软交换技术在地铁通信系统中的应用研究

仇志民



软交换技术在地铁通信系统中的应用研究

仇志民

中时讯通信建设有限公司，广东 广州 510631

随着我国科技的不断发展，人们对于地铁通信领域的要求也越来越高。为了满足人们的要求，软交换技术被应用到地铁通信领域当中，并且获得了很好的效果，其在地铁通信领域的关注度逐渐增加。

软交换技术；地铁；通信系统

软交换技术的原理就是将网络电话体系中的媒体网络的呼叫控制功能释放出来，与此同时，通过相关软件的呼叫控制功能实现交换。现如今，软交换技术已经成为通信领域当中一个非常重要的技术，有着降低网络成本，提高通信效益的优点，正是因为这样的优点才能有效促进软交换技术被广泛地应用到地铁通信领域当中[1]。

1 软交换技术技术原理

软交换基于IP网，采用的是分组交换技术，将用户传递的数据划分成一定的长度，每个部分叫作1个分组，每个分组信息都加载了接收地址和发送地址的标识，交换机根据每个分组的地址标识，在一条线路上采用动态复用技术，同时传送多个数据分组，将它们分别转发至目的地，在目的地经重新整理后，还原成原始数据。终端接入设备采用IAD设备。

软交换网络承载在IP数据网上，其服务质量与IP网络的服务质量休戚相关，特别是语音、视频等实时业务，承载网络的时延、抖动、丢包率等指标对服务质量有着很大的影响，因此承载网对软交换技术的应用起着至关重要的作用。目前电力系统普遍建立了完善的调度数据网、信息数据网、通信数据网。调度数据网承载着实时控制业务和非实时控制生产业务，该类业务对可靠性、实时性、安全性的要求非常严格，所以不可能将软交换业务承载于该网。信息数据网一般为传统的IP网络，网络上有不确定的传输时延、抖动，甚至丢包，这些问题对普通数据业务影响很小，但对承载在IP网络上的语音、视频等实时业务影响很大。数据通信网目前已经覆盖到各变电站、县公司等地区，分为核心层、汇聚层和接入层，根据光缆资源情况和接入层节点数量分为多个接入环，IP数据具备双路由。因此，完善的数据通信网是软交换技术应用的必要条件[2]。

现阶段大量语音用户业务仍然承载在原有的电路交换网上，因此软交换网络必须与现有电路交换网在网络汇接层上达到完整的互通，软交换通过中继网关TG与现有电路交换网实现互通。

2 软交换技术的基本网络结构

软交换是通过将接入、控制、业务分离，网络架构更加清晰，各个层面间通过标准的协议进行接口，实现了灵活、开放的组网。网关接入和双归属功能能够实现容灾和数据冗余功能，与程控交换相比，软交换技术更符合通信技术的发展趋势，方案实施更加简便，只需将接入网关通过传输网络接入中心软交换设备。软交换设备将传统交换机的功能模块分离成独立的网络部件，各个部件按照相应的功能划分，各部件间的协议接口基于相应的开放标准协议[3]。软交换系统将语音网络和数据网络有机结合，能够提供更多的业务功能，如视频通话、多方通话、视频会议等

软交换技术的基本网络结构主要包括：

（1）接入层主要包括媒体网关、信令网关、接入网关等接入网关设备，目的是为各种设备提供接入核心骨干层的方法和手段。

（2）传输层的核心传输网络是IP分组传送网络，为各种媒体流与信令提供传输通道。

（3）控制层主要由软交换设备组成，实现协议处理、呼叫控制等功能，并提供访问底层网络资源的开放接口。

（4）应用层最主要的软交换功能实体是应用服务器，为通信中各业务提供执行环境。

适用于电力通信专网的软交换平台是一种开放和多协议实体，电力通信专网中的各种设备之间进行通信是通过软交换提供的各种标准协议进行的，软交换协议保证了不同通信信号、通信设备之间通信业务的稳定实现[4]。一般来说，软交换主要协议包括SIP、M2UA、H.323、MGCP、BICC、H.248/MGACO、RADIUS、SCTP、SIUP、TUP等。软交换提供的各种协议保证了通信系统各网元之间的通信，使设备与设备之间能够交互与协调，进而保障通信网络安全服务的质量。

3 软交换技术在地铁通信系统中的应用

3.1 网络建设初期

地铁通信系统建设的初期目标是实现新建软交换通信系统与现有程控电路交换网络的兼容并建设骨干层通信网络，即调度数据网。

在通信网络建设初期，需要在一级部门的通信中心汇接局配置一套双自愈环结构的软交换设备，双光纤环路通道上的设备包括综合接入设备、媒体接入网关和智能终端等。

软交换技术被充分应用的前提就是扩大网络容量，并且需要设置独立的网络规模的点，之后再根据这个点逐渐往面上扩大网络容量。

配合综合接入设备，或者是将媒体接入网关、智能终端等是软交换技术最关键的一步，同时也是必不可少的一步，从而使得软交换技术的网络覆盖面积逐渐被扩大，并且提供更多的业务类型，例如：语音、多媒体等，同时相关的研究人员一定要努力实现软交换技术与电话交换网络进行联通。

3.2 网络建设中期

地铁通信系统建设中期，软交换技术的应用量便逐渐增大。但是在实际的地铁通信系统运营过程中，软交换技术使用量越来越多，使得覆盖的面积也越来越广泛，这就意味着软交换技术在使用设备的时候会逐渐不能满足用户的需求。地铁通信系统一定要随着用户数量的增多、覆盖面积越广、网络容量的增加而适当地增加软交换设备，从而使得用户得到满足，也能最大化地提升网络容量，以及软交换设备的可靠性，能够给通信用户提供更加丰富的业务，进一步使通信网络运营更加完善。

3.3 网络建设后期

在通信工程系统后期，该阶段的软交换网络构建已趋于完善，此时的用户对运营商提出了更高的要求，各运营商也应采取对应的措施完善自身的网络通信工程，从而更好地为用户提供网络服务。在这一阶段可以设置多个软交换设备，通过各交换机之间的数据传输和承载实现所有区域之间的互通。也可以构建通用的媒体网关，通过资源的共享加深各个运营商之间的合作和联系，满足不同用户的网络通信需求，构建完整的通信网络。

4 结语

地铁通信网建设和业务服务等方面也面临新的挑战，引进软交换技术，建立一个融合数据、语音、视频业务的通信宽带综合业务网络，将会提高地铁通信和信息化水平奠定良好的基础。软交换技术及其在通信系统中的应用有着光明的应用前景。因此，技术人员应当在加强技术研究的同时，通过更加全面的技术实践来提升电力通信系统的整体水平。

[1]高潮.软交换技术在电信中的应用[J].科技风，2015（21）：136.

[2]丁俊.浅谈软交换技术在高速公路通信系统中的应用[J].交通科技，2014（1）：215.

[3]朱春华.探讨软交换技术的发展和业务范畴[J].劳动保障世界：理论版，2013（7）：133.

[4]王大鹏.试论软交换技术在信息通信之中的运用[J].无线互联科技，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

A

1009-6434（2016）08-0034-02