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实时音视频调度指挥平台

发布时间:2014-11-26 点击数:1910

总体架构

实时音视频调度指挥平台总体逻辑架构如图1-1所示。系统基于软交换技术,由应用服务器群组执行对各业务支撑和管理,实现了实时音视频调度指挥业务云,与控制层的软交换系统无关,实现了业务与控制的分离。调度业务云提供各类应用服务,如语音调度、视频调度、指令调度、录音录像、即时消息、短信邮箱、协同调度、身份认证、网络管理、终端接入、GIS调度、声光报警等。

传统行政电话网通过中继网关实现与本平台互联互通;视频会议系统通过视频会议代理网关连接软交换系统;无线集群对讲网通过对讲中继网关实现与本平台互联互通;传统视频监控网通过视频代理网关实现与本平台的互联互通。

1-1 平台总体架构

实时音视频调度指挥平台实现了原有各个信息孤岛的有机联合,真正实现了多系统的互联互通以及融合通信,为现场调度指挥提供了强有力的手段。

应用架构

实时音视频调度指挥平台具体的应用功能由三部分组成:底层接口、基础服务功能和高级应用,具体如图2-1所示。

2-1 平台应用架构

(1)底层接口

底层接口提供对物理层的协议支持,包括传统程控交换接口、软交换接口与管理接口。

1)  传统程控交换接口。主要指与传统程控电话交换网互通需要的信令,如1号信令、7号信令、PRIPRAV5Q-SIGDTMFPULSE等。

2)  软交换接口。主要是软交换机支持的协议,包括SIPSIP-IBICCH.323MGCPH.248等协议。

3)  管理接口。主要是提供网管服务接口协议,包括SNMPCORBA等。

(2)基础服务功能

服务功能是实时音视频调度指挥平台提供的主要功能,包括基础功能(传统电话功能与调度电话功能)、协同调度功能、信通互动功能、终端接入功能、录音录像功能、身份认证功能、系统管理功能、系统状态采集与统计功能等。

1)      调度服务功能

调度服务功能包括由软交换设备直接支持的传统语音电话功能与调度指挥系统需要扩展的调度功能。

  传统功能,包括呼叫、接听、挂机、转接、免提等传统语音电话的功能,这些功能软交换设备直接支持。

  电话调度服务功能,包括热线呼入呼出、保持与恢复、呼叫转接、连续应答、强插、强拆、监控、多方通话、群呼、组呼、群答、选答、排队、夜服、呼叫优先、来电显示、调度台组、并机、席间热线、点名、一键通、单呼、追呼、来话通知、自动应答、闭铃等功能

Ø  热线呼入呼出:通过调度台可以控制话机直接发起和接听多媒体呼叫。

Ø  视频通话:通话时可显示通话对象的视频图像,尤其有利于调度人员与作业现场负责人联系时,了解工作环境与工作状况。

Ø  保持与恢复:调度台可以对通话进行保持与恢复操作。

Ø  呼叫转接:调度台可以将当前正在进行的通话转接至第三方。

Ø  连续应答:当调度台手柄处于摘机状态时,如果直接点击热线用户按钮,即中断当前通话并发起新的呼叫 ;如果直接点击来话按钮,即中断当前通话并接听来话。

Ø  强插:调度台呼叫遇忙时,调度员按强插键可对被叫用户实现强插操作。

Ø  强拆:当调度台呼叫遇忙时,调度员按强拆键可对第三方实现强拆操作。

Ø  监控与屏蔽: 当调度台处于监控状态时,对于呼叫本调度台组的所有来话,调度台均进行显示与振铃。当调度台处于屏蔽状态时,对于呼叫本席位的来话,调度台进行显示与振铃;对于呼叫本调度台组和其它调度台的来话,仅有来话显示而不振铃。

Ø  呼叫优先:系统可提供呼叫十级优先功能,原则上,系统允许优先级别高的呼叫对优先级别低的呼叫实施强插或强拆,并同时允许优先级别高的呼叫对优先级别不比自己高的呼叫实施强插保护或强拆保护。

Ø  群呼:调度台向一组被调电话发起呼叫,被调用户接听后形成电话会议。

Ø  组呼:被调电话向调度台组发起呼叫,调度台全部振铃,单一接听即止。

Ø  群答:当同时有多个用户呼叫调度台时,调度员可以同时接听所有的来话,形成会议状态。

Ø  选答:当同时有多个用户呼叫调度台时,调度员可以选择接听任何一路来话,其他呼叫听等待音。

Ø  排队:非调度电话呼叫调度台时,根据调度台状态将电话转入排队状态,用户听排队提示音。

Ø  夜服:定时夜间呼叫转移。

Ø  来电显示:在调度台可显示来话的姓名、部门、职位等信息,有助于沟通,且调度台发出振铃或其他提示。

Ø  调度台组:不同的调度台组之间可实现完全隔离,调度台组内的各成员共享调度信息。

Ø  并机: 对于双手柄调度台,两个手柄同时对一个用户进行调度的功能。

Ø  席间热线: 席位之间的热线呼叫或强插。

Ø  点名:定时自动轮呼,接听即挂断。

Ø  单呼:当调度台设为“单呼”状态时,调度员摘机后无须拨号,只需要按某个热线用户键,系统将自动呼叫该键(一键多号)的第一个号码。或者按轮呼区四个热键之一,系统将自动呼叫该键号码。

Ø  轮呼/追呼/一键多号:将需要确保呼叫成功的对象设置成追呼对象,当调度台设为“轮呼”状态时,调度员摘机后无须拨号,只需按该对象的热键,系统将自动从该键的第一个号码开始,顺序循环呼叫每一个号码。

Ø  自动应答:调度员摘机即可应答来话排队序列里的第一个来话。

Ø  闭铃:通话中有新来话时,调度台不振铃。挂机后,调度台恢复振铃功能。

Ø  视频监听:调度台可以随时查看通话中的一方或双方的实时视频图像。

Ø  视频分发:调度台可以将单兵回传的某路视频分发给其他各个调度相关人员,进行协同会商。

Ø  监控入会:调度台可以将某路监控视频接入正在进行的视频会议室中,针对现场监控进行协同会商。

  调度台功能,包括界面库、调度台管理、监视模块、语音拨号等功能。其中

Ø  界面库:包括控件模块、布局管理模块、工具模块和元素管理模块。

Ø  调度台管理:调度台操作日志、调度台网管维护等功能。其中网管维护功能包括调度台组创建、删除、数据备份、恢复、热线用户增加、修改、删除、设置、调度台组参数设置、紧急呼叫号码设置、席位参数设置、调度员席位设置、席位手柄设置、配置文件导入导出、文件传输、密码管理、网管接口等。

Ø  监视模块:可显示调度人员关系电网生产、运营基本信息,包括接入层监视模块、控制层监视模块和应用层监视模块。

Ø  语音拨号:支持语音识别自助拨号功能,不再需要手工输入电话号码。

2)  协同调度

协同调度功能实现即时多媒体协同会商,成员可以灵活选择,集语音、视频、图文、数据一体的多方在线讨论,是实时音视频调度指挥平台的基本功能,也是系统深化应用阶段分布式办公、移动办公、应急指挥、远程协助等高级业务的基础。

Ø  预约功能:讨论发起人可提前向参与讨论的对象发出预约请求,并进行公告。

Ø  文字讨论功能:提供多方文字交互讨论平台。

Ø  语音对话功能:支持建立起多方语音通话链路,可实现插入、退出、暂停等功能。

Ø  可视化讨论功能:支持建立起多方视频通信链路,可实现插入、退出、暂停等功能。

Ø  图片讨论功能:支持将特定的图片信息粘贴至白板,供讨论分析,图片支持放大、缩小、翻转等调节。

Ø  资料整理功能:讨论发起人可以对背景资料、讨论参与人员信息进行整理,并提供给参与人员共享,便于交流。

3)    录音录像

调度台提供录音录像功能,其主要功能模块包括:

Ø  音视频文件的录制:负责实现音视频流媒体数据包的抓取,编解码、存储,并从软交换机获取相应的话机的通话信息、状态等补充到录制的音视频文件中。

Ø  音视频文件的管理:负责实现音视频数据文件的自动清理,保证系统不间断运行。为维护管理人员提供录音录像文件的备份、恢复、删除、查询等操作,可锁定重要的录音文件以保证该文件不被自动清理。

Ø  音视频文件的查询:为调度员及其他操作员提供录音录像文件的查询。

Ø  音视频文件的播放:负责实现历史记录中的音视频文件的播放。

4)    终端接入

终端接入支持专用终端、桌面终端、移动终端、户外终端等多种终端接入,为调度、运行、检修提供全方位的帮助。

5)    身份认证

通过口令识别、指纹识别、数字签名、人脸识别、语音识别等方式实现用户或指令的双向身份认证。

6)    系统管理功能

采用组件化架构,提供友好的图形界面实时地配置、监控和管理全网设备。帮助用户实现网络运维从被动无序到主动控制的过渡,进而提高工作效率和管理质量,简化管理流程,集中维护,具备实时告警功能。主要包括:

   权限管理功能。提供用户管理、用户认证、权限分配、权限变更等功能,保证系统安全。

  资源管理功能

Ø  设备资源:建立统一的数据模型,对系统内的设备资源进行统一管理;

Ø  备件资源:管理空间资源、物理资源、备品备件等;

Ø  号码资源:对系统E.164号码资源和SIP URI资源管理;

Ø  地址资源:对系统设备IP地址资源管理;

Ø  资源管理:资源查询、资源统计分析、资源预警。

  故障管理功能

Ø  告警规则管理:对系统告警的触发、过滤、封锁、通知、提示、原因等进行梳理和定义。并按照分系统属性,如设备类型、故障等级、衍生关系等对告警规则分类。

Ø  告警提示:根据告警规则及分类对系统故障进行声光、短信、邮件、录音电话、冒泡等提示。

Ø  故障监视:对系统或者重点关注对象的各个部分进行持续的或间断的测试、观察和监测,以发现故障。

Ø  告警日志:对系统告警进行存档,并可对系统当前告警或者历史告警进行查询和统计功能。

  配置管理功能。支持对基础服务内核以及各个分系统进行参数配置、业务配置、备份、存档、恢复等,并通过统一界面完成操作。

  远程维护功能。支持对基础服务内核、调度服务模块、协同调度模块以及调度台的远程维护、管理和配置。并通过接口调用支持对软交换、网关、IAD、终端等设备的远程维护管理和配置功能。

  性能管理功能。支持调度服务器、调度台的灾备,以及对系统的性能进行实时监测、分析、负载均衡和性能优化。

7)    状态信息采集与统计

对调度服务器、调度台、被调终端、NGN网络(软交换机、中继网关、接入网关、IAD等网元)的信息采集与状态统计,构成基本服务管理功能和高级业务功能的信息基础。具体功能包括

  调度服务器部分:对调度内核状态、日志信息进行采集、过滤、统计;对调度服务模块状态、日志信息进行采集、过滤、统计;

  调度台部分:对调度台注册信息、配置信息、状态信息、调度员登录信息、调度员操作日志等进行采集、过滤、统计

  终端部分:对被调终端,包括POTS话机、SIP话机、移动终端的注册信息、通话信息、在线信息、位置和状态等信息进行采集、过滤、统计。

  网络部分:对NGN网络软交换、中继网关、接入网关、IAD等网元的话务量、系统负荷、告警信息、状态信息等进行采集、过滤和统计。对承载网的数据流量、带宽占用率、网络时延、抖动、丢包情况进行采集、过滤和统计。

  对采集和统计信息进行统一的封装、压缩、传输、存档、检索和查询。

(3)高级应用

高级应用是基于服务功能的扩展,包括分析展示业务、信息通信调度管理业务以及智能调度业务。高级应用功能需要在基础服务系统以及本系统的开放式接口共同配合下完成。

1)      智能调度业务

智能调度主要实现了调度的移动化和智能化,包括移动被调、辅助调度、移动调度台、定制移动终端、智能巡检、行为分析、调度门户和统一调度呼叫等功能。

移动被调:开发运维检修人员使用的移动被调客户端软件,实现短信推送、邮件推送、二维码彩信、交互彩信、移动电子表单等功能。其中

Ø  短信推送功能:支持短信发送、群发等功能,发布设备消息或内部通知,支持公司调度、运营信息,个人办公信息短信提醒功能。支持通过短信息下达工作指令的功能。

Ø  邮件推送功能:支持邮件短信提示、短信发邮件等互动功能。

Ø  二维码彩信:支持二维码彩信用于资产管理,包括二维码识别、编辑、交互、彩信传输、数据库接口、消息响应。

Ø  交互彩信:支持调度员向调度台直接传送现场图片和文档图片。包括摄像头调用、超大图片与附件分割、传输与拼接。

Ø  移动电子表单:用于移动电子工单传输。包括功能界面、表单编辑、文件分割与重组、用户交互等功能。

辅助调度:通过对终端信息的融合、与信息系统的互动,收集信息进行策略分析,为调度员提供参考性信通调度策略。包括

Ø  预案梳理:梳理系统事件建立相应的联系人群组。

Ø  预案生成:根据系统事件选择相应预案。

Ø  预案推送:将事件处理预案推送到调度台供参考。

Ø  预案执行:对于一般性预案,如调度员预约并授权执行的预案,可由系统自动执行短信或者录音电话通知。

Ø  预案评估:对辅助调度预案进行跟踪和评估。

移动调度台: 实现调度台的移动化,提供调度管理人员随身办公的便捷。包括

Ø  界面定制:在保持移动调度台保持与专业调度台相似的操作习惯的前提下,提供适合移动设备的屏幕尺寸的移动调度台界面。

Ø  数据接口:专业调度台相同的数据接口在移动设备上的移植与封装。

Ø  系统管理:对移动调度台自身的系统配置管理。

Ø  监视模块:对系统实时信息的动态监视模块。

智能巡检: 实现巡检作业的移动可视化。包括

Ø  移动视频:支持传输巡检现场的实时画面。

Ø  路线管理:提供多种巡检路线规划。

Ø  巡检导航:对巡检人员进行语音提示和导航。

Ø  定位:向调度台反馈巡检人员位置信息。

Ø  巡检计划:根据设备情况自动安排最佳巡检时间。

行为分析: 根据调度员的行为、表情、声音等特征,实现对调度员、值班员、运维人员的行为和情绪分析,做出相应提示。

Ø  日志行为统计:检测操作人员的行为合理性。

Ø  图像情绪分析:根据视频图像分析工作人员的情绪。

Ø  语音情绪分析:根据通话录音分析工作人员的情绪。

Ø  行为提示:根据行为统计和情绪分析做出相应提示。

定制移动终端:在移动被调和移动调度台基础上开发定制移动终端,关注安全防护和设备性能。包括

Ø  移动身份认证:对系统终端使用人员进行4A鉴权。

Ø  高速安全接口:根据视频图像分析工作人员的情绪。

Ø  语音情绪分析:根据通话录音分析工作人员的情绪。

Ø  行为提示:根据行为统计和情绪分析做出相应提示。

调度门户:提供调度员信息交流平台,包括

Ø  数据显示:在平台推送相关运行数据

Ø  新闻公告:在平台发布新闻信息

Ø  热点专栏:在平台公布热点信息

Ø  交流反馈:在平台提供交流与反馈专区

Ø  表单下载:在平台提供相应表单下载专区

统一调度呼叫:建立全网统一呼叫中心,进行一体化调度。包括

Ø  远程监护/指挥:调度人员可以与作业现场建立实时联系,进行远程监护与指挥,节省了奔赴现场的时间。

Ø  远程专家咨询:调度人员、作业现场可以通过专家库建立与远方专家的联系,实现远程会诊。

Ø  网络状态诊断:根据终端的注册状态判断网络状态,提供WEB访问接口及供其它系统调用的接口。

Ø  自动交互应答:提供运行检修之外的第三方呼叫调度电话时的自动交互应答功能,使用户可以根据需要直接寻找到运维或技术人员,减少人工操作负担。

技术架构

下面以中国电网一体化音视频指挥调度平台为例说明技术架构.

1)  集中部署模式

集中部署方案将公司总部和京沪陕三地灾备中心共4个节点作为控制节点,各部署两台软交换机、应用服务器及视频会议MCU。每个控制节点的两台软交换机形成双机冗余,八台软交换机组成一个软交换集群,公司总部、京、沪、陕灾备中心互为异地灾备保护。5个分部、27个省公司、国网信通公司及25个直属单位作为调度节点,所有调度对象就近注册到4个控制节点,实现负载均衡,进一步提高系统的接入能力,系统还可以通过升级方便地扩容,如图3-1所示。

采用集中部署方案,业务集中部署,媒体流根据由业务决定集中或分布路由。在每个控制节点部署视频会议MCU,每个控制节点以及每个省公司调度节点均部署录音录像服务器,系统所有的控制信令都需要经过相应控制节点的软交换机进行转发;视频会议的媒体流经过控制节点,其他媒体流则不需要经过控制节点,按照路由器给出的最佳路径传输。录音录像数据本地存储,然后按策略上传到总部和灾备中心集中存储。北京灾备中心单独部署一套程控交换机和程控调度系统,作为本项目软交换系统的附加备调系统,同时该程控交换系统也作为传统调度系统的拟真系统,通过与本系统长期并网运行,验证本系统介入传统调度领域时的安全性、可靠性。

因此,集中部署方案对承载网络靠近控制中心部分的局部带宽要求较高,尤其是当一个控制中心发生故障时,在另一个备份控制中心会形成突发的流量高峰,可能造成网络瓶颈。

3-1 系统集中部署方案

2)  分布部署模式

分布部署方案除了在总部、京、沪、陕灾备中心部署一个核心的软交换机集群(结构同集中部署方案)外,还将网络划分为华北、华东、华中、西北和东北五个区域网络,每个区域各选两个地方分别部署两台软交换机,区域内的四台软交换机组成一个集群,实现异地灾备保护。华北区域网络选择华北分部和天津公司,华东区域网络选择华东分部和江苏公司,华中区域网络选择华中分部和四川公司,西北区域网络选择西北分部和甘肃公司,东北区域网络选择东北分部和吉林公司,如图3-2所示。

公司总部、京沪陕灾备中心以及直属单位的调度台及IP终端注册在核心的软交换机集群,各区域网络内的分部、省公司(包括以后可能接入系统的地市、县级公司)的调度台及IP终端注册到各自区域网络的软交换机集群,实现负载均衡。此方案将整个系统分成若干区域,实现分布式管理。同时,区域内的通信在区域内部解决,只有跨区的通信需要通过核心集群完成,录音录像和集中部署方案一样,分布方案对承载网络的带宽要求较集中方案要低。

3-2 系统分布部署方案


平台特点

多级分布部署

多种系统融合通信

音视频一体化调度指挥

移动调度,支持现场视频回传

双机热备,保障系统安全稳定运行

分级权限控制,保证指挥调度有序进行

 

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