軟交換技術在地鐵通信系統中的應用研究

仇志民

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軟交換技術在地鐵通信系統中的應用研究

仇志民

中時訊通信建設有限公司，廣東 廣州 510631

隨著我國科技的不斷發展，人們對于地鐵通信領域的要求也越來越高。為了滿足人們的要求，軟交換技術被應用到地鐵通信領域當中，并且獲得了很好的效果，其在地鐵通信領域的關注度逐漸增加。

軟交換技術；地鐵；通信系統

軟交換技術的原理就是將網絡電話體系中的媒體網絡的呼叫控制功能釋放出來，與此同時，通過相關軟件的呼叫控制功能實現交換?，F如今，軟交換技術已經成為通信領域當中一個非常重要的技術，有著降低網絡成本，提高通信效益的優點，正是因為這樣的優點才能有效促進軟交換技術被廣泛地應用到地鐵通信領域當中[1]。

1 軟交換技術技術原理

軟交換基于IP網，采用的是分組交換技術，將用戶傳遞的數據劃分成一定的長度，每個部分叫作1個分組，每個分組信息都加載了接收地址和發送地址的標識，交換機根據每個分組的地址標識，在一條線路上采用動態復用技術，同時傳送多個數據分組，將它們分別轉發至目的地，在目的地經重新整理后，還原成原始數據。終端接入設備采用IAD設備。

軟交換網絡承載在IP數據網上，其服務質量與IP網絡的服務質量休戚相關，特別是語音、視頻等實時業務，承載網絡的時延、抖動、丟包率等指標對服務質量有著很大的影響，因此承載網對軟交換技術的應用起著至關重要的作用。目前電力系統普遍建立了完善的調度數據網、信息數據網、通信數據網。調度數據網承載著實時控制業務和非實時控制生產業務，該類業務對可靠性、實時性、安全性的要求非常嚴格，所以不可能將軟交換業務承載于該網。信息數據網一般為傳統的IP網絡，網絡上有不確定的傳輸時延、抖動，甚至丟包，這些問題對普通數據業務影響很小，但對承載在IP網絡上的語音、視頻等實時業務影響很大。數據通信網目前已經覆蓋到各變電站、縣公司等地區，分為核心層、匯聚層和接入層，根據光纜資源情況和接入層節點數量分為多個接入環，IP數據具備雙路由。因此，完善的數據通信網是軟交換技術應用的必要條件[2]。

現階段大量語音用戶業務仍然承載在原有的電路交換網上，因此軟交換網絡必須與現有電路交換網在網絡匯接層上達到完整的互通，軟交換通過中繼網關TG與現有電路交換網實現互通。

2 軟交換技術的基本網絡結構

軟交換是通過將接入、控制、業務分離，網絡架構更加清晰，各個層面間通過標準的協議進行接口，實現了靈活、開放的組網。網關接入和雙歸屬功能能夠實現容災和數據冗余功能，與程控交換相比，軟交換技術更符合通信技術的發展趨勢，方案實施更加簡便，只需將接入網關通過傳輸網絡接入中心軟交換設備。軟交換設備將傳統交換機的功能模塊分離成獨立的網絡部件，各個部件按照相應的功能劃分，各部件間的協議接口基于相應的開放標準協議[3]。軟交換系統將語音網絡和數據網絡有機結合，能夠提供更多的業務功能，如視頻通話、多方通話、視頻會議等

軟交換技術的基本網絡結構主要包括：

（1）接入層主要包括媒體網關、信令網關、接入網關等接入網關設備，目的是為各種設備提供接入核心骨干層的方法和手段。

（2）傳輸層的核心傳輸網絡是IP分組傳送網絡，為各種媒體流與信令提供傳輸通道。

（3）控制層主要由軟交換設備組成，實現協議處理、呼叫控制等功能，并提供訪問底層網絡資源的開放接口。

（4）應用層最主要的軟交換功能實體是應用服務器，為通信中各業務提供執行環境。

適用于電力通信專網的軟交換平臺是一種開放和多協議實體，電力通信專網中的各種設備之間進行通信是通過軟交換提供的各種標準協議進行的，軟交換協議保證了不同通信信號、通信設備之間通信業務的穩定實現[4]。一般來說，軟交換主要協議包括SIP、M2UA、H.323、MGCP、BICC、H.248/MGACO、RADIUS、SCTP、SIUP、TUP等。軟交換提供的各種協議保證了通信系統各網元之間的通信，使設備與設備之間能夠交互與協調，進而保障通信網絡安全服務的質量。

3 軟交換技術在地鐵通信系統中的應用

3.1 網絡建設初期

地鐵通信系統建設的初期目標是實現新建軟交換通信系統與現有程控電路交換網絡的兼容并建設骨干層通信網絡，即調度數據網。

在通信網絡建設初期，需要在一級部門的通信中心匯接局配置一套雙自愈環結構的軟交換設備，雙光纖環路通道上的設備包括綜合接入設備、媒體接入網關和智能終端等。

軟交換技術被充分應用的前提就是擴大網絡容量，并且需要設置獨立的網絡規模的點，之后再根據這個點逐漸往面上擴大網絡容量。

配合綜合接入設備，或者是將媒體接入網關、智能終端等是軟交換技術最關鍵的一步，同時也是必不可少的一步，從而使得軟交換技術的網絡覆蓋面積逐漸被擴大，并且提供更多的業務類型，例如：語音、多媒體等，同時相關的研究人員一定要努力實現軟交換技術與電話交換網絡進行聯通。

3.2 網絡建設中期

地鐵通信系統建設中期，軟交換技術的應用量便逐漸增大。但是在實際的地鐵通信系統運營過程中，軟交換技術使用量越來越多，使得覆蓋的面積也越來越廣泛，這就意味著軟交換技術在使用設備的時候會逐漸不能滿足用戶的需求。地鐵通信系統一定要隨著用戶數量的增多、覆蓋面積越廣、網絡容量的增加而適當地增加軟交換設備，從而使得用戶得到滿足，也能最大化地提升網絡容量，以及軟交換設備的可靠性，能夠給通信用戶提供更加豐富的業務，進一步使通信網絡運營更加完善。

3.3 網絡建設后期

在通信工程系統后期，該階段的軟交換網絡構建已趨于完善，此時的用戶對運營商提出了更高的要求，各運營商也應采取對應的措施完善自身的網絡通信工程，從而更好地為用戶提供網絡服務。在這一階段可以設置多個軟交換設備，通過各交換機之間的數據傳輸和承載實現所有區域之間的互通。也可以構建通用的媒體網關，通過資源的共享加深各個運營商之間的合作和聯系，滿足不同用戶的網絡通信需求，構建完整的通信網絡。

4 結語

地鐵通信網建設和業務服務等方面也面臨新的挑戰，引進軟交換技術，建立一個融合數據、語音、視頻業務的通信寬帶綜合業務網絡，將會提高地鐵通信和信息化水平奠定良好的基礎。軟交換技術及其在通信系統中的應用有著光明的應用前景。因此，技術人員應當在加強技術研究的同時，通過更加全面的技術實踐來提升電力通信系統的整體水平。

[1]高潮.軟交換技術在電信中的應用[J].科技風，2015（21）：136.

[2]丁俊.淺談軟交換技術在高速公路通信系統中的應用[J].交通科技，2014（1）：215.

[3]朱春華.探討軟交換技術的發展和業務范疇[J].勞動保障世界：理論版，2013（7）：133.

[4]王大鵬.試論軟交換技術在信息通信之中的運用[J].無線互聯科技，2013（9）：341.

Research on Application of Soft Switch Technology in Metro Communication System

Qiu Zhimin

In the newsletter Communication Construction Co.，Ltd., Guangdong Guangzhou 510631

With the continuous development of science and technology of the people’s Republic of China, people demand for subway communication field is also more and more high, in order to meet the people’s requirements, soft switching technology is applied to the subway communication field, and has obtained the very good result, its attention in the field of subway communication gradually increased.

soft switching technology; metro; communication system

TN915.02

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1009-6434（2016）08-0034-02