深圳市地铁集团有限公司518000
【摘要】交换技术从发明出来至今，从模拟到数字的转变，这两种核心技术便是电路交换。通信系统需要适合的固定带宽的电路连接，整个过程中带宽资源一直保持占用，电路唯一的状态。但由于通信完成时带宽才被释放，因此，利用率不高。本文主要对地铁通信系统中的交换技术应用进行分析，以期提升地铁通信水平。
【关键词】软交换地铁通信电话交换
前言
地铁设有车辆段、车站、停车场合控制台，其中控制台对地铁运营过程进行管理及监控，确保地铁系统的安全运行。通信是地铁调度、办公及各种信息交流的重要载体，其安全性及可靠性要求都比较高。出现特殊情况时，如地铁车辆故障、高峰期延误、出现安全事故等情况，通信设备可及时采取措施，以保证在各种特殊事故发生时通信网络保持畅通。由此可见地铁通信系统的重要性。
1.地铁通信系统体制研究
1.1传统的地铁公务电话系统组网方案
地铁的公务电话系统是地铁的运营维修人员之间联系的工具，是一种专用的电话网，其主要功能有：电话交换；数据功能；计费功能；维护和通信功能。
1.1.1公务电话系统线网分析
地铁的电话网是由四级共同搭建的。在整个网络中，指挥中心是线网的控制核心，主要指挥紧急调度。应急指挥中心与每一个控制中心都相连接，不仅可以完成本地电话交换还可以完成对其他控制中心进行电话汇接。在具体应用中，指挥中心又叫做线网交换局，是整个系统第一级；区域汇接局是第二级，实现控制中心的线路与用户的连接和公务电话的畅通；分线汇接局是第三级，主要实现本地车站和公务电话的汇接；用户接入局是第四级，实现电话交换和电话转接。
1.1.2系统的模式
根据上文分析的地铁电话系统需要实现的功能，得到系统的功能可以通过下述的两种方式来实现：自建模式，将地铁的电话系统考虑进城市的规划建设之中，建立独立的网络，经过公用的电话进行网络连接；依据运营商的公网形式，依据各个运营商公用网络的交换机来到达地铁系统要求。
1.1.3系统的设置方式
地铁通信系统的电话交换网络包括公务、专用电话系统和无线的通信系统，前两者属于有线的通信网络。其中公务电话系统主要为保证行政电话，同时可以实现市话。专用电话是与车辆的行车相关的，包括调度电话和直通电话等，是工作人员进行检修和维护的通信措施。无线通信不仅可以实现列车运行无线调度还可以实现票务信息的无线调度，为工作人员提供了极大的方便。根据技术的发展和城市建设的经验，目前系统的设置一般有三种方式：一、完全分设方案；二、部分合设方案；三、完全合设方案。
1.2软交换技术在地铁通信中实现的功能
将软交换技术应用到公务电话系统中使得系统拥有一致的通信条件，并且采用软交换平台可以与网络和视频会议联通，以实现：即时消息，用户的信息及时沟通，不同的用户之间能够进行文件传输的功能；可视电话，用户使用可视电话设备进行语音盒视频的通话，语音用户和视频用户通过软交换进行连接；视频会议，通过会议系统实现视频会议同时可以进行图像分屏等功能。
1.3软交换技术与程控交换技术的比较
依据对城市地铁电话系统的分析可以得出，用户大量集中在车站、车辆段和控制中心附近。其中每个车站平均的用户较少，因此软交换系统智能集中的管理方法和灵活的接入模式充分的适用于用户分散的情况。从具体功能来讲，传统的交换方式只能实现单一的功能，不能适应人们对于清晰图像通信的需求，而且整个系统不开放；而软交换系统不仅可以提供各项服务还可以随着用户需求的增长增加新的功能。
2.地铁软交换网络方案设计
2.1软交换技术实现的方案
就目前的软交换技术和地铁公司通信系统的情况而言，地铁的通信系统应用软交换技术员主要通过下述两种方案来实现：方案①：把软交互模块应用在传统的电话网络之中来实现软交互的具体功能，这种方案是一种传统技术扩展兼容的方案；方案②：将模拟电话模块加入到软交换系统之中来实现需要的功能，这种方案是软交换技术扩展兼容的方案。
通过对两种不同的方案进行比较，可以得出第一种方案是NGN软交互过度方案，第二种方案设立了分布式的软交换平台，是真正的NGN方案。而且第二种方案有强大的专网用户功能，同时可以满足下一代网络的需求，系统的容量等方面也都优于第一种方案。因此在实际的应用中，第二种方案可以搭建一个平台来实现需要的功能，可以将软交换技术在地铁通信领域的优势得到充分的应用。
2.2系统总体架构与协议
NGN网络结构主要包括接入、传输、控制和业务层。其中接入层包含的设备最多，包括接入、中继和信令网关和电话终端等。传输层主要是由信号传送设备构成，传送软交换信息，同时与控制层分开，达到传送和控制互不影响。控制层是软交换的关键部分，为软交换提供平台。业务层可以使用户体验智能服务。
2.3公务电话系统软交换技术组网方式
公务电话软交互系统在进行实际的应用时需要进行深入的研究，不仅需要考虑正在建造的线路还需要考虑整个线网的因素，对系统进行整体的规划，同时统一标准使得线网通信设备等资源可以共享。现在我国新修建的地铁都数个线路共用控制中心，这促进了软交换技术的推广。
通过对地铁上公务电话客户进行调查分析并考虑到多线路共用控制中心的特征，考虑采用两级结构构建公务电话系统，使用接入点和中心交换节点的方式。中心交换节点是整个系统的交换核心，依据主备方式配置，设在控制中心附近；接入点设在车站附近。
考虑到软交换系统是依据IP网络而建立的，这样就可以使在有网络的地方能够通话得到满足。应用了软交换技术之后就与传统的用户接入方式大不相同，是网络结构扁平化，灵活化。
2.5软交换系统保护方案设计
2.5.1容灾备份保护
由于软交换分布采用的是多个点共同控制的方法，因此强化了系统的备份保护能力，位于不同地方的控制中心共同构成了系统，公用一个数据库。电话从接入层传递到传输层，然后在控制层的软交换中心按次序登录。如果主控中心出现问题，自动进入第二个控制中心，并以此类推，如此可以保证电话连续。在主控中心和备用的控制中心都可以进行热备份。网关都采用H.248协议在主控中心的软交互设备上注册，同时网关拥有主从双归的功能，在主控设备出现问题时自动连接到备用设备中，是用户的通话不收影响，并提高系统的可靠性和安全性。
2.5.2网关自交换
当软交换平台系统出现问题时，可以采用中级网关的交换功能使调度系统、公共网络等安全运行。接入网关不仅可以单个网络进行交换，而且可以在多台设备接入网关而其中某一台出现故障时在虚拟的网关中进行交换。因此在极度恶劣的状况下，采用接入网关的交换功能来使通话正常进行。
3.结束语
通过对于将软交换技术应用到地铁通信系统中进行研究得出了新的系统下，使得地铁的通信网络得到优化，也节约了大量的人力和费用。采用多中心控制的方法，使系统可以安全可靠的运行。新的系统可以为每个的客户提供其需要的服务并实现了视频会议、及时通信和可视电话的功能。可以预见的是随着网络技术的发展，软交换技术应用在地铁的通信系统之中的优势会更加明显。
参考文献：
[1]张生海.关于软交换技术建设公务电话系统模式的分析[J].科技创新与应用，2013（31）：19-19.