科達(dá)-湖南法院系統(tǒng)綜合業(yè)務(wù)通信網(wǎng)方案

    湖南省法院專網(wǎng)通信業(yè)務(wù)包括語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、視頻三個(gè)方面，這三個(gè)方面是并重的。在語(yǔ)音業(yè)務(wù)方面，需要在法院系統(tǒng)建設(shè)內(nèi)部電話網(wǎng)絡(luò)，以解決各個(gè)法院之間的日常語(yǔ)音業(yè)務(wù)，節(jié)省電話費(fèi)用，方便內(nèi)部溝通。在數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)方面，主要包括內(nèi)部網(wǎng)站、法院信息管理系統(tǒng)、郵件系統(tǒng)、綜合數(shù)據(jù)庫(kù)、電子檔案管理系統(tǒng)等各種應(yīng)用系統(tǒng)，這些應(yīng)用系統(tǒng)的建設(shè)首先需要基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)施。在視頻方面，法院系統(tǒng)需要進(jìn)行各類行政、業(yè)務(wù)會(huì)議，需要進(jìn)行遠(yuǎn)程培訓(xùn)，還會(huì)進(jìn)行庭審直播、錄像點(diǎn)播等應(yīng)用，這就需要業(yè)務(wù)功能較強(qiáng)的視頻網(wǎng)絡(luò)。

    對(duì)于這樣的系統(tǒng)，如果采用早期的法院系統(tǒng)信息化建設(shè)模式，語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、視頻分別規(guī)劃，將會(huì)帶來(lái)重復(fù)投資、信息資源不能共享和互通、網(wǎng)絡(luò)管理和維護(hù)困難等諸多難題。為此，要同時(shí)實(shí)現(xiàn)上述三種通信業(yè)務(wù)，就必須考慮在通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)時(shí)加強(qiáng)資源的整合，盡量減少重復(fù)投資，以充分保障法院各項(xiàng)工作的順利、高效進(jìn)行。

    基于湖南法院系統(tǒng)信息化建設(shè)的現(xiàn)狀和對(duì)各種業(yè)務(wù)的具體需求，科達(dá)通過全系列語(yǔ)音、數(shù)據(jù)及視頻產(chǎn)品為其打造了一個(gè)“三網(wǎng)合一”的綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)通信平臺(tái)，可同時(shí)提供專網(wǎng)電話、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)及視頻會(huì)議等多種業(yè)務(wù)，有效解決了業(yè)務(wù)、資源、投入等各方面的難題。

一、“三網(wǎng)合一”常見問題

    采用“三網(wǎng)合一”方式時(shí)，多種業(yè)務(wù)在同一條專線中傳輸，這在法院專用通信網(wǎng)建設(shè)中，會(huì)遇到以下幾個(gè)問題：

1、帶寬資源有限

    專用網(wǎng)絡(luò)在建設(shè)時(shí)一般需要采用專用線路，專用線路的租費(fèi)是比較昂貴的，一般在法院系統(tǒng)二、三級(jí)網(wǎng)，比較合適的是租用基于SDH的E1電路，可以提供2M的帶寬。所以在建設(shè)初期就要考慮如何有效利用這2M帶寬解決所有的業(yè)務(wù)。

2、實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)傳輸

    在“三網(wǎng)合一”網(wǎng)絡(luò)中，語(yǔ)音和視頻業(yè)務(wù)都是實(shí)時(shí)性的業(yè)務(wù)，這就需要每一路的語(yǔ)音或視頻都具有比較穩(wěn)定的帶寬保證，若帶寬出現(xiàn)爭(zhēng)搶情況，這些實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)會(huì)不穩(wěn)定，如語(yǔ)音的延時(shí)、視頻的馬賽克等現(xiàn)象。

3、安全性

    法院機(jī)關(guān)很多內(nèi)部業(yè)務(wù)都是需要保密的，在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)時(shí)一定要考慮傳輸通道的安全性和各個(gè)業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)方式的安全性。

4、維護(hù)管理

    作為綜合業(yè)務(wù)通信網(wǎng)絡(luò)，所有的業(yè)務(wù)都在一套硬件設(shè)備上完成傳輸工作，需要強(qiáng)大而操作簡(jiǎn)便的維護(hù)管理系統(tǒng)。如果各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的傳輸都采用獨(dú)立的管理平臺(tái)，將需要同時(shí)維護(hù)多個(gè)系統(tǒng)，造成時(shí)間和人力的浪費(fèi)。

二、科達(dá)綜合復(fù)用特點(diǎn)

    針對(duì)以上問題，湖南省高級(jí)人民法院組織專家進(jìn)行了反復(fù)的論證、考察、比較，根據(jù)自身的網(wǎng)絡(luò)情況、線路條件、業(yè)務(wù)特點(diǎn)，也參考了其他經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)省份法院的組網(wǎng)經(jīng)驗(yàn)，并在上級(jí)技術(shù)部門的指導(dǎo)下，最終選用科達(dá)DSL系列綜合復(fù)用設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)“三網(wǎng)合一”。

    科達(dá)DSL系列綜合復(fù)用設(shè)備是采用TDM和IP技術(shù)融合的通信平臺(tái)，可在一條專線上實(shí)現(xiàn)多種業(yè)務(wù)接入。一方面，利用TDM技術(shù)實(shí)現(xiàn)各種業(yè)務(wù)所需帶寬的分配，另一方面，在TDM技術(shù)的基礎(chǔ)上加入路由技術(shù)和智能切換技術(shù)，既保證了各種業(yè)務(wù)所需的帶寬，又提供了豐富的業(yè)務(wù)接入方式，同時(shí)也提高了線路資源的利用率。

    利用科達(dá)DSL系列綜合復(fù)用設(shè)備進(jìn)行組網(wǎng)，可以從根本上解決之前提到的“三網(wǎng)合一”所面臨的諸多問題。具體體現(xiàn)如下：

1、帶寬資源問題

    由于當(dāng)前電信運(yùn)營(yíng)商SDH網(wǎng)絡(luò)覆蓋非常廣泛，而且技術(shù)上也非常成熟，所以此次全省法院系統(tǒng)組網(wǎng)統(tǒng)一均采用租用SDH 2M數(shù)字電路（E1）作為傳輸資源。E1線路有一個(gè)特點(diǎn)，它可以利用信道化處理技術(shù)將2M帶寬物理分割為32個(gè)64K的低速信道，每個(gè)信道稱為一個(gè)時(shí)隙。利用這些信道的組合就可以為不同的業(yè)務(wù)提供所需的相應(yīng)帶寬。

    而綜合復(fù)用設(shè)備正好可以根據(jù)不同業(yè)務(wù)的特點(diǎn)及帶寬需求，利用TDM時(shí)分復(fù)用技術(shù)實(shí)現(xiàn)這些信道的分配與組合。每種業(yè)務(wù)所對(duì)應(yīng)的信道組相當(dāng)于一條獨(dú)立的物理傳輸通道，因此各業(yè)務(wù)間是完全隔離的，互不干擾。

    比如，在一條2M的E1數(shù)字電路中，除去網(wǎng)管和時(shí)鐘同步的2個(gè)時(shí)隙，可分配給具體業(yè)務(wù)的有30個(gè)時(shí)隙，根據(jù)需求，語(yǔ)音業(yè)務(wù)可分配4個(gè)時(shí)隙（相當(dāng)于4路無(wú)壓縮的語(yǔ)音中繼），數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)占用4個(gè)時(shí)隙（相當(dāng)于256K帶寬），視頻業(yè)務(wù)占用22個(gè)時(shí)隙（相當(dāng)于1.4M左右?guī)�寬）。這樣分割以后，各種業(yè)務(wù)之間的帶寬都是有保障的，不會(huì)出現(xiàn)帶寬爭(zhēng)搶的現(xiàn)象，語(yǔ)音、視頻等實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的效果可得到有效保證。

    當(dāng)然，這樣的分割不僅僅局限于語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、視頻這些有著本質(zhì)差異的業(yè)務(wù)，它也可以用于分割普通數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)與關(guān)鍵數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，比如普通的辦公網(wǎng)與重要的業(yè)務(wù)網(wǎng)，以此來(lái)保障重要數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)所需的帶寬。

    為解決以往TDM方式下的帶寬資源浪費(fèi)問題，科達(dá)綜合復(fù)用設(shè)備支持帶寬切換技術(shù)，比如，在視頻會(huì)議不開時(shí)，可將其帶寬切換給數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，保證帶寬得到充分利用。

2、實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)傳輸問題

    計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)屬于突發(fā)性業(yè)務(wù)，往往對(duì)延時(shí)、抖動(dòng)不敏感，而語(yǔ)音和視頻屬于實(shí)時(shí)性業(yè)務(wù)，對(duì)延時(shí)、抖動(dòng)的要求相對(duì)苛刻得多。要解決語(yǔ)音和視頻的實(shí)時(shí)性問題，其業(yè)務(wù)傳輸通道必須保證端到端的穩(wěn)定帶寬。在上述帶寬資源分配下，由于每種業(yè)務(wù)占用的相當(dāng)于是一條獨(dú)立的物理線路，因此完全可以保證語(yǔ)音和視頻的實(shí)時(shí)性，不會(huì)出現(xiàn)延時(shí)、抖動(dòng)等不穩(wěn)定因素。

3、安全性問題

    由于各種業(yè)務(wù)間是一種物理隔離的關(guān)系，來(lái)自數(shù)據(jù)網(wǎng)的病毒和黑客不會(huì)影響語(yǔ)音和視頻傳輸安全，因此采用綜合復(fù)用技術(shù)可以充分保障多種業(yè)務(wù)并存時(shí)的安全隔離性。

4、維護(hù)管理問題

    科達(dá)綜合復(fù)用設(shè)備具有完善的端到端網(wǎng)管功能，它可通過圖形化的集中網(wǎng)管界面，實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)、全程統(tǒng)一管理，包括設(shè)備配置、告警、日志等所有范疇，因此完全可以做到遠(yuǎn)程設(shè)備的免維護(hù)，基層單位無(wú)需配備精良的設(shè)備維護(hù)人員，大大節(jié)省維護(hù)資源。

    此外，科達(dá)綜合復(fù)用設(shè)備具有非常豐富的業(yè)務(wù)接口，如10/100M、E1、V.35、RS232等，可徹底解決其他組網(wǎng)方式帶來(lái)的業(yè)務(wù)接口單一等問題，使得整個(gè)系統(tǒng)具有良好的可擴(kuò)展性。

二、湖南法院“三網(wǎng)合一”方案

    綜合復(fù)用設(shè)備組網(wǎng)時(shí)可分為中心平臺(tái)設(shè)備和遠(yuǎn)端接入設(shè)備，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)采用星性拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。中心平臺(tái)作為整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的中心，提供語(yǔ)音、數(shù)據(jù)的交換功能和視頻的交換通道（視頻在MCU中交換，下文中將會(huì)敘述）；各個(gè)遠(yuǎn)端點(diǎn)配置遠(yuǎn)端接入設(shè)備，實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、視頻業(yè)務(wù)的接入。遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)和中心平臺(tái)之間租用專線實(shí)現(xiàn)互聯(lián)。

    根據(jù)湖南法院的情況，結(jié)合DSL系列綜合復(fù)用的應(yīng)用特點(diǎn)，科達(dá)提供的“三網(wǎng)合一”整體解決方案如下圖所示：

    全網(wǎng)采用科達(dá)DSL-4000/DSLC-120綜合復(fù)用設(shè)備組建。網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)模為省高法和14個(gè)地市中院以及123個(gè)區(qū)縣基層法院。省院作為省級(jí)網(wǎng)絡(luò)中心、地市法院作為市級(jí)網(wǎng)絡(luò)中心，均配置DSL-4000中心平臺(tái)設(shè)備，通過E1專線互聯(lián)。各區(qū)縣基層院作為全網(wǎng)接入端，配置DSLC-120綜合接入設(shè)備，通過E1專線向上與地市法院相連。由中心平臺(tái)設(shè)備和綜合接入設(shè)備提供相應(yīng)的語(yǔ)音、數(shù)據(jù)及視頻業(yè)務(wù)的統(tǒng)一接入。

    在語(yǔ)音方面，DSL系列綜合復(fù)用設(shè)備具有完善的程控交換與匯接功能，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)相當(dāng)于由PBX互聯(lián)構(gòu)成的電話專網(wǎng)。由于采用電路交換和PCM無(wú)壓縮語(yǔ)音編碼機(jī)制，因此可提供電信級(jí)的電話通信質(zhì)量，聲音清晰，傳真通暢。

    在數(shù)據(jù)方面，通過DSL系列綜合復(fù)用設(shè)備的內(nèi)置路由實(shí)現(xiàn)各級(jí)法院的計(jì)算機(jī)網(wǎng)互聯(lián)，無(wú)需另配路由器等數(shù)據(jù)通信設(shè)備，大大節(jié)省了全網(wǎng)建設(shè)成本。科達(dá)內(nèi)置路由基于統(tǒng)一的NIP平臺(tái)，支持RIP、OSPF等動(dòng)態(tài)路由協(xié)議，具有豐富的網(wǎng)絡(luò)安全特性。

    在視頻方面，由平臺(tái)提供透明的傳輸通道，通過外配的科達(dá)KDV系列視頻會(huì)議設(shè)備實(shí)現(xiàn)多媒體通信。DSL系列綜合復(fù)用設(shè)備具有豐富的業(yè)務(wù)接口，包括電路型業(yè)務(wù)接口、IP業(yè)務(wù)接口等，可根據(jù)具體情況為視頻業(yè)務(wù)提供靈活的組網(wǎng)接入。對(duì)于基于H.320協(xié)議的視頻會(huì)議組網(wǎng)，可采用電路型業(yè)務(wù)通道，如E1、V.35接入，對(duì)于H.323協(xié)議的視頻會(huì)議組網(wǎng)，可采用內(nèi)置路由的IP通道，如10/100M以太網(wǎng)接入。

四、湖南法院視頻會(huì)議系統(tǒng)

    由于視頻業(yè)務(wù)占用的帶寬資源較大，法院系統(tǒng)在視頻會(huì)議網(wǎng)絡(luò)建設(shè)時(shí)需要充分考慮網(wǎng)絡(luò)資源的配置和設(shè)備的選型情況。此次視頻會(huì)議系統(tǒng)在建設(shè)時(shí)主要考慮了兩個(gè)方面的問題：體系結(jié)構(gòu)和編碼技術(shù)。

1、體系結(jié)構(gòu)

    視頻會(huì)議有H.320和H.323兩種體系結(jié)構(gòu)。

    H.320是基于電路交換的視頻通信系統(tǒng)，視頻設(shè)備之間通過專線連接，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是主從星型結(jié)構(gòu)。H.320的優(yōu)點(diǎn)是傳輸圖像的信道是固定分配的，帶寬有保證，不會(huì)有其它業(yè)務(wù)擠占該帶寬，在帶寬資源較為緊張的廣域網(wǎng)上，能保證會(huì)議電視的效果。但由于設(shè)備之間要采用專線連接，因此對(duì)線路要求較高，組網(wǎng)不夠靈活。

    H.323是基于分組交換的多媒體通信系統(tǒng)。視頻設(shè)備之間的通信依托數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)

    （Internet/Intranet），每個(gè)視頻設(shè)備通過IP協(xié)議實(shí)現(xiàn)互聯(lián)通信。由于依托于數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，因此H.323視頻會(huì)議系統(tǒng)具有非常靈活的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，不需要為視頻業(yè)務(wù)提供專門的信道。只要數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)到達(dá)的地方，就可實(shí)現(xiàn)視頻通信。

    由于此次視頻會(huì)議系統(tǒng)基于DSL綜合復(fù)用設(shè)備，無(wú)論采用E1/V.35專線方式接入還是采用10/100M以太網(wǎng)接入，均可通過信道化的帶寬分配充分保障傳輸效果，因此，從節(jié)約投資角度出發(fā)，此次視頻會(huì)議系統(tǒng)全部采用H.323協(xié)議進(jìn)行組網(wǎng)，通過10/100M以太網(wǎng)接入�？紤]今后網(wǎng)絡(luò)條件的改造，在實(shí)際的設(shè)備選型上，科達(dá)選用了同時(shí)支持H.323、H.320雙協(xié)議的MCU，既滿足目前需求，又可實(shí)現(xiàn)今后平滑擴(kuò)展。

2、編碼技術(shù)

    視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)在上個(gè)世紀(jì)80年代開始出現(xiàn)，主要有兩大陣營(yíng)，分別是ITU-T制定的H.26x系列和ISO/IEC制定的MPEG-x系列。

    其中，H.261、H.263、H.263+、MPEG-1的編解碼標(biāo)準(zhǔn)占用帶寬為64K-2M，只支持352×288（CIF）的圖像分辨率，即使今后網(wǎng)絡(luò)帶寬提升，也無(wú)法提高圖像分辨率。MPEG-2能支持704×576（4CIF）的高分辨率，但占用帶寬要求太高，要達(dá)到4CIF分辨率，需要6M以上的帶寬，即使在低分辨率情況下最低帶寬也至少2M，主要應(yīng)用于視頻存儲(chǔ)（DVD）和視頻廣播。

    MPEG-4繼承了MPEG-2高質(zhì)量圖像和H.263低帶寬要求的特點(diǎn)，相對(duì)于MPEG-2來(lái)說，其編碼效率提高了3到4倍。MPEG-4電視會(huì)議系統(tǒng)對(duì)于突變情況如場(chǎng)景切換等具備更好的適應(yīng)性，可以用最少的數(shù)據(jù)獲得最佳的圖像質(zhì)量，滿足了較低碼率應(yīng)用的需求，在1.5Mbps的情況下，圖像質(zhì)量可以達(dá)到DVD質(zhì)量，MPEG-4也逐漸成為網(wǎng)絡(luò)流媒體的編解碼標(biāo)準(zhǔn)。

    H.264是JVT（Joint Video Team，視頻聯(lián)合工作組）制定的最新一代視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，它進(jìn)一步提升了視頻壓縮比、視頻質(zhì)量以及對(duì)各類網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性。H.264不僅比H.263節(jié)約了50％的碼率，而且對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸具有更好的支持功能。它引入了面向IP包的編碼機(jī)制，有利于網(wǎng)絡(luò)中的分組傳輸和視頻的流媒體傳輸，支持不同網(wǎng)絡(luò)資源下的分級(jí)編碼，從而獲得平穩(wěn)的圖像質(zhì)量。
綜上所述，視頻編解碼方式是視頻會(huì)議的一個(gè)最重要的技術(shù)性能指標(biāo)之一，我們可以看到，視頻編解碼技術(shù)是不斷發(fā)展的，選用何種編解碼技術(shù)要結(jié)合具體的應(yīng)用和帶寬資源來(lái)綜合考慮，并盡可能選擇同時(shí)支持多種編解碼標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備，以滿足未來(lái)的發(fā)展需要，保護(hù)前期投資。

    由于此次規(guī)劃的語(yǔ)音、數(shù)據(jù)以及視頻三種業(yè)務(wù)共用1個(gè)2M，為了保障語(yǔ)音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的順利運(yùn)行，視頻業(yè)務(wù)不能占用過多的帶寬。因此，必須選擇具有高效壓縮算法的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)。在上述提到的幾種標(biāo)準(zhǔn)中，MPEG-4和H.264都可以提供高效、高質(zhì)量的視頻處理機(jī)制，因此此次視頻會(huì)議系統(tǒng)在設(shè)備選型上，科達(dá)選用了既可支持MPEG-4又可支持H.264的MCU和視頻會(huì)議終端。

五、運(yùn)行情況

    湖南法院系統(tǒng)綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)自投入實(shí)施以來(lái)，已全部開通數(shù)據(jù)、電話、以及視頻會(huì)議業(yè)務(wù)，目前全網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，大大方便了省高院和各地市中院及各區(qū)縣基層院的多種業(yè)務(wù)實(shí)時(shí)溝通，有力地提升了全省法院系統(tǒng)的快速反應(yīng)能力和綜合辦案能力。