基于WebSocket的電信運營商視頻營業廳模式的研究與實現

陸屹 趙巍

關鍵詞：WebSocket；音視頻通信；WebRTC；SIP；視頻營業廳

0 引言

隨著全社會數字化轉型的加快，電信運營商內部也正在不斷推送業務向著線上化、智能化、云化方向發展，做強做大線上觸點，拉通線下線上能力。隨著5G 時代移動互聯網VOIP 技術發展，以及視頻應用的普及，大眾客戶在日常生活中越來越接受與認可視頻通話的交流方式，傳統的線下營業廳服務方式正呈現客流下降、廳店減少的趨勢。與此同時，線上自助服務方式發展迅猛。

然而，對于不了解運營商業務、不熟悉智能手機操作的各類人群，線上服務存在一定的使用門檻，特別是面對復雜業務處理流程的場景，難以通過自助的方式順暢的完成信息查詢與業務辦理。因此，探索和建設基于音/視頻協同的遠程自助營業廳，在線上服務中融入視頻交互人工服務非常必要。

1 視頻營業廳定義

視頻營業廳是以4、5G 網絡技術、WebRTC 實時通訊、在線業務辦理等手段為基礎的新型服務平臺，通過音視頻交互的方式實現客戶與營業員進行一對一、面對面溝通與業務辦理操作，為客戶提供一種方便快捷的服務方式。通過該新型服務設施的建設，建立起客戶與運營商的在線紐帶，幫助運營商降低實體營業廳數量及規模，有效降低固定資本和運營成本，提升運營成效。

2 關鍵技術

2.1 WebRTC 音視頻通信

WebRTC（Web Real-Time Communications）是一項基于Web 的實時通訊技術，由Google 收購VoIP軟件開發商Global IP Solutions 的GIPS 引擎后于2011 年開放并更名為“WebRTC”。它允許網絡上不同的應用或者Web 站點，在不借助中間媒介的情況下，建立點對點（Peer-to-Peer）的連接，實現音、視頻流或者其他任意數據的傳輸。WebRTC 提供的核心技術有音視頻的采集、編解碼、網絡傳輸功能[1]，其技術框架如圖1 所示。

WebRTC 具備良好的跨平臺支持，應用開發者可以集成WebAPI 進行自有應用的構建，主要通過Network Stream API、RTCPeerConnection、Peer-topeerData API 三類開放接口，其分別負責媒體流定義、通信控制和數據交換[2]。本文設計的端側應用，將開放接口集成在NativeAPP 中，以SDK 方式封裝，和手機營業廳客戶端整合。

本文在設計實現中，采用的視頻通信技術架構主要包含用戶端、視頻網關、信令媒體、資源服務模塊，如圖2 所示。用戶端實現PC 端和APP 移動端的WebRTC 客戶端，視頻網關實現了SIP over Websoket與WebRTC 的RTP 轉換為SIP 網絡所支持的標準SIP與RTP 協議，信令媒體模塊提供PBX 和媒體服務，資源服務提供文件NAS 存儲服務。

2.2 WebSocket

WebSocket 是HTML5 開始提供的一種瀏覽器與服務器間進行全雙工通訊的網絡技術，是一種在單個TCP 連接上進行全雙工通信的協議。WebSocket 通信協議于2011 年被IETF 定為標準RFC 6455，并由RFC7936 補充規范[3]。WebSocket API 也被W3C 定為標準。相對于HTTP這種非持久的協議來說，WebSocket是一個持久化網絡通信的協議，它不僅可以實現客戶端請求服務器，同時可以允許服務端主動向客戶端推送數據，是真正的雙向平等對話[4]。

在本文視頻營業廳系統的設計實現中采用了基于WebSocket 的SIP over WebSocket 信令方案，并通過WebSocket 實時同步客戶端與服務端之間的排隊信息、接續狀態、網絡延遲信息等。

3 系統設計

3.1 架構設計

視頻營業廳基于微服務架構設計，主體部分采用了JavaEE 的Sping 框架開發，數據庫使用MySQL，并運用了Redis 緩存基礎配置和熱點數據，各個微服務之間主要采用RabbitMQ 消息隊列進行數據狀態同步，主要架構可分為四個部分，包括用戶端系統、視頻通信系統、座席工作臺、配套基礎應用組成，如圖3 所示。

⑴ 用戶端是提供給客戶、座席人員操作界面，可支持智能手機、PC 的接入，手機端通過集成了WebRTC功能SDK 的手機營業廳客戶端實現接入，PC 端通過Chrome、Edge 等原生支持WebRTC 的瀏覽器接入。

⑵ 視頻通信系統是視頻營業廳的核心組件，包括接入管理、視頻網關、信令控制、媒體處理、音視頻錄制等功能模塊，用于實現客戶與座席人員的語音、視頻及數據傳輸等實時通訊功能。

接入管理：對用戶端的呼叫接入請求進行處理，并根據技能信息路由分配座席，反饋排隊狀態和接續應答通知。

視頻網關：提供SIP 與流媒體的代理服務，將SIP over Websoket 與WebRTC 的RTP 轉換為SIP 網路所支持的SIP 與RTP。

信令控制：控制音視頻媒體的開啟與關閉，并交換雙方網絡信息、協商媒體編碼、分辨率等功能。

媒體處理：對音視頻媒體的采集、編解碼、渲染等進行統一處理。

音視頻錄制：對音視頻媒體進行轉碼、錄制、存儲等功能。

⑶ 座席工作臺提供了營業廳座席人員使用的統一操作平臺，集成了CRM（客戶關系管理）系統、業務中臺、人像比對的系統能力。

CRM 系統：提供客戶基礎信息與業務信息的查詢功能。

業務中臺：提供業務的訂單下單、二次確認、訂單的處理能力。

人像比對：提供實現視頻圖像的人像識別、實人認證能力。

⑷ 配套基礎服務包含日志中心、配置中心、數據分析、監控告警等模塊。

日志中心：實現座席接續操作日志，用戶接入流轉日志，會話信息等日志信息的記錄與管理。

配置中心：對技能與技能組、平臺工號權限、路由分配策略等進行統一的配置管理。

數據分析：對系統和業務數據進行統計分析，并提供相關報表查詢功能。

監控告警：實時監控系統個模塊的運行狀態、性能、負載等各項指標，并對異常情況進行實施的維護告警。

3.2 高可用設計

視頻營業廳系統采用高可用、高并發、高可擴展的設計思路，核心模塊均支持跨機房的集群化部署，集群間通過KeepAlived 保活機制實現服務的高效連續運行，避免單點故障。KeepAlived 是一個TCP/IP 協議棧中第3，4，5 層交換機制的軟件，它的作用是檢測服務器狀態，如果有一臺服務器死機或故障，它將有故障的服務器從系統中剔除，當服務器工作正常后，KeepAlived 自動將Web 服務器加到服務器群中，這些工作全部自動完成，不需要人工干涉[5]，即使部分應用節點即使宕機也能做到前臺無感知或者快速自動恢復。視頻營業廳的核心組件視頻通信系統的部署架構，如圖4 所示。

3.3 業務流程設計

客戶使用手機營業廳APP 的視頻通話申請，經過接入管控層、視頻通信系統，與視頻營業廳座席人員建立視頻通信，座席人員通過視頻工作臺與CRM系統、業務中臺等協同實現客戶信息查詢、人像比對、業務下單、訂單信息推送、客戶遠程確認后，完成業務辦理。主要流程如圖5 所示。

⑴ 客戶通過手廳APP 申請視頻服務，視頻通信系統進行技能隊列排隊，反饋排隊進度，手廳端展示排隊信息；

⑵ 排隊完成后，視頻通信系統根據策略分配座席人員，同步反饋手廳APP 端和通知座席工作臺端，手廳端展示等待接聽，座席側進行振鈴；

⑶ 座席側接續應答后，通過視頻通信系統通知手廳APP 側，并建立視頻通信連接，實現視頻通話，手廳APP 和座席工作臺分別展示客戶和座席人員視頻圖像，如圖6 所示；

⑷ 座席工作臺根據呼入的客戶號碼展示業務信息，如果客戶有辦理業務需求，則根據視頻圖像關鍵幀，通過人像比對功能完成實人認證，并提交業務訂單；

⑸ 座席工作臺將業務訂單信息、協議遠程推送給客戶，客戶進行業務二次確認，如圖7 所示。確認后系統完成訂單處理，并通知客戶業務辦理結果；

⑹ 當客戶完成所有業務咨詢、辦理后，進行掛斷操作，視頻通信系統接收到掛斷指令后，通知座席工作臺，結束通信；

4 平臺應用效果

中國移動浙江公司已于2021 年9 月將視頻營業廳投入使用，目前已在全省開設了22 個視頻營業廳共44 個專席，月均通話服務量2391 單，系統建設容量可支持200 個專席同時進行視頻通話，并可根據開設專席的需要隨時進行擴容，有效的解決了客戶在到實體廳店、線上自助辦理時遇到的困境，并將線上面對面咨詢、業務辦理的模式融入千家萬戶的日常生活，滿足不同的服務需求。同時視頻營業廳在日常的使用中也不斷進行優化打磨，努力打造出更規范、更智能的服務平臺，積極推進數智化轉型。

2022.1-2022.12 期間，浙江移動使用視頻營業廳的情況如表1 所示。

5 結束語

本文通過對WebSocket、WebRTC 等技術的研究，設計并實現了視頻營業廳系統，客戶通過手機營業廳APP 與視頻營業廳座席人員進行實時音視頻通信，運用在各類的服務咨詢、業務辦理等場景，提供了全新的服務方式與用戶體驗，實現了營業廳的降本增效。后續將進一步優化客戶端接入能力，擴展通過微信、手機瀏覽器等更多種的接入方式，提升客戶使用的便捷性。同時不斷擴展平臺的能力，將音視頻通信平臺的能力運用于視頻客服、視頻會議和遠程視頻培訓等更多場景中。