1、 关于软交换系统在铁路行业的应用探讨1 概述目前我国铁路电话(R-PSTN) 基本上由第三代交换技术数字程控交换机(SPC)组成，而软交换 (soft-switch)系统已经在电信运营商得到了大量的应用和实践，在城市轨道交通及其他行业也已开始普及，其在铁路行业取代数字程控交换机已成为必然趋势。2 软交换系统的介绍软交换系统是基于分组利用程控软件提供呼叫控制功能和媒体处理相分离的设备和系统，是将呼叫控制功能从媒体关中分离出来，通过软件实现基本呼叫控制功能，从而实现呼叫传输与呼叫控制的分离，为控制、交换和软件可编程功能建立分离的平面。软交换系统由应用层、控制层、传输层、接入层组成，主要包含软交换控
2、制设备、业务平台、信令关、媒体关、其它支撑设备以及IAD、SIP 终端等。其中软交换控制设备是络中的核心控制设备，它主要完成呼叫处理控制功能、接入协议适配功能、业务接口提供功能、互连互通功能、应用支持系统功能等;业务平台主要完成新业务生成和提供功能，主要包括 SCP 和应用服务器; 信令关主要指七号信令关设备，传统的七号信令系统是基于电路交换的，所有应用部分都是由 MTP 承载的，在软交换体系中则需要由 IP 来承载; 媒体关主要完成媒体流的转换处理功能;其它支撑设备主要包括 AAA 服务器、大容量分布式数据库、策略服务器等，它们为软交换系统的运行提供必要的支持。3 软交换系统的优势3.1 成
3、本更低廉(1)既有铁路电话需占用大量机房，并配套进行供电、配线等工程的建设。软交换系统络的集中控制、分布式体系、以数据为承载的特征使得络的建设占用最少的设备空间，节省大量的配套机房、供电、配线等投资。(2)软交换系统络的核心控制设备、关、IAD 等设备都采用了标准的接口，可以很方便的实现各个厂家设备之间的对接，因此能够充分的引入竞争，避免垄断，降低采购成本。(3)随着铜的涨价，电缆的价格一直居高不下。而铁路行业一大特点就是沿线小房屋多且分散，很多房屋内同时需要语音业务和数据业务，传统做法是就近从通信机房敷设 1 根光缆和 1 根市话电缆至目的房屋解决相关业务，如果采用软交换系统则可通过 1 根
4、光缆解决，减少了市话电缆的使用，并可考虑与铁路办公系统合，利用沿线分布较广的铁路办公络设备及电源设备，为铁路建设节省投资。(4) 随着铁路的数字化改造， VF2/4 线、64K 、2B+D 等业务已很少使用，大部分 NU 设备目前只仅仅为应用到了 POTS 接口。如果铁路行业采用软交换系统，则可取消沿线的大部分 NU 设备,进一步降低投资。3.2 业务更丰富(1)软交换系统采用业务和呼叫控制分离、呼叫控制和承载分离技术，实现分布式络结构，使业务独立于络。通过开放式的协议和接口，可以灵活、快速地提供个性化的服务。(2)开放式的体系架构，业务的提供不受区域、设备等的限制，方便的提供传统 PSTN
5、络所不能支持的如 WAC(广域虚拟)、视频、软终端等业务。3.3 组更灵活(1)软交换系统配置灵活，功能块可以分布在整个络中，也可集中起来，适合不同需求。(2)络可以选择不同的软交换配置模式：可以采用多个小型软交换设备分布在沿线车站，或者是用一些较大的软交换设备在各条线建区域中心，或者是更少的、更大的软交换设备置于路局。(3)软交换系统容量更大，适合于建设大型络，所需设备更少。(4)软交换系统采用开放式标准接口，易于和不同关、交换机、络节点通信，兼容性、互操作性、互通性好，能有效地继承原络的业务，实现与既有 PSTN 等络的无缝融合，避免造成浪费。随着软交换系统的发展和推广，PSTN 的发展趋
6、势现已进入了下行通道，SPC 将随之渐渐的退，既有的 SPC 将面临着无备品备件、络无法继续扩容、厂商将不再提供技术支持等尬尴局面，软交换系统替代 SPC 已成为必然趋势。4 软交换系统在铁路行业的应用方案探讨拉萨至日喀则铁路(简称：拉日铁路) 线路全部位于西藏自治区境内， 行经西藏自治区的拉萨市和日喀则地区， 正线全长253.063km，沿线新设车站及线路所共计 14 座，全线已于 2014 年8 月建成通车。拉日线铁路电话利用拉萨既有 4000 线数字程控交换机(对其进行了扩容改造)，日喀则新设 1000 线数字程控交换机，在拉萨、日喀则各新设 LT 设备 1 套，沿线共设 NU 设备约
7、50 套，敷设市话电缆约 7 公里。下面我们结合拉日铁路情况对软交换系统如何合理的在铁路上应用进行探讨。4.1 软交换中心的设置利用软交换系统组的灵活性，拉日铁路电话可设置多个分区域中心，也可集中在西宁成立区域中心。由于拉日铁路全线位于西藏境内，平均海拔 3800m，沿线自然环境恶劣，不利于设备的正常运行维护，且对维护人员的身体健康也有不利的影响，所以建议在西宁成立青藏铁路公司电话的区域中心，即可满足拉日线需求，也可兼顾其他新建线路或改造线路。软交换区域中心将由软交换控制设备、业务平台、关及其它支撑设备等组成，主要包含软交换控制设备、AAA 服务器、应用服务器、策略服务器、数据库、管设备、SG
8、、TG 等设备。软交换区域中心设备将通过传输设备提供的数字通道与西宁及拉萨既有 SPC 设备、GSM-R 设备相连，完成与既有铁路电话的互通，并通过数据设备与拉日线沿线的终端设备相连，实现对拉日线沿线终端设备的控制管理。4.2 软交换系统沿线终端设备的设置拉日线全线设无人值守站(所)8 座，无人值守站仅需在车站值班员处新设自动电话 1 部，再无其他电话需求，建议在无人值守站取消原设计中的 NU 设备,仅设 IP 电话终端 1 部，通过数据设备接入西宁铁路电话区域中心。全线设有 5T 机房 16 处， 5T 机房的业务需求为 10/100M 通道(THDS、TPDS、TADS) 及自动电话 1
9、台，考虑到设备的稳定性及业务种类，拉日线原设计情况为在每处5T 机房新设了 STM-1 ONU 设备 1 套，与车站内其他传输设备组成环，实现对通道的保护。建议将原设计中的自动电话改为 IP 电话终端，这样便可取消原 STM-1 ONU 设备中的 NU 部分，IP 电话通过 SDH 设备提供的 10/100M 通道接入本站的数据设备。全线设站房 5 座、派出所 4 座、综合工区 5 座、机务折返所运转整备综合楼 1 座、配电所 5 座，以上房屋均有以下特点：(1) 业务种类多，均设置了 ONU 设备为其业务提供通道 ;(2) 房间多，需要设置大量的自动电话。根据以上特点，并结合软交换络组灵活的
10、特性，可取消原设计中的 NU 设备，而结合房屋的特点设置单个或多个 IAD 设备，进行综合布线，解决房屋内自动电话业务。全线设货运办公楼 4 座、宿舍楼 12 座、乘务员公寓 3 座、装卸检修所及警务区各1 座，此类房屋即需要铁路办公络通道，也需要自动电话业务，原设计为此类房屋敷设了光缆及市话电缆各 1 根，采用软交换方案则可取消原设计中的市话电缆，并利用铁路办公系统的络设备及电源设备，仅需增加 IAD 设备，进行综合布线，解决房屋内自动电话业务。全线设其他小型房屋(如门卫、给水所、污水处理站等) 约 30 座，此类房屋仅需极少量的自动电话，无其他业务需求，原设计方案为敷设市话电缆解决其自动电话业务，建议维持既有方案不变。5 结束语软交换系统在我国部分行业已得到广泛的应用，在铁路行业的 GSM-R 系统中也已开始应用，但由于缺少相应的铁路设计和施工规范，在铁路电话中尚未得到应用。如果能够利用软交换系统业务更丰富、组更灵活等特点，将铁路铁路办公系统、视频电话会议系统、叫班系统等与铁路电话合，统筹考虑，将会更加有效的利用铁路电话，实现更加丰富的功能，进一步降低铁路建设投资。
