系統(tǒng)組網(wǎng)圖

3 TD－LTE高清會議業(yè)務(wù)網(wǎng)元功能描述

下面我們對TD-LTE移動高清視頻會議的各項(xiàng)業(yè)務(wù)網(wǎng)元進(jìn)行相應(yīng)的介紹和功能描述，高清會議系統(tǒng)根據(jù)布置的位置可以分為高清會議系統(tǒng)前端和高清會議系統(tǒng)業(yè)務(wù)平臺，業(yè)務(wù)平臺根據(jù)功能的不同分為網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)守和MCU 3個(gè)部分，下面我們將對各部分的功能進(jìn)行依次的介紹。

3.1 高清會議系統(tǒng)前端

移動高清會議系統(tǒng)前端由兩部分組成，移動高清會議系統(tǒng)業(yè)務(wù)前端和通信前端，業(yè)務(wù)前端主要由支架，終端設(shè)備，65寸高清顯示屏和高清攝像頭組成，完成前端視頻流采集和壓縮編解碼處理以及視頻流呈現(xiàn)等功能，通信前端功能則是由TD-LTE的通信終端模塊TDLTE CPE完成，由TD-LTE的通信終端完成高清會議系統(tǒng)前端入網(wǎng)，接入業(yè)務(wù)平臺，對進(jìn)行高清會議的前端通過TD-LTE網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)的交互。

3.2 網(wǎng)關(guān)

網(wǎng)關(guān)是在H.323終端和廣域網(wǎng)上其它ITU終端之間提供實(shí)時(shí)兩方通信的端點(diǎn)設(shè)備。從概念上講，網(wǎng)關(guān)的作用是完成兩項(xiàng)轉(zhuǎn)換功能：媒體信息編碼的轉(zhuǎn)換和信令的轉(zhuǎn)換。對于后者來說，如果把網(wǎng)關(guān)視為原來網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)終端，則網(wǎng)關(guān)需完成的是用戶信令至H.323控制協(xié)議的轉(zhuǎn)換；如果網(wǎng)關(guān)兩側(cè)分別連接不同的網(wǎng)絡(luò)，如PBN和SCN，則需完成其它網(wǎng)絡(luò)信令至H.323協(xié)議的轉(zhuǎn)換。H.323網(wǎng)關(guān)主要實(shí)現(xiàn)異種網(wǎng)絡(luò)互通、信令消息格式和內(nèi)容轉(zhuǎn)換、通信協(xié)議流程轉(zhuǎn)換和媒體流格式轉(zhuǎn)換等功能。

3.3 網(wǎng)守

網(wǎng)守是網(wǎng)絡(luò)的管理點(diǎn)，一個(gè)網(wǎng)守管理的所有終端、網(wǎng)關(guān)和MCU的集合稱之為一個(gè)管理區(qū)（Zone）。一個(gè)管理區(qū)至少包含一個(gè)終端，可以有也可以沒有MCU或網(wǎng)關(guān)，但必須有且僅有一個(gè)網(wǎng)守。

網(wǎng)守為H.323端點(diǎn)提供以下服務(wù)：接入認(rèn)證：網(wǎng)絡(luò)資源使用許可，身份驗(yàn)證；地址解析：別名和網(wǎng)絡(luò)地址之間的翻譯；帶寬管理：初始帶寬申請，帶寬改變控制；計(jì)費(fèi)管理：提供計(jì)費(fèi)信道；區(qū)域管理：下轄設(shè)備的管理；呼叫控制：提供各種補(bǔ)充業(yè)務(wù)。

移動高清會議技術(shù)是基于在分組交換網(wǎng)中提供多媒體業(yè)務(wù)的H.323協(xié)議，H.323協(xié)議中定義了介于電路交換網(wǎng)和分組交換網(wǎng)之間的H.323網(wǎng)關(guān)（Gateway）、用于地址翻譯和訪問控制的網(wǎng)守（Gatekeeper）、提供多點(diǎn)控制的多點(diǎn)會議控制器（MC）、提供多點(diǎn)會議媒體流混合的多點(diǎn)處理器（MP），以及多點(diǎn)會議控制單元（MCU）等實(shí)體。本小節(jié)將對這幾個(gè)部件的功能展開詳細(xì)的介紹。

3.4 MCU

多點(diǎn)控制單元（MCU）是會議通信的重要設(shè)備，主要實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)會議管理和控制、與會終端的管理、媒體流控制、混音、多畫面等功能。在高清移動會議系統(tǒng)中位于核心機(jī)房內(nèi)的移動高清會議業(yè)務(wù)平臺內(nèi)。MCU的主要組成部分是：網(wǎng)絡(luò)接口單元、呼叫控制單元、多路復(fù)用和解復(fù)用單元、音頻處理器、視頻處理器、數(shù)據(jù)處理器、控制處理器、密鑰處理分發(fā)器及呼叫控制處理器，如圖3所示。它包含多點(diǎn)控制MC和多點(diǎn)處理MP兩部分。

圖3 多點(diǎn)控制單元結(jié)構(gòu)圖

MC和參加會議的每個(gè)端點(diǎn)執(zhí)行“能力交換”過程，指示信息可發(fā)送的操作模式。當(dāng)有終端加入或離開此會議時(shí)，MC可能會調(diào)整向各終端發(fā)送的能力集信息。

MP接收來自各參會端點(diǎn)的音頻、視頻和數(shù)據(jù)信號流，經(jīng)處理后回送各端點(diǎn)。因此，MP能執(zhí)行各種媒體信息的編解碼算法。

4 結(jié)束語

TD-LTE是一種新的面向下一代的移動通信網(wǎng)絡(luò)。本文基于TD-LTE網(wǎng)絡(luò)和其網(wǎng)絡(luò)的承載能力的特點(diǎn)，分析了基于TD-LTE網(wǎng)絡(luò)的移動高清會議的應(yīng)用研究和各項(xiàng)網(wǎng)元的功能描述，希望可以對后續(xù)的業(yè)務(wù)開展提供參考。