基于多源異構(gòu)跨境通信網(wǎng)絡(luò)的視訊融合管理平臺建設(shè)

劉軍 吳成方 范作鵬

摘要：為破解海外產(chǎn)業(yè)的信息孤島，實(shí)現(xiàn)“同一個(gè)大院”、“同一間會議室”、“同一個(gè)現(xiàn)場”、“同一個(gè)平臺”的管理構(gòu)想。山東能源堅(jiān)持標(biāo)準(zhǔn)化、融合化、產(chǎn)業(yè)化的原則，遵循“三快三多一平臺”的工作思路，構(gòu)建基于多源異構(gòu)跨境通信網(wǎng)絡(luò)，以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、北斗定位、衛(wèi)星通信、自組網(wǎng)技術(shù)為支撐，將多源異構(gòu)跨境通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用到企業(yè)調(diào)度指揮和經(jīng)營管理之中，推進(jìn)視訊融合管理平臺建設(shè)。

關(guān)鍵詞：多源異構(gòu);跨境;通信;視訊融合

1引言

目前，企業(yè)遠(yuǎn)程協(xié)同管控使用不同的技術(shù)方案：遠(yuǎn)程辦公/設(shè)計(jì)協(xié)同采用視頻會議方式、遠(yuǎn)程現(xiàn)場圖像監(jiān)視采用數(shù)字視頻攝像機(jī)方式、遠(yuǎn)程現(xiàn)場通訊采用固定電話、手機(jī)或衛(wèi)星電話方式，這些系統(tǒng)相互獨(dú)立、互不協(xié)作，無法實(shí)現(xiàn)多系統(tǒng)同步調(diào)用，難以形成協(xié)同效應(yīng)。

近年來，大家也在探索將上述系統(tǒng)進(jìn)行融合和統(tǒng)一，但是由于技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不一致、接口不統(tǒng)一以及廠家之間開放性不足等原因，很難在企業(yè)級系統(tǒng)平臺之間進(jìn)行整合。目前，大多企業(yè)通過利用SKYPE、微信等公共即時(shí)通信軟件平臺來實(shí)現(xiàn)，但是這些平臺屬于公用平臺，通信質(zhì)量與企業(yè)級系統(tǒng)相差也較遠(yuǎn)，安全與保密方面也難以控制。

本文設(shè)計(jì)一套以視頻會議系統(tǒng)為核心，通過研究多業(yè)務(wù)接入技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)有各類音視頻及通信應(yīng)用的整合，通過將原本各自獨(dú)立的系統(tǒng)結(jié)合形成融合通信平臺，對各級事件現(xiàn)場的視頻資源進(jìn)行綜合管理，方便指揮中的視頻調(diào)度、圖像跟蹤、全程記錄。這種整合突破了傳統(tǒng)的簡單視頻會議模式及圖像傳輸模式，不僅實(shí)現(xiàn)了視頻會議、視頻監(jiān)控圖像傳輸?shù)然拘枨螅峁┝藨?yīng)急業(yè)務(wù)模型的專業(yè)應(yīng)急可視指揮調(diào)度應(yīng)用。

平臺將企業(yè)協(xié)同辦公推向全面可視化時(shí)代。它可實(shí)現(xiàn)在同一個(gè)平臺下，視頻會議召開的同時(shí)即時(shí)調(diào)用生產(chǎn)現(xiàn)場視頻圖像并同時(shí)提供給所有與會者，即時(shí)調(diào)用圖紙、文檔、表格等資料呈現(xiàn)給所有會議人員共同討論，會議人員與現(xiàn)場人員直接通話了解現(xiàn)場情況等功能，各種信息瞬息之間即可共享給各方，所有人員如同親臨現(xiàn)場。

2平臺建設(shè)的意義

2.1落實(shí)國家“一帶一路”戰(zhàn)略規(guī)劃的客觀要求

在國家“一帶一路”戰(zhàn)略下，大量企業(yè)“走出去”，跨國公司數(shù)量越來越多，中國企業(yè)進(jìn)擊全球市場的信心、思路越來越清晰。但“一帶一路”沿線部分國家由于財(cái)政緊張等原因，基建投資支出不足，普遍呈現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)落后的現(xiàn)狀，基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)亦存在類似問題，尤其是非洲、南美洲等國家通信網(wǎng)絡(luò)非常不穩(wěn)定，部分地區(qū)甚至沒有基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)。伴隨"一帶一路"倡議的不斷推行，對跨境通信的需求越來越高，急需穩(wěn)定、便捷、快速、安全的跨境通信網(wǎng)絡(luò)，以滿足跨境企業(yè)的通信要求，同時(shí)也為“一帶一路”合作國家?guī)ブ袊夹g(shù)。

2.2滿足煤炭行業(yè)境外業(yè)務(wù)拓展的現(xiàn)實(shí)要求

隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程的加快，我國煤炭能源行業(yè)面臨著嚴(yán)峻的國際競爭壓力，同時(shí)，為滿足我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)，近幾年，越來越多的煤炭企業(yè)將目標(biāo)投向國際市場，將境外投資作為我國煤炭行業(yè)新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)，并在一些區(qū)域取得了不錯(cuò)的效果。通過境外產(chǎn)業(yè)并購和國際化經(jīng)營，中國煤炭企業(yè)在國際上的影響力不斷擴(kuò)大，在境外產(chǎn)業(yè)開發(fā)上起到了先行示范作用，引領(lǐng)眾多國內(nèi)企業(yè)都在積極開拓境外市場，業(yè)務(wù)范圍不僅涉及傳統(tǒng)煤炭資源開采，還涉及有色金屬、裝備出口、鐵路建設(shè)、國際貿(mào)易、各類基建工程等。其中，煤炭行業(yè)具有鮮明的產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)，煤炭開采、鐵路建設(shè)、煤化工等產(chǎn)業(yè)往往要在通信基礎(chǔ)較差的偏遠(yuǎn)地域進(jìn)行;國際貿(mào)易、裝備出口等產(chǎn)業(yè)則對信息安全有較高的要求，因此建設(shè)一套穩(wěn)定可靠的跨境通信系統(tǒng)成為煤炭行業(yè)境外拓展的迫切需要。

2.3保障跨國企業(yè)國際經(jīng)營管理的內(nèi)在要求

為認(rèn)真貫徹國家“一帶一路”倡議，在全球化的背景下，需要一種可靠、經(jīng)濟(jì)、高效、易維的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)跨國企業(yè)與境外產(chǎn)業(yè)跨洲際、跨行業(yè)、跨單位語音、數(shù)據(jù)、會議、視頻等信息即時(shí)交互，破解境外產(chǎn)業(yè)與國內(nèi)企業(yè)本部距離遠(yuǎn)、網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)差形成的信息孤島難題。同時(shí)，因商業(yè)競爭、國有自主技術(shù)條件限制等諸多原因，跨國運(yùn)營數(shù)據(jù)信息、經(jīng)營狀況、商業(yè)機(jī)密等始終面臨著被監(jiān)聽、竊取和非法控制的風(fēng)險(xiǎn)。特別是在非洲、南美的一些國家，通信基礎(chǔ)設(shè)施薄弱，當(dāng)?shù)剡\(yùn)營商信息安全防護(hù)能力孱弱，國內(nèi)總部與當(dāng)?shù)貦C(jī)構(gòu)之間的網(wǎng)絡(luò)通信路由難以控制，敏感數(shù)據(jù)可能經(jīng)由不友好國家中繼，關(guān)鍵運(yùn)營數(shù)據(jù)泄露風(fēng)險(xiǎn)極大。近年來，山東能源把握煤炭行業(yè)市場機(jī)遇，依托國內(nèi)領(lǐng)先跨境管理經(jīng)驗(yàn)、煤炭開采技術(shù)、裝備制造、基建施工等優(yōu)良資質(zhì)，拓展國際化視野、翼展全球、搏擊海外市場，重拳出擊礦業(yè)資源市場，先后進(jìn)軍澳大利亞、加拿大、委內(nèi)瑞拉、厄瓜多爾等多個(gè)國家的能源與礦產(chǎn)領(lǐng)域。然而，在加快國際化新區(qū)建設(shè)布局中，由于地域、網(wǎng)絡(luò)和終端等層面的多樣化差異導(dǎo)致信息共享、數(shù)據(jù)交換不暢，無法實(shí)現(xiàn)山東能源境外產(chǎn)業(yè)的上下貫通和統(tǒng)一管理。

3平臺建設(shè)方案

3.1跨境通信網(wǎng)絡(luò)

目前，國內(nèi)外針對洲際廣域通信的技術(shù)主要有以下幾種：

（1）衛(wèi)星通信。通信范圍大，只要在衛(wèi)星發(fā)射的電波所覆蓋的范圍內(nèi)，從任何兩點(diǎn)之間都可進(jìn)行通信;不易受陸地災(zāi)害的影響（可靠性高）;只要設(shè)置地球站電路即可開通（開通迅速）;同時(shí)可在多處接收，能經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)廣播、多址通信（多址特點(diǎn)）。目前，海事衛(wèi)星通訊單位流量費(fèi)用較高，通常用于應(yīng)急通信。商用衛(wèi)星通訊技術(shù)已經(jīng)逐步成熟，業(yè)務(wù)費(fèi)用趨于合理。

（2）傳統(tǒng)電信專線。傳統(tǒng)電信專線采用SDH、OTN廣域傳輸網(wǎng)技術(shù)，通過E1接口接入專線，具有技術(shù)成熟、通信質(zhì)量可靠等優(yōu)點(diǎn)，但價(jià)格昂貴、開通時(shí)間長，并且受網(wǎng)絡(luò)條件限制，有些區(qū)域不能開通業(yè)務(wù)。

（3）公共互聯(lián)網(wǎng)。公共互聯(lián)網(wǎng)有非常好的覆蓋，但基于“盡力而為”的數(shù)據(jù)交換機(jī)制，沒有通信質(zhì)量及安全保障。

（4）基于MPLS（多協(xié)議標(biāo)簽交換）的 VPN。MPLS網(wǎng)絡(luò)具有安全性高、通信質(zhì)量可靠等優(yōu)點(diǎn)，是現(xiàn)在跨國企業(yè)專網(wǎng)的主流技術(shù)。但MPLS只在發(fā)達(dá)國家和地區(qū)有較好的覆蓋率，新興市場及欠發(fā)達(dá)地區(qū)往往沒有MPLS接入，在這些地區(qū)組網(wǎng)需要跟不同國家地區(qū)的運(yùn)營商分別溝通協(xié)調(diào)，造成部署等待時(shí)間較長，管理復(fù)雜。

結(jié)合現(xiàn)有廣域網(wǎng)技術(shù)發(fā)展情況來看，單一的廣域網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)不能滿足洲際網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的多地點(diǎn)、高質(zhì)量、低成本的實(shí)際需要。根據(jù)洲際路由途徑國的實(shí)際情況，靈活運(yùn)用多種廣域網(wǎng)技術(shù)是搭建洲際廣域網(wǎng)的發(fā)展趨勢，本平臺總體上采用MPLS作為山東能源廣域洲際企業(yè)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的基礎(chǔ)手段，同時(shí)采用衛(wèi)星、互聯(lián)網(wǎng)作為補(bǔ)充，以解決網(wǎng)絡(luò)覆蓋和可達(dá)性。

3.2視訊融合管理平臺

目前，企業(yè)遠(yuǎn)程協(xié)同管控使用不同的技術(shù)方案：遠(yuǎn)程辦公/設(shè)計(jì)協(xié)同采用視頻會議方式、遠(yuǎn)程現(xiàn)場圖像監(jiān)視采用數(shù)字視頻攝像機(jī)方式、遠(yuǎn)程現(xiàn)場通訊采用固定電話、手機(jī)或衛(wèi)星電話方式，這些系統(tǒng)相互獨(dú)立、互不協(xié)作，無法實(shí)現(xiàn)多系統(tǒng)同步調(diào)用，難以形成協(xié)同效應(yīng)。

近年來，大家也在探索將上述系統(tǒng)進(jìn)行融合和統(tǒng)一，但是由于技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不一致、接口不統(tǒng)一以及廠家之間開放性不足等原因，很難在企業(yè)級系統(tǒng)平臺之間進(jìn)行整合。目前，大多企業(yè)通過利用SKYPE、微信等公共即時(shí)通信軟件平臺來實(shí)現(xiàn)，但是這些平臺屬于公用平臺，通信質(zhì)量與企業(yè)級系統(tǒng)相差也較遠(yuǎn)，安全與保密方面也難以控制。視訊融合管理平臺以IP通信技術(shù)為基礎(chǔ)，將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與傳統(tǒng)通信技術(shù)相結(jié)合的新通信模式，融合各類終端在一個(gè)管理平臺上，實(shí)現(xiàn)電話、傳真、數(shù)據(jù)傳輸、音視頻會議、呼叫中心、即時(shí)通信等眾多應(yīng)用服務(wù)的異步接入、異構(gòu)交換、同步分發(fā)，實(shí)現(xiàn)在一個(gè)平臺下對所有業(yè)務(wù)信息的統(tǒng)一管理和調(diào)度。

3.3視頻監(jiān)控系統(tǒng)接入

實(shí)現(xiàn)在平臺直接調(diào)看監(jiān)控前端圖像的功能完成以下工作：視頻監(jiān)控平臺系統(tǒng)與平臺建立連接并進(jìn)行終端注冊;完成視頻會議通信協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換;實(shí)現(xiàn)碼流轉(zhuǎn)發(fā)。具體流程：

連接到視頻監(jiān)控平臺獲取相應(yīng)監(jiān)控點(diǎn)信息，包括監(jiān)控點(diǎn)在線狀態(tài);連接平臺服務(wù)器，選中監(jiān)控點(diǎn)然后注冊到服務(wù)器;發(fā)起監(jiān)控圖像調(diào)度后，將SIP請求信號轉(zhuǎn)換成視頻監(jiān)控系統(tǒng)的RSTP請求消息，并轉(zhuǎn)發(fā)給視頻監(jiān)控系統(tǒng);視頻監(jiān)控系統(tǒng)響應(yīng)瀏覽請求，將相應(yīng)監(jiān)控點(diǎn)音視頻信息轉(zhuǎn)發(fā)給平臺，實(shí)現(xiàn)調(diào)度監(jiān)控音視頻的業(yè)務(wù)需求。

3.4視頻會議系統(tǒng)接入

實(shí)現(xiàn)收看視頻會議圖像的功能完成以下工作：創(chuàng)建模擬會場，接入平臺并與其通信;模擬會場向會議系統(tǒng)注冊，并獲取對應(yīng)的真實(shí)碼流;完成模擬會場與真實(shí)會議終端綁定;實(shí)現(xiàn)碼流轉(zhuǎn)發(fā)具體流程：

在本系統(tǒng)上創(chuàng)建模擬會場，并與真實(shí)會議終端綁定;請求真實(shí)會議終端的音視頻圖像;請求成功后通知該真實(shí)會議終端向平臺發(fā)起注冊請求，注冊成功后顯示上線狀態(tài);終端請求瀏覽后從平臺獲取音視頻碼流，向用戶提供圖像。

3.5自主網(wǎng)綜合通信系統(tǒng)接入

自組網(wǎng)綜合通信系統(tǒng)主要包括自組網(wǎng)對講手持機(jī)、自組網(wǎng)電臺以及自組網(wǎng)綜合接入裝置等。由于上述設(shè)備均采用SIP協(xié)議作為信令控制協(xié)議，因此直接采用SIP協(xié)議規(guī)則進(jìn)行通信。系統(tǒng)接入流程主要包括設(shè)備注冊、用戶鑒權(quán)、呼叫建立、撤銷和語音通信等。信令部分采用SIP協(xié)議，語音傳輸部分采用RTP協(xié)議，數(shù)據(jù)傳輸可以通過傳輸層的TCP協(xié)議，也可通過UDP協(xié)議。

4結(jié)束語

在生產(chǎn)指揮現(xiàn)場，通過自組網(wǎng)和北斗定位技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)快速組建調(diào)度指揮系統(tǒng);在跨境通信上，通過衛(wèi)星通信與光纜通道，以及多運(yùn)營商數(shù)據(jù)中心互聯(lián)互通手段，實(shí)現(xiàn)洲際網(wǎng)絡(luò)通道構(gòu)建;在調(diào)度指揮中心，通過音視頻、工業(yè)數(shù)據(jù)信息，以及業(yè)務(wù)協(xié)同、監(jiān)控系統(tǒng)、會議系統(tǒng)等多源信息融合手段，實(shí)現(xiàn)對多業(yè)務(wù)管理。山東能源構(gòu)建基于多源異構(gòu)跨境通信網(wǎng)絡(luò)的視訊融合管理平臺，完全實(shí)現(xiàn)了“多源異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的快速組建、跨境洲際網(wǎng)絡(luò)的高效聯(lián)通、視訊融合平臺的統(tǒng)一接入”的總體目標(biāo)，達(dá)到了企業(yè)跨境調(diào)度指揮和經(jīng)營管理的戰(zhàn)略規(guī)劃要求，保障了山東能源多源信息共享和數(shù)據(jù)交換的網(wǎng)絡(luò)安全。

參考文獻(xiàn)

[1]許勝之，張正凱，曲琦，徐大豐，翟振宇.跨境運(yùn)營數(shù)字化管控平臺的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 電力信息與通信技術(shù)，2020，18（10）：91-96.

[2]高志遠(yuǎn)，黃海峰，孫芊，張鴻，曹陽，唐保國.跨國調(diào)度與交易系統(tǒng)互聯(lián)的信息通信支撐研究[J].中國電力，2019，52（1）：40-47.

[3]徐雷，尤啟迪，石云，李昌華，吳斌，等.衛(wèi)星通信技術(shù)與系統(tǒng)[M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2019.

[4]王海濤.基于無線自組網(wǎng)的應(yīng)急通信技術(shù)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2015.

[5]夏林元，鮑志雄，李成鋼，金永新，李倩霞，等.北斗在高精度定位領(lǐng)域中的應(yīng)用[M].北京：電子工業(yè)出版社，2016.

[6]劉建偉，王育民.網(wǎng)絡(luò)安全-技術(shù)與實(shí)踐[M].北京：清華大學(xué)出版社，2017.

[7]王志鵬.信息技術(shù)服務(wù)運(yùn)行維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)解讀[J].軟件和信息服務(wù)，2011（8）：56-58.

[8]李文峰，韓曉冰，汪仁，等.現(xiàn)代應(yīng)急通信技術(shù)[M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2007.

[9]朱斌，符剛，薛淼，呂光旭，劉牧寅.企業(yè)融合通信業(yè)務(wù)發(fā)展策略研究[J].郵電設(shè)計(jì)技術(shù)，2017（6）：62-65.

[10]李君，郭玉東.關(guān)于融合通信的企業(yè)應(yīng)用探討[J].科技信息，2009（5）：87-89.

作者簡介：劉軍，（1976.10-），男，中級經(jīng)濟(jì)師，研究生學(xué)歷，現(xiàn)任山東能源集團(tuán)國際業(yè)務(wù)中心副主任職務(wù)。