Внедрение системы видеоконференцсвязи нового поколения

Вопросы дальнейшего развития сети видеоконференцсвязи, ставшие актуальными для всех дирекций связи ЦСС, были рассмотрены в 2013 г. на сетевой школе передового опыта на Алтае. Здесь связисты познакомились с новыми решениями и технологиями в области видеоконференцсвязи ведущих телекоммуникационных фирм, крупнейших в этой области производителей, в том числе компании HUAWEI. Причем ее наработки и решения удачно вписывались в намеченную концепцию развития сети ВКС ОАО «РЖД». На школе было предложено выделить несколько опытных полигонов для проверки работы оборудования видеоконференцсвязи разных производителей в реальных условиях эксплуатации. Одной из идей была организация пилотных зон на базе сетей передачи данных трех полигонов с целью имитации полной трехуровневой структуры сети видеоконференцсвязи ОАО «РЖД»: центра, управления железной дороги и региона с возможностью подключения внешних абонентов и интеграцией с телефонией и связью селекторных совещаний. Пилотной зоне на Горьковской дороге досталась роль уровня региона. Все оборудование пилотной зоны было объединено под управление единой системы SMC, расположенной на центральном уровне. Это позволило организовать централизованное управление всеми ресурсами сети видеоконференцсвязи с возможностью доступа к ним из любой ее точки, в томчисле с полигона Горьковской дороги. Доступ к системе управления иерархический: администратор центра может управлять всеми ресурсами, а администраторы дорог – только ресурсами своего сегмента, не мешая при этом друг другу. Так, в рамках своего сегмента администратор Горьковского полигона может назначать администраторов меньшего ранга, выделяя им в управление ресурсы сети территориальных управлений, а также других пользователей с заданным уровнем полномочий, например операторов конференций, права которых ограничены только возможностью созыва конференции и управления ею. В качестве коммутатора видеоконференцсвязи выбран многоточечный сервер MCU VP9660, имеющий «горячее» резервирование всех своих модулей, в том числе модуля управления. Благодаря этому осуществляется бесперебойное ведение конференций даже при выходе из строя любого из блоков устройства. Предусмотренный в системе централизованный контроль позволил автоматизировать такие функции, как каскадирование и балансирование нагрузки MCU и переключение на резервные устройства (MCU, терминалы, серверы). Это значительно повысило надежность видеоконференцсвязи и облегчило работу администраторов. Решение пилотной зоны продемонстрировало возможность абонентов самостоятельно, без помощи администраторов, созывать конференции, выбирая дляэтого участников из единого списка контактов. Весь остальной процесс происходит автоматически. Стыковка системы управления с сервером MS Exchange позволяет заказывать видеоконференцию непосредственно из рабочего календаря MS Outlook. Естественно, что основным требованием к новому оборудованию со стороны связистов стало обеспечение совместимости с уже используемой аппаратурой видеоконференцсвязи. Этому было уделено особое внимание при тестировании. Были проверены входящие и исходящие включения в конференцию терминалов других производителей по одному и двум видеопотокам. Причем проверялось взаимодействие по всем открытым протоколам и методам кодирования, которые сегодня используются и поддерживаются MCU этой серии. В результате испытаний была подтверждена полная функциональность управления конференциями. Вместе с тем были проверены расширенные возможности совместной работы MCU с другими видеосерверами. Ведь обычно это делается путем прямого IP-соединения серверов видеоконференцсвязи, что достаточно трудоемко и требует подготовительной работы, опыта и специальных знаний. Наличие же централизованной системы управления с контроллерами зон (H.323-gatekeeper/SIP-регистратор) значительно облегчает эти операции. Контроллеры зон дают возмож- ность исключить непосредственную адресацию устройств видеоконференцсвязи по их IP-адресам и перейти к более свободной по зарегистрированным номерам. За счет этого обеспечивается автоматизация сбора конференций. Например, чтобы подключить конференцию, созванную на другом сервере, не нужно подробно прописывать соединение между серверами, а достаточно набрать номер конференции. Причем если она активируемая, то запустится автоматически, подключая объявленных участников. Это значительно облегчает также сбор конференции с видеотерминала, поскольку для этого нужно только отметить в списке контактов желаемых участников и нажать кнопку вызова. Дальнейшие действия происходят автоматически, информация о номерах вызываемых абонентов поступает в систему управления и после обработки в MCU передается инструкция по установке соединения с конкретными IP-адресами.Такая технология несколько отличается от практики сбора участников видеоконференций, принятой в ОАО «РЖД», однако она представляет интерес для применения. Многоточечный сервер MCU VP9660 обладает возможностью фиксации распределения ресурсов (производительности) по портам подключения. Администратор может сконфигурировать сервер MCU на нужное количество одновременных портов и заданную производительность, что избавляет его в дальнейшем от необходимости постоянно контролировать распределение ресурсов сервера между участниками конференций в зависимости от параметров их подключения. Если нужно, портовую емкость и распределение ресурсов можно изменить, при этом перезагрузка MCU не потребуется. В процессе испытаний проверялось также соответствие форматов отображения объектов на экране регламентам и практикам, утвержденным или сложившимся в ОАО «РЖД». Тестирование показало, что возможности MCU VP9660 с большим запасом превышают характеристики используемого оборудования как по количеству вариантов раскладки (48 против 35), количеству оконна экране (24 против 16), так и по функциональности. Например, в окна конференции можно выводить не только изображения участников, но и их контент, слайды, презентации и другие документы.

Следует отметить, что все выявлявшиеся в процессе испытаний различия в требуемых и поддерживаемых регламентах разработчики компании HUAWEI оперативно устраняли, и в этой части замечаний не осталось. Наиболее существенными новациями, предложенными HUAWEI в MCU 9 серии, стали технологии для работы на низкоскоростных и нестабильных каналах связи. Примененные в оборудовании сигнальные процессоры и математика алгоритмов видеообработки обеспечивают сжатие и передачу видеосигнала высокой четкости даже по каналу 64 кбит/с. Поддерживаются как передовой открытый протокол видеокодирования H.264 High Profile, позволяющий передавать сигнал частотой 30 кадр/с и разрешением 1080p в канале скоростью от 1 Мбит/с, так и его патентованное расширение – технология VME 2.0 (Video Motion Enhancement). Она вдвое улучшает параметры, при которых на этой же скорости можно передать уже видеосигнал с разрешением 1080p и частотой 60 кадр/с в полосе. Более высокая эффективность видеосжатия при технологии VME стала возможнойблагодаря впервые введенной технике анализа сжимаемого изображения и выбора стратегии обработки для зон изображения, на которые собеседник больше всего обращает внимание. Так, наиболее важно передать зону глаз и губ собеседника, а также движущиеся объекты, документы и др. Соответственно вычислительные ресурсы и степень компрессии распределяются так, чтобы максимально качественно передать чувствительные для глаз зоны и уменьшить объем кодирования малочувствительных зон без потери визуального субъективного впечатления для собеседника. Для работы по нестабильным каналам связи предусмотрен набор различных алгоритмов, таких как компенсация потерь SEC 3.0 (Super Error Concealment), управление скоростью Intellectual Rate Correction и др. Они дают возможность защитить передаваемые звук и изображение от потерь до 20 % IP-пакетов, от сетевого дрожания пакетов – до 1000 мс, а также от изменений полосы пропускания в канале связи. В процессе опытной эксплуатации сервер VP9660 продемонстрировал стабильность длительного функционирования. Он работаeт под управлением встроенной операционной системы реального времени VxWorks, более стабильной по сравнению с универсальными OC типа Linux и др., имеющей меньшие задержки и лучшую защищенность от несанкционированного вторжения. Защита пользовательских паролей и видеопереговоров обеспечивается шифрованием как протоколов управления SSH, HTTPS и SNMPv3, так и сигнализации и переговоров Н.235, TLS. Для большей безопасности можно использовать отдельный порт управления, изолировав сеть управления от абонентской сети и запретив доступ к управлению по портам, подключенным к абонентской сети. В сентябре 2014 г. все проверки, запланированные программой эксплуатационных испытаний, были завершены. После этого состоялась итоговая демонстрация технических решений в области видеоконференцсвязи руководству ЦСС ОАО «РЖД». При этом руководством и специалистами было отмечено высокое качество приемо-передаваемого аудио- и видеоизображения, удобство системы управления, возможность полной интеграции с существующей системой видеоконференцсвязи. Рекомендовано применение этого оборудования в системе технологической видеоконференцсвязи ОАО «РЖД». На полигоне Горьковской дороги эта аппаратура введена в постоянную эксплуатацию, что позволило обеспечить HD-качество при проведение совещаний в режиме видеоконференцсвязи из студий Управления и всех студий территориальных управлений.

А.Н. КОРОЛЁВ, начальник Нижегородской дирекции связи