融合通信系統海上應用探析

齊海勇，陳 揚

（中國交通通信信息中心，北京 100011）

1 引言

近年來，交通系統公務船舶在海上人命救助、應對突發事件、交通指揮調度、綜合監管和配合維權方面發揮重大作用，但是在執行任務的過程中發現海上綜合指揮能力不足、通信及數據傳輸能力不足、信息集成能力不足等問題。

2 融合通信系統概述

融合通信系統就是通過融合指揮調度平臺可把現有的各系統的語音、視頻、數據信息資源進行集中接入，打破之前的通信瓶頸，實現跨系統、跨網絡的互聯互通。

2.1 融合通信功能組成

融合通信系統主要以融合調度服務器為核心，配合各系統接入網關，實現所有音視頻及信息數據的IP化，實現多業務融合、多媒體融合、多網絡融合等三大功能。如圖1所示。

圖1 融合通信功能組成圖

2.2 融合通信構架及作用

融合通信系統通過3G/4G、IP、有線、衛星、微波等網絡系統把不同制式的通信終端、信息系統有機集成一個平臺。實現各種信息服務資源綜合，統一指揮，聯合行動。

圖2 融合通信系統拓撲圖

融合通信系統主要通信手段融合、集中管理調度、提高取證手段、服務領導決策等作用。具體如表1所示：

表1 融合通信系統作用

3 融合通信系統的海上應用

3.1 海上應用典型拓撲圖

目前，交通系統海上公務船舶所承擔的綜合監管、海上交通指揮調度、海上突發事件、海上人命搜救、維護國家海洋權益和國際交流合作等使命任務性質及內容，決定了大部分時候都需要船岸和船船聯動，因此，融合通信系統也需要采取船岸船的模式進行部署。典型部署模式如圖3所示。

圖3 海上應用典型拓撲圖

（1）岸基指揮中心：部署多媒體調度臺、視頻會議系統、IP話機和移動終端，通過衛星/4G網絡與主船船載系統建立通信。

（2）編隊海巡船：部署多媒體調度臺、視頻會議系統、IP話機和移動終端，通過衛星/4G/船隊寬帶網絡與主船船載系統建立通信。

（3）主船：部署多媒體調度服務器（主備配置）、視頻服務器、錄音錄像服務器、調度臺、IP話機、移動終端和各種網關設備等，融合接入船載視頻會議系統、視頻監控系統、語音交換系統、廣播系統和多種業務電臺等，通過衛星/4G/船隊寬帶網絡/Wi-Fi與岸基指揮中心和編隊海巡船建立通信。

3.2 通信鏈路的融合

海上船舶的特殊工作環境決定了其通信主要以衛星通信為主，4G及微波通信為輔的模式，其中衛星通信主要為VSAT衛星通信、海事衛星通信及銥星等其他衛星通信系統，這些通信系統的功能特點、通信自費、帶寬資源、海上信號覆蓋范圍、接入網方式、網絡控制方式等都不盡相同。融合通信系統能夠智能的判斷每種通信鏈路的通斷情況，并根據本船的設定原則對這些鏈路進行自動或手動的切換。主要實現功能如表2所示。

圖4 鏈路判決示意圖

表2 多網判決功能點

3.3 視頻信息融合

視頻融合主要包括視頻監控、視頻會議兩部分。

圖5 視頻融合示意圖

（1）視頻監控。系統支持GB/T 28181協議、RTSP、ONVIF、SDK等多種方式實現視頻監控設備的接入。既有視頻監控平臺支持GB/T 28181協議，則可直接協議對接；監控平臺不支持GB/T 28181協議，或者需要直接和前端編碼器、IP攝像頭對接，則可通過視頻代理網關實現視頻的綜合接入。

（2）視頻會議。視頻會議的接入方式有兩種，一是SIP對接，二是背靠背方式對接（SIP視訊終端與現有視訊終端背靠背或視頻編解碼器背靠背），可根據既有視頻會議系統的類型選擇對接方式。

3.4 語音融合

語音融合主要包括交換接入、船上廣播接入、傳統對講接入三個部分。

（1）語音交換接入系統。現有語音交換系統支持SIP協議（IP-PBX），則可直接通過服務器層實現SIP協議對接；現有語音交換系統不支持SIP協議，則可通過E1/FXO/FXS等多種方式線路對接，實現互聯互通。

（2）船上廣播系統接入。通過音頻接口網關實現和音頻矩陣、調音臺、擴音廣播主機實現對接，接入到音頻矩陣、調音臺、擴音廣播主機的一路音頻輸入口；客戶的廣播終端支持SIP協議，可直接注冊到多媒體調度服務器，無需通過網關對接，即可作為多媒體調度系統的廣播分機。

圖6 語音融合總體拓撲圖

（3）傳統對講系統接入。集群接入網關向上提供IP網絡接口接入多媒體指揮調度系統，向下提供標準的DB15接口對接各種對講電臺或手臺，電臺和手臺側接口根據電臺/手臺的接口類型定制接口線纜；單臺集群接入網關支持4路傳統對講系統的接入，超過4路時，可通過堆疊網關實現接入。

3.5 業務系統的融合

為了方便現場研判及遠程指揮，需要將船上及周邊船只的信息數據進行采集和疊加，例如：視頻監控圖像、電子海圖、導航雷達、機艙監控報警、船舶綜合數據、氣象儀、測深儀、測風儀、北斗導航系統、差分全球定位系統（DGPS）、溢油雷達、AIS、主機動態監控、輔機動態監控等。

圖7 業務軟件融合界面

4 結束語

黨的十八大提出了“發展海洋經濟，保護海洋生態環境，堅決維護國家海洋權益，建設海洋強國”的戰略部署。因此，為了進一步提高我國海上搜救中心事故現場信息采集能力和搜救組織、指揮、協調能力，加強海巡船移動執法和移動辦公能力，更好地履行所承擔的水上交通安全監管職責，保護人民生命財產安全和水域生態環境，同時響應國家一帶一路的戰略，走出國門積極參與國際聯合搜救任務，增強海上公務船舶的綜合通信保障能力勢在必行，也是打造一批海上高度智能一體化信息指揮平臺必要組成。