何治达
郑州地铁集团有限公司，河南 郑州，450016
摘要：我国社会经济发展飞速，城市化进程也在不断推进，城市人口越来越多，为了缓解交通压力，帮助居民顺利出行，很多城市设计建造了地铁交通网络。在现代化城市发展中，地铁在城市交通体系中发挥着重要的作用。但在现阶段，城市轨道交通通信系统中还有很多问题亟待解决，需要融入全新的科学技术对此系统进行改良，提升轨道交通通信系统性能，使其更好的服务于城市交通。本文主要分析探讨软交换技术在轨道交通中的应用。
关键词：软交换技术；轨道交通；应用
前言：在我国现代化发展的过程中，地铁以其方便和高速的优势得到了广泛的应用。很多城市都设计建造地铁，主要由于其能够有效缓解城市出行拥堵的难题。在地铁的建设和应用过程中，最为关键的问题是其安全性，而轨道交通通信系统能够有效保障地铁安全出行，因此，必须做好技术研发工作，提升轨道交通通信系统的效率，进一步为地铁运行安全提高保障。软交换技术应用于轨道交通系统中具有很好的效果，在强化通信效率的同时，增强地铁的安全性。
一、软交换技术概述
1.软交换技术概念
从概念的角度出发，软交换技术属于一种功能实体。传统交换机是一种电路交换，相较于传统交换技术，软交换技术的交换方式有着极大的差异，但应用思路基本一致。软交换技术的交换方式被称为IP交换，其交换方式属于包交换。从技术应用的角度出发，软交换相较于一般的交换机，在外部接口上和内部交换方式上都有较大的差异。软交换技术作为一种分布式的软件系统，能够为各种设备网络和技术提供无缝操作性，并且该技术能够基于策略的运行支持系统、综合设备、及业务生成接口的接入能力[1]。
2.软交换系统的体系结构
转交换系统主要使用分组交换技术，分许交换通过存储转发原理来交换数据化的信息。分组交换利用相关设备将传送的信息分割为大量一定长度的小段数据，并在其前面增加头部字段，具有数据选路和校验的功能，这样就形成数据传送的基本单元，叫做包或者分组。转交换其实就是分离呼叫控制功能和传输层，利用和服务器相似的功能实体和软件达到呼叫控制的目的，其中包括信令互通、呼叫选路、连接控制等。最终目的就是分离呼叫控制和传输功能，建立控制和软件编程功能分离的平面，进而实现业务转移。转交换系统由业务层、接入层、控制层、及传输层这四个平面组成体系结构，如图1所示：
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3.软交换技术与电路交换系统的差异
软交换系统在统一的分组交换网络上，可以放置在任何位置上，并且网络智能可以集中，也可以分散到各个网络边缘节点。电路交换设备就不一样了，其必须按照模拟接入的敷设方式固定安装。两者的具体差异如表1：
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即使程控交换机已经基本能够满足专用通信网的各项基本需求，但是，通信网络在不断发展，也会产生欣赏需求，因此电话交换系统设计应基于一下几点进行：首先，高性价比。可以向多个厂家购买相关产品，从中挑选性价比最高的构建网络。其次，分离业务平面，建立独立的业务体系，灵活有效的提供业务，并自主配置业务特征，具有较大的灵活性，从而满足轨道交通新的业务需求。最后，对于传统电话网络和软交换网络共存的情况，可以继续使用原有的电话终端和电路交换机，使其与软交换互通，同时，逐步将传统设备替换为软交换设备，实现网络的平滑过渡。
二、城市轨道交通通信系统对软交换技术的需求
1.扁平化结构
城市轨道交通通信系统的用户主要集中在控制中心、车辆中和车站内。其中用户较多的是车辆中和控制中心内，用户相对较少的是车站内。对于较为分散的用户情况，利用交换城市轨道交通通信系统可以很好的扩散通信网络信息，进而更好的满足公务电话用户的多元需求。同时，将软交换技术应用到城市轨道交通通信系统中，能够在一定程度上增加公务电话软交换的功能，如电子传真功能、发送即时消息、以及通话记录功能等。并进一步拓展为可视通信业务，实现自动化办公，有效提升办公效率。
2.整合业务类型
在我国目前的城市轨道交通发展中应用软交换技术，能够控制同步信号，及时报告高峰期间车辆的实时状况，并传递交流信息。同时，实时分析接入层，有效管控城市轨道交通通信系统。通过以太网交换机进行信息转化，同步交流现有的通信系统信息，有利于完善我国轨道交通系统的整体结构。城市轨道交通系统在覆盖TDM业务的同时，还涉及IP业务。TDM业务主要指语音消息等方面，IP业务包含视频信息等方面。现阶段，为了更好的满足城市轨道交通通信系统的发展需求，TDM业务已经逐渐被IP业务所替代或者与其相整合，进而形成新的IP类型传输技术。
三、软交换技术在轨道交通中的应用
1.组网方案设置
对于城市轨道通信系统控制中心方案的设置：首先主要采用软交换中心设备配置系统，主要设置在系统网络核心机房处，以实现呼叫控制、处理控制中心和各个车站的信令、以及语音跳读等。系统核心控制设备主要应用1+1热备，包括协议处理板、电源板、以及主控板等。要依据城市交通容量合理设置其容量[2]。其次，设置相关网关设备，主要负责维护管辖路电话系统，同时其中含有计费系统，来集中计费管理整体线网公务电话使用人员。另外，不管是中心软件设备系统还是备用控制中心，话务机和IP话务台都是和太网中的交换机直接连接的。最后，还要合理设置系统控制中心的综合计入设备，并根据核心设备容量设计其容量。还要增加一套中继网关，来连接专用无线通信设备和市话网络。
对于备用控制中心方案的设置，其主要应用的是以太网交换机，一旦主控制中心有问题，能够及时补上备用控制中心，所以必须重视综合接入设备的设置，其功能主要为备用控制中心和车辆的公务通信服务提供服务，其容量可以小于主综合接入设备，也可以保持一致。此外，还要在备用控制中心设置一套中心软件设备，实现与以太网交换机的直接连接，为了确保发生故障时备用控制中心的稳定运行，要使中心软件设备规格与主控制中心设备规格保持一致。
2.软件设置
软交换技术对网络管理软件的设置，不仅可以实现公务电话的通话及群呼，还能够促进生成其他的辅助功能，像设置企业通信录、同步办公、以及可视通信等。此外，在轨道交通通信系统中应用软交换技术设置软件，还能更加高效的实现地铁网络通信要求。对于轨道交通内的通信系统中继设置，涵盖了市话中继设置、网内中继设置以及无线通信功能中继设置。通信系统网内中继设置当中，网络管理、应用服务器设备和数据共同构成通信系统管控中心交互设备。主科中心主要通过专属接口实现和所有站点间的通信，因此，这种通信方式可以有效连接主控中心、备控中心、及地铁沿线各个站点。
3.中继设置
中继设置主要包括网内中继设置和市话中继设置等。对于市话中继设置。系统主要就是通过中继媒体网关数字中继和相应的运营商市话交换机进行有效的连接，而中继网关实现和其他系统的连接，如电信部门网络、专用电话网络等。对于一些规模不大的软交换通信系统，信令网关和中继网关可以直接合并设置，而如果规模较大，那么需要将二者进行分开设置。在实际设置过程中，要确保能够满足相应需求[3]。然后就是网内中继设置，该系统控制中心的主用中心软交换设备服务器主要有计费服务器、网管服务器、数据库服务器等，其中核心服务器可以连接中心交换设备中整体的车辆段、以及控制中心和车站，通过这样的方式实现主用中心软交换设备和车站之间的公务通信功能。
结语
综上所述，软交换技术在城市轨道交通通信系统中的合理应用有着重要的作用。在信息通信技术不断发展完善的过程中，科学合理的应用各种先进技术才能充分实现其价值。有效结合软交换技术和通信系统，不仅能够进一步保障我国现代化轨道交通系统的稳定运行，还能够大幅降低目前轨道交通通信系统的运营和维护成本，因此，软交换技术的推广个广泛应用，能够推动我国城市轨道通信系统的可持续发展。
参考文献
[1]杨逸夫.软交换技术在轨道交通通信系统中的应用[J].中国新技术新产品,2018(04):32-33.
[2]桂志鹏.软交换技术在城市轨道交通通信系统中的应用探讨[J].通讯世界,2017(10):27-28.
[3]俞春华.软交换技术在城市轨道交通电话通信系统中的设计方案研究[J].信息通信,2018(03):211-212.
作者简介：何治达（1988-），男，汉族, 甘肃兰州人，本科，工程师，供职于郑州地铁集团有限公司，研究方向：通信与信息技术