跨网通讯技术为不同网络环境下的设备互联互通提供后端支持，已被广泛应用到地震系统和其他行业系统。上海市地震局^[3]通过矩阵和DVCS系统，实现上海市地震局、中国地震局和上海市政府的跨网通讯；北京市地震局^[4]通过物理“背靠背”方法，实现地震行业网视频会议系统与北京市政务网视频会议系统互连互通；中国地震局应急指挥中心^[5]通过优化矩阵转发方式，实现地震系统的应急视频会议系统与应急管理部视频会议系统的跨网通讯；云南省地震局^[6]将所有网段视频会议信号并入音视频矩阵，通过矩阵相互转发实现跨网段通讯。安徽省地震局^[7]通过在DMZ域部署代理服务器和在内网部署呼叫控制服务器的方式来实现多网段联通。本文在上述研究基础上，结合天津局现有的硬件设备，探究分析不同的跨网转发技术，制定适用于天津市地震局应急视频会议系统的跨网融合方案，解决天津地震应急多路视频源跨网组会问题。

根据地震应急预案和本地的协同响应管理办法，天津市地震局应急视频会议系统网络组成覆盖地震行业网、电子政务外网、应急指挥骨干网、卫星网和互联网，组网拓扑图如图1所示。

地震行业网作为专网将全国地震系统的视频会议节点连通，天津局在此基础上增建多点控制单元MCU^[8]，并在地震台和各中心站部署会议终端，构建地震台、中心站、天津局和其他省局同中国局三级联动平台，实现多点跨区域通讯。电子政务外网作为天津市政务网，覆盖了全市各级重要政务部门，天津局通过电子政务外网与市政府值班室的视频会议连通。应急指挥骨干网作为应急管理部指挥信息网的骨干传输链路，支撑了全国各级应急管理单位，天津局依托该链路连通市应急局的视频会议。卫星网和互联网作为远距离通信的基础网络，主要用于地震现场和移动终端与天津局的视频连通。

网络穿透是远距离设备实现跨网通信的常用方式。天津局在充分考虑数据传输安全的条件下，升级了网络设备的连接方式，规划的跨网通讯拓扑如图2所示，采用以下3种网络穿透方法实现天津局与其他网段的视频节点连通。

2.1.2 IPSec VPN

地震行业网与互联网的跨越主要通过IPSec VPN技术^[9]，该技术能够有效防止数据在传输过程中被劫持或篡改。在互联网防火墙上建立加密隧道打通应急现场终端和天津局视频会议终端的网络隔离，通过创建安全、稳定的通信隧道完成互联网向地震行业网的通信。

图1 天津市地震局应急视频会议系统组网拓扑图Fig.1 Network diagram of Tianjin Earthquake Agency Emergency Video Conference System

图2 天津局应急视频会议系统跨网通讯拓扑图Fig.2 Cross-network communication topology of Tianjin Earthquake Agency Emergency Video Conference System

“背靠背”技术是将两台视频会议终端的音视频信号在物理层面上双向传播，该技术应用的前提是转发终端需具有双路输入输出。电子政务外网视频会议终端与地震行业网视频会议终端采用此方式相连，将两套终端的音视频输出直连到对方的输入，然后将地震行业网视频会议终端的另一路输入输出连接本地设备用于本地参会，从而实现两个跨网终端的双流转发。

矩阵转发技术是对“背靠背”转发的优化升级^[5]，此种方式是将每套视频会议终端的视频流和音频流均输入输出到视频矩阵和调音台，借助矩阵控制阀实现多路视频源的转发。天津局部署的4套视频会议终端、1套软终端工作站、MCU设备和视频矩阵、调音台和音频处理器之间的连接主要采用此种方式，该方式能够便携的切换多源转发。

通过网络穿透实现天津局与电子政务外网、应急指挥骨干网、卫星网络、互联网所承载的视频会议终端连通，在此基础上引入物理转发技术实现不同网段间各参会节点进行多级组会。完善后的天津市地震应急视频指挥调度网络将实现纵向打通应急管理部、中国地震局、天津市地震局、天津地震台、天津地震监测中心站、地震现场，横向整合天津市政府值班室、市应急管理局、市各协同单位等视频资源，能够进行按需直接调度。

天津局基于融网策略将行业网与多网穿透，在此基础上，通过将会议资源、控制资源、音视频设备、卫星终端、移动终端等前后端设备整合接入，实现多节点融合调度。

网络穿越和矩阵转发相结合的跨网段多层级视频融合技术方案，可屏蔽底层通信系统间的协议壁垒，使多参会节点间的音频、视频、图像等流畅传输与切换，天津局应急视频会议系统整体架构如图3所示。

图3 天津局应急视频会议系统整体架构Fig.3 Overall architecture of Tianjin Earthquake Agency Emergency Video Conference System

天津局应急视频会议系统具有“平战结合”双模式，可应用到多种场景。平时可用于培训学习、点名调度和值班值守，系统为地震系统内部的会议和重要政务会议服务；战时可汇聚应急资源、协同指挥现场以及应急预案关联，系统为地震现场和后方指挥部提供大型跨网组会的通讯保障。经日常使用和应急演练测试，本套系统前后方各终端视频会议效果较好，能够便携切换平战状态保障多方视讯。