融合通信平台在抗疫处突中的应用*

孙红，孙鹏飞，于洋**，程之龙

（1.海能达通信股份有限公司，广东 深圳 518057；2.哈尔滨工业大学通信技术研究所，黑龙江 哈尔滨 150080）

0 引言

2020 年，新型冠状病毒来袭，全国人民团结一心，在以习近平同志为核心的党中央的正确带领下，战“疫”防治取得了阶段性的胜利。面对这次“大考”，包括医疗、交通、警务、城市管理在内的多个社会公共部门共同参与到社会应急处突、抢救生命的计时赛中。与此同时，各部门间通信系统相互独立、消息互通慢、调度壁垒多等问题也逐一显现。如何联通各公共部门间的通信系统，做到高效沟通、协同作战，并且结合多种通信资源帮助指挥者快速做出决策，在第一时间将指令下达到抗疫最前线，是保证后续战“疫”应急处突工作的重中之重。

融合通信平台以其自身独特的技术优势，实现了各种制式的专网通信系统以及公网通信系统、视频监控系统、视频会议系统间的融合互通，能够有效解决上述问题。如何在战疫处突中充分发挥融合通信平台的优势具有重要的研究意义。

1 融合通信平台概述

融合通信平台是多种复杂技术的集成应用，它可以屏蔽底层复杂的异质网络组网细节，将传输管道透明化，打破各公共部门间的通信壁垒，构建一个具有强大兼容性的一体化融合通信系统。融合通信系统的架构如图1所示，融合通信系统包括设备层、平台层和应用层。设备层由各种异构通信系统设备组成，包括数字集群系统设备、模拟集群系统设备、传真设备、固网电话设备、公网移动电话、视频会议设备和视频监控设备等。

图1 融合通信系统架构

融合通信平台位于平台层，由各种外系统接入网关和功能服务器构成，通过接入网关的媒体转换能力完成与专网、公网、视频专网、短波通信系统等不同制式异构系统的互联互通，并且提供软交换、流媒体、录音录像、网络管理等丰富功能，为应用层的指挥调度提供多种可调用的通信与数据资源，实现异构系统统一接入、多种制式融合通信，为丰富的调度功能提供必要支撑。

（1）统一接入。统一接入是指将来源于不同渠道的通信接入请求进行统一接收、路由和处理的一种接入方式[1]。融合通信平台利用对接网关接收异构系统信号，在平台内部进行信令协议转换、媒体格式转换，最终以统一的格式完成媒体信息的交互、分发，使上层调度能够屏蔽信息底层传输管道的差异化，汇聚不同制式的信息内容，实现信息的高度集中化，为指挥者的决策提供及时充分的信息支持。

（2）融合通信。在联合指挥调度多公共部门时，通常涉及到多种指挥调度通信方式，这些通信方式主要包括公网通信（公网有线电话、公网移动电话、传真等）、专网通信（数字集群通信、模拟集群通信、音视频通信等）[2-4]。指挥员在统一的集成软件平台上，使用简单、统一的界面就可以一键完成有线、无线、常规、集群等多种通信方式的调度操作，比用单一方式协调各级指挥人员更加便捷、直观、可靠。利用融合通信手段构建一个具有高质量、高效率、智能化的音视频实时交互的指挥调度应用平台，为跨部门联动的指挥调度提供有力保障。

（3）丰富功能。融合通信平台为上层指挥调度提供丰富强大的语音、视频和数据类功能，包括个呼、组呼、监听、全呼、优先呼叫、紧急呼叫、广播呼叫、环境侦听等专网语音调度功能，呼叫、接听、挂机、呼叫代答、呼叫保持、呼叫恢复、应答前呼叫转移、应答后呼叫转移、二次拨号等公网语音调度功能，可视单呼、可视组呼、视频上拉、视频下拉、视频推送、视频转发、视频回传、视频调看、云台控制等视频调度功能，以及定位显示、轨迹跟踪、点击呼叫、圈选呼叫、越区告警、兴趣点添加等地图调度功能，此外还支持语音会议、多媒体会议等会商功能。安全可靠的专用网络确保音视频调度时刻畅通，有优先级的调度方式确保关键指令准确下达，为抗疫处突工作提供统一、可靠、高效的指挥调度能力。

2 与传统通信模式对比

2.1 多部门联合调度

抗击疫情、社会应急处突牵涉多个职能部门，跨部门联合作战已经成为常态化工作模式。多部门联合调度一方面规避了信息沟通不畅、发布信息不一致等隐患，同时还可在最短时间内合理统筹规划防疫措施、整体布局，发挥社会各职能部门的协调联动性，使人民的生命财产安全得到最大限度的保护。传统的通信模式中，各职能部门的通信系统相互独立，跨部门协调难，通信效率低[5-6]。而融合通信平台作为与各种通信系统互通的桥梁，可以屏蔽底层复杂的异质网络组网细节，令通信协议不同、信令不同、底层数据编码不同的异质网络通信资源融合到统一的通信平台，实现异网异构、异地远程条件下多种通信手段的无缝对接与互联互通，从而实现多部门联合调度。

2.2 扁平化指挥

传统的逐级指挥模式中，上级指挥者如果需要调度一线人员，需要依据组织架构逐级下达指令。而扁平化指挥打破传统模式，构建了上级指挥者与一线人员间的快速通信管道。“扁平化”作为一种新型的管理模式最早应用于企业管理方面，是指将原部门垂直管理结构转变为以流程管理为基础的横向组织架构，减少中间环节，增大管理幅度，使得部门间信息的传递和沟通得以促进，实现“扁平化”模式管理企业[7-10]。融合通信平台有效利用有线通信、无线通信、视频监控、视频会议等多种技术手段全面搜集前线信息，通过对各类数据的汇聚处理、研判分析、相互关联，把为事件提供决策依据的信息数据转化为情报，为指挥者的决策提供关键性依据。指挥者在指挥中心可以跨地域、跨部门对一线指挥员“点对点”下达指令，既可以减少指挥调度环节，又可以最大限度降低指令传递失误率，提高各部门对突发事件和任务的快速反应、应急处置、跨部门联动能力，最大限度发挥扁平化指挥调度模式的威力。

3 在抗疫处突中的应用探索

3.1 防疫融合通信部署方案

疫情期间的医疗救助、防疫管控、社会应急处突等工作需要社会各界的共同努力与通力配合，包括医疗、公安、应急、城管、轨交在内的多个公共部门联动联防，全力应对疫情。针对联合部门多元化、通信机制多样化、消息传递多级化的复杂综合指挥场景，融合通信系统涵盖三个主要部分：抗疫防治现场、前方指挥中心和后方指挥中心。融合通信平台部署在省级前方指挥中心，统一汇聚省内抗疫信息。依托融合通信平台统一接入各部门单位的原有通信系统，如公安使用的350M PDT 数字集群通信系统、应急正在建设的370M PDT 数字集群通信系统、医疗救护使用的固话系统和公网4G/5G 系统，以及城管、轨交使用的模拟和数字集群通信系统，此外，视频监控系统和视频会议系统也可对接到融合通信平台。省指挥员可综合多方信息进行分析研判，实时掌握疫情动态，并根据调度需要直接向一线负责人下达指令，实现扁平化指挥，大幅缩短调度时间，提高指挥准确度，争分夺秒保卫人民群众的生命财产安全。省级指挥中心通过IP 网络与部级指挥中心互通，向部级指挥中心汇报工作并接收部级指挥中心下达的指示。利用灵活的组管理功能，归属不同部门的终端用户可构建为一个组，通过组呼方式实现跨部门通信，大大提高通信效率。融合通信平台部署方案示意见图2：

图2 抗疫处突中融合通信平台部署方案

3.2 典型业务流程

通过融合通信平台可实现异构通信系统间的多种语音和视频业务功能，语音业务功能包括：语音个呼、语音组呼、紧急呼叫、群组呼叫等；视频业务功能包括视频上拉、视频下推、视频转发、视频单呼、视频组呼、视频会议等。下面对语音个呼建立和视频上拉的实现过程进行详细分析。

（1）语音个呼建立流程

语音个呼建立流程如图3 所示。其中，O_UA 表示使用PoC 终端的主叫方，T_UA 表示使用PDT 终端的被叫方，PUC Server 表示融合通信平台。

图3 语音个呼建立流程图

消息1 表示主叫向融合通信平台发送语音个呼建立请求，消息中包含被叫号码以及主叫支持的音频媒体格式等信息；

消息2 表示融合通信平台向主叫返回100 Trying，告知主叫已收到请求，正在寻呼被叫；

消息3 表示融合通信平台向被叫转发INVITE 请求；

消息4 表示被叫向融合通信平台返回100 Trying，告知融合通信平台已收到请求，正在处理；

消息5 表示被叫向融合通信平台发送振铃；

消息6 表示融合通信平台向主叫发送振铃；

消息7 表示被叫向融合通信平台回复应答消息，消息中携带被叫支持的音频媒体格式等信息；

消息8 表示融合通信平台向被叫返回ACK，确认接收到应答消息；

消息9 表示融合通信平台向主叫转发应答消息，消息中携带被叫支持的音频媒体格式等信息；

消息10 表示主叫向融合通信平台返回ACK，确认接收到应答消息，完成媒体格式协商。

（2）视频上拉流程

调度台向摄像头发起视频上拉的流程如图4 所示。其中，O_UA 表示调度台，T_UA 表示被拉取视频的摄像头，PUC Server 表示融合通信平台。

图4 视频上拉流程图

消息1 表示调度台向融合通信平台发送INVITE消息，消息头域中携带上拉的摄像头ID、摄像头媒体流序列号、调度台ID、调度台媒体流序列号等参数，SDP 消息体中s 字段为“Play”代表上拉实时监控视频；

消息2 表示融合通信平台向调度台发送100 Trying；

消息3 表示融合通信平台向目标摄像头发送INVITE 消息，携带SDP 消息体，消息体中描述了融合通信平台接收媒体流的IP、端口、媒体格式等内容，s 字段为“Play”代表上拉实时监控视频，y 字段描述SSRC 值，f 字段描述媒体参数；

消息4 表示目标摄像头向融合通信平台发送100 Trying；

消息5 表示目标摄像头向融合通信平台回复200 OK，携带SDP 消息体，消息体中描述了摄像头发送媒体流的IP、端口、媒体格式、SSRC 字段等内容；

消息6 为融合通信平台向调度台发送200 OK，携带SDP 消息体，消息体中描述了融合通信平台发送媒体流的IP、端口、媒体格式、SSRC 字段等内容；

消息7 为调度台向融合通信平台回复ACK 消息，完成与融合通信平台的视频上拉建立过程；

消息8 表示融合通信平台向摄像头发送ACK 消息，完成与摄像头的视频上拉建立过程；

消息9 为调度台向融合通信平台发送BYE 消息，断开同融合通信平台建立的视频上拉业务；

消息10 为融合通信平台向摄像头发送BYE 消息，断开同摄像头建立的视频上拉业务；

消息11 为摄像头向融合通信平台回复200 OK 响应，视频上拉业务结束；

消息12 为融合通信平台向调度台回复200 OK 响应，视频上拉业务结束。

4 结论

融合通信平台可接入公网通信、专网通信、视频监控和视频会议等通信和监控系统，强大的融合通信功能支持指挥者对医疗、公安、应急、城管、轨交等多公共部门实施联合调度，丰富的调度功能提供高效可靠的指挥调度能力，扁平化指挥架构大幅提升指挥效率和指挥精确度。融合通信平台是抗疫处突的强效安防管控利器。