地鐵通信系統中軟交換技術的應用研究

張亞梅

摘要：近年來，隨著當前IT技術的不斷發展，傳統的語音通信網絡也逐步向多元化發展，基于電路交換的公共交換電話網絡（PSTN）已不能滿足日益增長的數據和多媒體業務需求，城市軌道交通公務電話網的建設也開始嘗試引入軟交換技術。文章主要就軟交換技術在城市軌道交通公務電話系統中的應用進行了分析，以供參考。

關鍵詞：城市軌道交通;公務電話系統;軟交換技術

引 言：現階段，我國城市軌道交通通信系統 還存在相關技術不成熟的部分，為使其能夠得到進一步的提升，為地鐵的運行安全做出進一步的安全保障，將軟交換技術應用于城市軌道交通通信系統之中是其系統發展的必然趨勢。

1 軟交換概念

從廣義上看，軟交換泛指一種體系結構，包括接入層、承載層、控制層和應用層4個功能層面，其特點是業務、呼叫控制和網絡承載相分離。

（1）接入層。提供豐富的接入手段，將各類用戶連接到分組網絡，并將信息格式轉換為能夠在 分組網絡上傳輸的信息格式。

（2）承載層。采用分組交換技術，提供一個高可靠性、具有端到端服務質量（QoS）保障的綜合傳送平臺。

（3）控制層。實現呼叫控制和連接管理，支配網絡資源。

（4）應用層。采用開放的業務接口，提供傳統交換機業務和其他增值業務。

從狹義上看，軟交換指軟交換設備，位于軟交換體系架構的控制層面，是軟交換網絡的核心設備之一，主要完成呼叫控制、業務提供、路由、網管、計費等功能。

2 城市軌道交通通信系統的應用需求

城市軌道交通電話系統采用軟交換技術，不僅能滿足城市軌道交通公務電話系統和專用電話系統的基本業務需求，還具有以下優勢。

（1）城市軌道交通通信網的扁平結構

根據城市軌道交通電話系統的特點，用戶主要分布在控制中心、車輛段、車站等處，除控制中心、車輛段用戶相對集中外，各個車站用戶數量較少;而軟交換系統集中智能的網絡管理體系、靈活接入的方式，能夠很好地適應城市軌道交通用戶較為分散的特點。軟交換系統的網絡擴展性好、實現功能強大，可滿足城市軌道交通公務電話用戶對系統維護管理等多方面的需求。

（2）城市軌道交通通信的新要求

公務電話軟交換可實現與辦公自動化（OA）系統融合，開展企業通信錄、一號通、點擊撥號、通話記錄、電子傳真、即時消息，以及通過網頁協同辦公、快速召開電話會議等高級業務功能應用;同時，可以開展視頻電話業務，實現基于網頁的點對點視頻，增加了辦公的便捷性。

（3）對業務類型有效整合

在城市軌道交通通信系統中，不僅涉及TDM業務，還涵蓋IP業務，其中TDM業務主要指電話的中繼和話音信息等內容，IP業務則主要指以太網和視頻信息。由于時代的發展， TDM業務已經無法滿足城市軌道交通通信系統的發展需求，使得其逐漸被IP業務所取代， 而TDM業務中的一些業務內容也進一步與IP業務相整合， 形成全新的IP類型傳輸網絡和技術。

3 軟交換技術在城市地鐵通信系統中的應用

3.1 系統組網方案設置

（1）系統配置主用軟交換中心設備，設置在系統網絡的核心機房，主要功能有實現控制中心和各個車站用戶的呼叫控制、語音調度、視頻通話、信令處理等，系統核心控制設備使用1+1 熱備，包括主控板、協議處理板以及電源板等，容量要根據城市交通容量來設置。

（2）系統控制中心還要設置一套綜合接入設備，容量根據核心控制設備容量來確定，同時還包括一套中繼網關，主要用來連接市話網絡和專用無線通信系統。

（3）設置相關的網關設備，主要負責向管轄路公務電話系統設備的集中維護工作，計費系統主要是對整體線網公務電話用戶集中計費管理;IP話務臺和話務機不論是中心軟件換設備系統，還是備用控制中心和車站中心系統都直接和以太網交換機連接。

（4）系統構成還有備用控制中心，備用控制中心使用以太網交換機，一旦主控制中心出現系統故障，備用控制中心的自動化控制設備可以及時的補上，所以控制中心需要設置一套綜合接入設備（IAD），IAD主要負責備用控制中心和城市交通車輛段的公務通信服務，容量設置基本上主綜合接入設備保持一致，也可以稍微小一點，需要在車輛段或者是備用控制中心設置一套中心軟件換設備，直接和以太網交換機連接，中心軟交換設備規格設置和主控制中心設備規格相同，這樣才能夠保證主設備出現故障的時候，備用控制中心可以長時間的維持系統運行。

3.2 系統軟件

系統網絡管理軟件使用軟交換技術來設置，設置軟件的初衷是為了更好的實現和公務電話的基本通話功能以及專用電話的呼叫，這里的呼叫功能包括單呼、組呼和群呼等，同時通過軟交換技術設置軟件可以滿足其他輔助功能實現，例如設置相關企業的通信錄、記錄系統通話內容、進行可視通信以及實現同步辦公等。

3.3 中繼設置

中繼方式設置包括網內中繼設置、市話中繼設置以及和無線通信系統的中繼設置：

（1）網內中繼設置，系統控制中心的主用中心軟交換設備服務器包括網管服務器、應用服務器、數據庫服務器、計費服務器，其核心服務器主要是通過專用的傳輸系統所提供的網絡接口和備用控制中心的中心交換設備內的所有車站、 控制中心以及車輛段之間進行連接， 這樣有效地實現主用中心軟交換設備和控制中心、備用控制中心以及各個車站的公務通信功能，而其內部的軟交換核心服務器、中繼網關、接入網關等主要是通過三層以太網進行交換互通，這三層以太網都是由控制中心為軟交換系統所設置的。

（2）系統是通過中繼媒體網關數字中繼和主要運營商市話交換機進行連接，中繼網關和信令網管實現和其他系統網路的連接，例如專用電話網絡、無線通信網絡以及電信部門網絡等，如果是較大規模的軟交換通信系統，那么中繼網管和信令網管都需要分開設置，如果是小規模的通信系統，兩者可以合設，中繼網管線路數量設置需要根據城市地鐵公務用戶數量以及外部網絡通信需求量進行設置，設置原則必須滿足兩者需求。

3.4 系統接入設備

軟交換通信系統加入設備主要有接入網關和綜合接入設備，接入網關不論是在設備接口類型還是數量上都要比綜合接入設備多，通常情況下，綜合接入設備只需要提供一個以太網接口和多個Z口，接入網關更適合用戶比較多且人員比較集中的區域，例如控制中心、車輛段以及停車場，而在車站系統中兩種設備都可以設置。

4結語

總之，城市地鐵通信系統采用軟交換，技術的方案可行，簡化了電話網絡結構，可采用IP承載網絡傳輸，能為專用通信網提供更多的新業務和個性化服務;節省了管理維護的人力、物力和費用，能為地鐵通信系統引入新技術提供技術支持。

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