仇志民

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軟交換技術(shù)在地鐵通信系統(tǒng)中的應(yīng)用研究

仇志民

中時(shí)訊通信建設(shè)有限公司，廣東 廣州 510631

隨著我國科技的不斷發(fā)展，人們對于地鐵通信領(lǐng)域的要求也越來越高。為了滿足人們的要求，軟交換技術(shù)被應(yīng)用到地鐵通信領(lǐng)域當(dāng)中，并且獲得了很好的效果，其在地鐵通信領(lǐng)域的關(guān)注度逐漸增加。

軟交換技術(shù)；地鐵；通信系統(tǒng)

軟交換技術(shù)的原理就是將網(wǎng)絡(luò)電話體系中的媒體網(wǎng)絡(luò)的呼叫控制功能釋放出來，與此同時(shí)，通過相關(guān)軟件的呼叫控制功能實(shí)現(xiàn)交換。現(xiàn)如今，軟交換技術(shù)已經(jīng)成為通信領(lǐng)域當(dāng)中一個非常重要的技術(shù)，有著降低網(wǎng)絡(luò)成本，提高通信效益的優(yōu)點(diǎn)，正是因?yàn)檫@樣的優(yōu)點(diǎn)才能有效促進(jìn)軟交換技術(shù)被廣泛地應(yīng)用到地鐵通信領(lǐng)域當(dāng)中[1]。

1 軟交換技術(shù)技術(shù)原理

軟交換基于IP網(wǎng)，采用的是分組交換技術(shù)，將用戶傳遞的數(shù)據(jù)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(fā)送地址的標(biāo)識，交換機(jī)根據(jù)每個分組的地址標(biāo)識，在一條線路上采用動態(tài)復(fù)用技術(shù)，同時(shí)傳送多個數(shù)據(jù)分組，將它們分別轉(zhuǎn)發(fā)至目的地，在目的地經(jīng)重新整理后，還原成原始數(shù)據(jù)。終端接入設(shè)備采用IAD設(shè)備。

軟交換網(wǎng)絡(luò)承載在IP數(shù)據(jù)網(wǎng)上，其服務(wù)質(zhì)量與IP網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量休戚相關(guān)，特別是語音、視頻等實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)，承載網(wǎng)絡(luò)的時(shí)延、抖動、丟包率等指標(biāo)對服務(wù)質(zhì)量有著很大的影響，因此承載網(wǎng)對軟交換技術(shù)的應(yīng)用起著至關(guān)重要的作用。目前電力系統(tǒng)普遍建立了完善的調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)、信息數(shù)據(jù)網(wǎng)、通信數(shù)據(jù)網(wǎng)。調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)承載著實(shí)時(shí)控制業(yè)務(wù)和非實(shí)時(shí)控制生產(chǎn)業(yè)務(wù)，該類業(yè)務(wù)對可靠性、實(shí)時(shí)性、安全性的要求非常嚴(yán)格，所以不可能將軟交換業(yè)務(wù)承載于該網(wǎng)。信息數(shù)據(jù)網(wǎng)一般為傳統(tǒng)的IP網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)上有不確定的傳輸時(shí)延、抖動，甚至丟包，這些問題對普通數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)影響很小，但對承載在IP網(wǎng)絡(luò)上的語音、視頻等實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)影響很大。數(shù)據(jù)通信網(wǎng)目前已經(jīng)覆蓋到各變電站、縣公司等地區(qū)，分為核心層、匯聚層和接入層，根據(jù)光纜資源情況和接入層節(jié)點(diǎn)數(shù)量分為多個接入環(huán)，IP數(shù)據(jù)具備雙路由。因此，完善的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)是軟交換技術(shù)應(yīng)用的必要條件[2]。

現(xiàn)階段大量語音用戶業(yè)務(wù)仍然承載在原有的電路交換網(wǎng)上，因此軟交換網(wǎng)絡(luò)必須與現(xiàn)有電路交換網(wǎng)在網(wǎng)絡(luò)匯接層上達(dá)到完整的互通，軟交換通過中繼網(wǎng)關(guān)TG與現(xiàn)有電路交換網(wǎng)實(shí)現(xiàn)互通。

2 軟交換技術(shù)的基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

軟交換是通過將接入、控制、業(yè)務(wù)分離，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)更加清晰，各個層面間通過標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議進(jìn)行接口，實(shí)現(xiàn)了靈活、開放的組網(wǎng)。網(wǎng)關(guān)接入和雙歸屬功能能夠?qū)崿F(xiàn)容災(zāi)和數(shù)據(jù)冗余功能，與程控交換相比，軟交換技術(shù)更符合通信技術(shù)的發(fā)展趨勢，方案實(shí)施更加簡便，只需將接入網(wǎng)關(guān)通過傳輸網(wǎng)絡(luò)接入中心軟交換設(shè)備。軟交換設(shè)備將傳統(tǒng)交換機(jī)的功能模塊分離成獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)部件，各個部件按照相應(yīng)的功能劃分，各部件間的協(xié)議接口基于相應(yīng)的開放標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議[3]。軟交換系統(tǒng)將語音網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)有機(jī)結(jié)合，能夠提供更多的業(yè)務(wù)功能，如視頻通話、多方通話、視頻會議等

軟交換技術(shù)的基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主要包括：

（1）接入層主要包括媒體網(wǎng)關(guān)、信令網(wǎng)關(guān)、接入網(wǎng)關(guān)等接入網(wǎng)關(guān)設(shè)備，目的是為各種設(shè)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(wǎng)絡(luò)是IP分組傳送網(wǎng)絡(luò)，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(shè)備組成，實(shí)現(xiàn)協(xié)議處理、呼叫控制等功能，并提供訪問底層網(wǎng)絡(luò)資源的開放接口。

（4）應(yīng)用層最主要的軟交換功能實(shí)體是應(yīng)用服務(wù)器，為通信中各業(yè)務(wù)提供執(zhí)行環(huán)境。

適用于電力通信專網(wǎng)的軟交換平臺是一種開放和多協(xié)議實(shí)體，電力通信專網(wǎng)中的各種設(shè)備之間進(jìn)行通信是通過軟交換提供的各種標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議進(jìn)行的，軟交換協(xié)議保證了不同通信信號、通信設(shè)備之間通信業(yè)務(wù)的穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)[4]。一般來說，軟交換主要協(xié)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(xié)議保證了通信系統(tǒng)各網(wǎng)元之間的通信，使設(shè)備與設(shè)備之間能夠交互與協(xié)調(diào)，進(jìn)而保障通信網(wǎng)絡(luò)安全服務(wù)的質(zhì)量。

3 軟交換技術(shù)在地鐵通信系統(tǒng)中的應(yīng)用

3.1 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期

地鐵通信系統(tǒng)建設(shè)的初期目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)新建軟交換通信系統(tǒng)與現(xiàn)有程控電路交換網(wǎng)絡(luò)的兼容并建設(shè)骨干層通信網(wǎng)絡(luò)，即調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)。

在通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)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(huán)結(jié)構(gòu)的軟交換設(shè)備，雙光纖環(huán)路通道上的設(shè)備包括綜合接入設(shè)備、媒體接入網(wǎng)關(guān)和智能終端等。

軟交換技術(shù)被充分應(yīng)用的前提就是擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)容量，并且需要設(shè)置獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的點(diǎn)，之后再根據(jù)這個點(diǎn)逐漸往面上擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)容量。

配合綜合接入設(shè)備，或者是將媒體接入網(wǎng)關(guān)、智能終端等是軟交換技術(shù)最關(guān)鍵的一步，同時(shí)也是必不可少的一步，從而使得軟交換技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積逐漸被擴(kuò)大，并且提供更多的業(yè)務(wù)類型，例如：語音、多媒體等，同時(shí)相關(guān)的研究人員一定要努力實(shí)現(xiàn)軟交換技術(shù)與電話交換網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行聯(lián)通。

3.2 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中期

地鐵通信系統(tǒng)建設(shè)中期，軟交換技術(shù)的應(yīng)用量便逐漸增大。但是在實(shí)際的地鐵通信系統(tǒng)運(yùn)營過程中，軟交換技術(shù)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(shù)在使用設(shè)備的時(shí)候會逐漸不能滿足用戶的需求。地鐵通信系統(tǒng)一定要隨著用戶數(shù)量的增多、覆蓋面積越廣、網(wǎng)絡(luò)容量的增加而適當(dāng)?shù)卦黾榆浗粨Q設(shè)備，從而使得用戶得到滿足，也能最大化地提升網(wǎng)絡(luò)容量，以及軟交換設(shè)備的可靠性，能夠給通信用戶提供更加豐富的業(yè)務(wù)，進(jìn)一步使通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營更加完善。

3.3 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)后期

在通信工程系統(tǒng)后期，該階段的軟交換網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建已趨于完善，此時(shí)的用戶對運(yùn)營商提出了更高的要求，各運(yùn)營商也應(yīng)采取對應(yīng)的措施完善自身的網(wǎng)絡(luò)通信工程，從而更好地為用戶提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。在這一階段可以設(shè)置多個軟交換設(shè)備，通過各交換機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸和承載實(shí)現(xiàn)所有區(qū)域之間的互通。也可以構(gòu)建通用的媒體網(wǎng)關(guān)，通過資源的共享加深各個運(yùn)營商之間的合作和聯(lián)系，滿足不同用戶的網(wǎng)絡(luò)通信需求，構(gòu)建完整的通信網(wǎng)絡(luò)。

4 結(jié)語

地鐵通信網(wǎng)建設(shè)和業(yè)務(wù)服務(wù)等方面也面臨新的挑戰(zhàn)，引進(jìn)軟交換技術(shù)，建立一個融合數(shù)據(jù)、語音、視頻業(yè)務(wù)的通信寬帶綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)，將會提高地鐵通信和信息化水平奠定良好的基礎(chǔ)。軟交換技術(shù)及其在通信系統(tǒng)中的應(yīng)用有著光明的應(yīng)用前景。因此，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)在加強(qiáng)技術(shù)研究的同時(shí)，通過更加全面的技術(shù)實(shí)踐來提升電力通信系統(tǒng)的整體水平。

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

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

[3]朱春華.探討軟交換技術(shù)的發(fā)展和業(yè)務(wù)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(shù)在信息通信之中的運(yùn)用[J].無線互聯(lián)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