基于5G的應(yīng)急廣播監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)設(shè)想

寇文濤

國家廣播電視總局監(jiān)管中心 北京市 100045

2013年底，廣電總局印發(fā)《推進(jìn)國家應(yīng)急廣播體系建設(shè)工作方案》，積極推動(dòng)國家應(yīng)急廣播體系建設(shè)，各級廣電系統(tǒng)也同步推進(jìn)了應(yīng)急廣播系統(tǒng)的規(guī)劃及建設(shè)工作。截至目前，四川、江蘇、安徽等多個(gè)省份已完成應(yīng)急廣播覆蓋系統(tǒng)的建設(shè)，并已投入運(yùn)行，應(yīng)急廣播在應(yīng)急信息的發(fā)布過程中發(fā)揮著越來越重要的作用。與此同時(shí)，國家級應(yīng)急廣播系統(tǒng)也在同步建設(shè)中，提供了各級應(yīng)急信息發(fā)布平臺及調(diào)度國家級廣播資源的平臺，進(jìn)一步完善了國家應(yīng)急廣播體系，也更加突出了應(yīng)急廣播在預(yù)警信息發(fā)布中的重要作用。隨著2018年多個(gè)應(yīng)急廣播新版規(guī)范的頒布，原有應(yīng)急廣播系統(tǒng)已無法滿足新標(biāo)準(zhǔn)的要求，國家廣播電視總局監(jiān)管中心適時(shí)啟動(dòng)了系統(tǒng)平臺的改造升級方案，以適應(yīng)新標(biāo)準(zhǔn)的要求，國家應(yīng)急廣播體系建設(shè)日趨成熟。

圖1 國家級應(yīng)急廣播平臺架構(gòu)圖

應(yīng)急廣播通過廣播電視傳輸覆蓋網(wǎng)絡(luò)傳送應(yīng)急信息。經(jīng)過多年的建設(shè)完善，我國已建成覆蓋全面的廣播電視傳輸覆蓋網(wǎng)絡(luò)，基本實(shí)現(xiàn)了全國人口的全覆蓋，能夠較好的實(shí)現(xiàn)信息全面覆蓋傳達(dá)的功能。但由于廣播方式的單向性特點(diǎn)，發(fā)送者無法實(shí)時(shí)獲取廣播播發(fā)的實(shí)際效果。因此，在建設(shè)國家級應(yīng)急廣播體系的同時(shí)，同步建設(shè)一個(gè)全面覆蓋的應(yīng)急廣播監(jiān)測系統(tǒng)也很有必要，可以為及時(shí)了解應(yīng)急廣播的實(shí)際播出情況、實(shí)現(xiàn)應(yīng)急廣播資源的有效利用提供有力支撐。本文結(jié)合目前應(yīng)急廣播體系的建設(shè)情況，提出利用5G移動(dòng)通信等技術(shù)，構(gòu)建一個(gè)全國范圍內(nèi)的應(yīng)急廣播監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)想。

1 相關(guān)概念

1.1 應(yīng)急信息

應(yīng)急信息是指通過縣級以上人民政府及其有關(guān)部門、專業(yè)機(jī)構(gòu)發(fā)布，用于應(yīng)急廣播發(fā)布的信源信息，包括自然災(zāi)害、事故災(zāi)難、公共衛(wèi)生和社會(huì)安全等各類信息，如地震、臺風(fēng)、洪水等。

1.2 應(yīng)急廣播

應(yīng)急廣播是指利用廣播電視等信息發(fā)布方式，向公眾或特定區(qū)域、特定人群發(fā)布應(yīng)急信息的傳送播出系統(tǒng)，包含電視、收音機(jī)、直播衛(wèi)星、村村響大喇叭、新媒體等形式。

1.3 應(yīng)急廣播資源

應(yīng)急廣播資源是應(yīng)急廣播系統(tǒng)涉及的所有資源，包含應(yīng)急廣播平臺、廣播電視頻道播出系統(tǒng)、應(yīng)急廣播傳輸覆蓋網(wǎng)絡(luò)、接收終端、監(jiān)測系統(tǒng)等。

1.4 村村響

村村響一般表示村村響工程，是指通過廣播電視公共服務(wù)建設(shè)，逐步建立適應(yīng)農(nóng)村地區(qū)需要的公共廣播服務(wù)體系，讓廣大農(nóng)村地區(qū)村村都響起來的廣播播出方式。

2 建設(shè)應(yīng)急廣播監(jiān)測系統(tǒng)的必要性

應(yīng)急廣播體系作為國家應(yīng)急體系的重要組成部分，承擔(dān)著將應(yīng)急信息通過廣播電視系統(tǒng)傳輸、覆蓋的職責(zé)。截至目前，部分?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）已經(jīng)建成了覆蓋全省的應(yīng)急廣播系統(tǒng)，如四川、安徽、江蘇等，也有部分省應(yīng)急廣播系統(tǒng)已在規(guī)劃或正在建設(shè)中，一張覆蓋全國的應(yīng)急廣播電視覆蓋網(wǎng)絡(luò)即將形成。但是，各地應(yīng)急廣播建設(shè)均以省級為單位進(jìn)行，各省有統(tǒng)一管理的平臺，省級平臺之間卻未實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通。各省在建設(shè)應(yīng)急廣播系統(tǒng)時(shí)，雖然都遵循統(tǒng)一的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，但是在項(xiàng)目的具體實(shí)施過程中，都交由不同的公司來實(shí)現(xiàn)，終端設(shè)備差異性較大，導(dǎo)致彼此之間的互通兼容性不高。同時(shí)，由于省級應(yīng)急廣播系統(tǒng)職能受限，只能調(diào)用本省范圍內(nèi)的廣播資源，可能造成極端情況下由于廣播電視設(shè)施損壞導(dǎo)致應(yīng)急廣播無法正常播發(fā)的結(jié)果。因此，建設(shè)國家級應(yīng)急廣播體系，實(shí)現(xiàn)對衛(wèi)星、中波、短波等國家級廣播資源的調(diào)度，作為省級應(yīng)急廣播覆蓋的有益補(bǔ)充，同時(shí)作為省級應(yīng)急廣播系統(tǒng)應(yīng)急信息來源的備份很有必要。

我國的廣播電視網(wǎng)經(jīng)過多年的發(fā)展，已形成通過衛(wèi)星、中波、短波、調(diào)頻、電視、村村響大喇叭等播出方式的全方位覆蓋網(wǎng)絡(luò)，幾乎覆蓋了所有人群，但由于廣播具有單向傳播的特點(diǎn)，無法準(zhǔn)確獲知廣播播出的實(shí)際效果。應(yīng)急廣播是重大災(zāi)害、突發(fā)事件等發(fā)生時(shí)傳遞信息的重要渠道，為第一時(shí)間將災(zāi)害信息傳遞給民眾，實(shí)現(xiàn)避險(xiǎn)和減少生命財(cái)產(chǎn)損失提供支撐。為確保關(guān)鍵時(shí)刻應(yīng)急信息及時(shí)傳播下去、發(fā)送出去，需建立一套應(yīng)急廣播監(jiān)測體系，用以實(shí)時(shí)掌握應(yīng)急廣播播出情況和各類應(yīng)急廣播資源的調(diào)用、運(yùn)行狀況。作為應(yīng)急廣播系統(tǒng)的重要組成部分，監(jiān)測系統(tǒng)的作用不可或缺，也必將承擔(dān)起越來越重要的責(zé)任。

3 基于5G的應(yīng)急廣播監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)設(shè)想

5G是指第五代移動(dòng)通信技術(shù)，具有高速率、低延時(shí)、大帶寬的特點(diǎn)，也是未來幾年我國移動(dòng)通信的重點(diǎn)發(fā)展方向。利用5G高速率、低延時(shí)的特點(diǎn)，應(yīng)急廣播監(jiān)測系統(tǒng)可以利用無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)音視頻在線監(jiān)聽、錄音錄像回傳、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)看等功能，同時(shí)也能降低設(shè)備反饋響應(yīng)的時(shí)間，為合理調(diào)度廣播資源，更好的實(shí)現(xiàn)應(yīng)急廣播覆蓋提供便利。大帶寬為更多設(shè)備的同時(shí)接入提供條件，也讓系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接入端對數(shù)以萬計(jì)的終端并發(fā)響應(yīng)成為可能。

效果監(jiān)測系統(tǒng)利用部署在各地的應(yīng)急廣播信號監(jiān)測終端，實(shí)時(shí)/按需回傳應(yīng)急廣播信號的播發(fā)情況、監(jiān)測終端狀態(tài)信息，通過可視化的數(shù)據(jù)分析和大屏幕多媒體展示的方式，在應(yīng)急廣播系統(tǒng)平臺端呈現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)對應(yīng)急廣播實(shí)際播出情況的實(shí)時(shí)監(jiān)測。效果監(jiān)測系統(tǒng)由監(jiān)測終端、數(shù)據(jù)接入系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析處理系統(tǒng)、安全管理系統(tǒng)、監(jiān)聽系統(tǒng)、展示系統(tǒng)等組成，數(shù)據(jù)通信基于5G方式實(shí)現(xiàn)。應(yīng)急廣播各子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能設(shè)想如下：

圖2 國家應(yīng)急廣播監(jiān)測系統(tǒng)架構(gòu)圖

3.1 應(yīng)急廣播信號監(jiān)測終端

應(yīng)急廣播信號監(jiān)測終端應(yīng)具備信號的接收處理、音視頻的存儲(chǔ)、監(jiān)測任務(wù)的執(zhí)行、數(shù)據(jù)回傳、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測、工作日志記錄等功能，能響應(yīng)國家級應(yīng)急廣播平臺的遠(yuǎn)程控制；具備UPS不間斷電源；具備5G通信模塊，通過移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)與應(yīng)急廣播系統(tǒng)平臺進(jìn)行通信；具備環(huán)境和設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測能力，實(shí)時(shí)監(jiān)測外電、網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備狀態(tài)等信息。

監(jiān)測終端按照接收信號的不同，可分為村村響監(jiān)測終端、中波短波監(jiān)測終端、電視和調(diào)頻監(jiān)測終端、直播衛(wèi)星監(jiān)測終端等種類。按照接收信號的差異配備不同的接收設(shè)備，如接收直播衛(wèi)星信號，需配備直播衛(wèi)星天線、接收機(jī)、音視頻和碼流輸入端口等，實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星電視信號的接收、解調(diào)、處理、傳送。

3.2 數(shù)據(jù)接入系統(tǒng)

數(shù)據(jù)接入系統(tǒng)主要承擔(dān)各類監(jiān)測信號的接收匯集及確保平臺之間數(shù)據(jù)交互安全的責(zé)任。信號的接收功能主要考慮大量信號同時(shí)涌入時(shí)的并發(fā)接收能力，由于監(jiān)測終端數(shù)量較多，影響范圍大的應(yīng)急信息發(fā)布效果反饋時(shí)，可能會(huì)造成大的并發(fā)監(jiān)測信息涌入，導(dǎo)致信號的阻塞。數(shù)據(jù)接入系統(tǒng)與應(yīng)急廣播平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)交互時(shí)，存在內(nèi)外網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)那闆r，國家級應(yīng)急廣播平臺內(nèi)部采用專線傳送數(shù)據(jù)，屬于專網(wǎng)系統(tǒng)，而監(jiān)測信息通過網(wǎng)絡(luò)傳輸，存在不安全因素，需要采取保護(hù)措施來確保系統(tǒng)的安全。

3.3 安全系統(tǒng)

安全系統(tǒng)主要包括網(wǎng)絡(luò)安全和邊界安全兩個(gè)部分。國家級應(yīng)急廣播系統(tǒng)平臺應(yīng)符合等級保護(hù)2.0三級的測評要求，作為平臺的組成部分，監(jiān)測系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)安全方面的要求應(yīng)不低于平臺安全標(biāo)準(zhǔn)?；ヂ?lián)網(wǎng)與平臺內(nèi)網(wǎng)之間數(shù)據(jù)交換，就產(chǎn)生了網(wǎng)絡(luò)邊界，為防止來自互聯(lián)網(wǎng)的入侵攻擊，需要在網(wǎng)絡(luò)邊界上建立可靠的安全防御措施，可以利用網(wǎng)閘等隔離設(shè)備實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換的安全性。

3.4 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)

數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)將接入系統(tǒng)收集的數(shù)據(jù)處理后，用于展示、存儲(chǔ)等，該子系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)以下功能：數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，將來自于不同類型終端的不同種類信號進(jìn)行處理、分類后存儲(chǔ)于系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫；報(bào)表的生成，根據(jù)工作需要，以表格的形式按條件導(dǎo)出所需的數(shù)據(jù)信息，數(shù)據(jù)維度要廣泛；數(shù)據(jù)的展示，對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，為展示前端提供數(shù)據(jù)支撐。

應(yīng)急廣播監(jiān)測系統(tǒng)是應(yīng)急廣播體系的重要組成部分，也為更好的發(fā)揮應(yīng)急廣播在國家應(yīng)急體系中的作用提供保障。本文探討了一種基于5G數(shù)據(jù)通信方式的應(yīng)急廣播監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)方案，實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)廣播與先進(jìn)通信方式的結(jié)合，為更好的調(diào)度廣播資源，確保應(yīng)急廣播播出效果的時(shí)效性和實(shí)效性提供幫助。