随着我国铁路的大规模建设和高速发展,GSM-R作为铁路专用的通信技术,得到越来越广泛的应用。铁路对通信网络可靠性和业务的需求推动了GSM-R不断向前发展。软交换作为下一代通信网络解决方案中的重要技术,其在铁路通信领域中的应用将是GSM-R核心网的一个重要变革。由于现有网络的缺点和软交换特有的技术优势,以及通信网络向第三代通信系统发展的趋势,有必要对如何在GSM-R网络中引入软交换技术进行研究。在核心网建设中引入软交换新技术,更好的适应高速铁路和客运专线的建设和发展的需要,为铁路更快更好发展服务,具有深远的意义。论文首先对软交换进行了概述,包括软交换的基本概念和在国内外的发展现状,详细描述了软交换的网络体系,包括软交换的整体架构、网络层次,并结合现有铁路通信业务对移动软交换的业务进行了研究。就引入软交换后网络结构的变化,重点对移动软交换中的网络接口和所涉及到的网络协议进行了介绍。然后针对如何在网络中引入软交换进行了研究,紧扣铁路通信的特点,对核心网建设可能采用的各种网络承载方案进行讨论并做出选择,最终提出适合的承载方案。结合铁道部GSM-R网络建设规划,基于现有网络状况、技术演进趋势和保护投资的考虑,提出了在网络中通过三步走的方式逐步进行软交换网络建设的理念,并描述了每一步建设的详细情况,同时给出了一些网络建设的建议。最后,从安全性和可靠性方面,对网络容灾备份和QoS问题进行了研究。综合对MSC-Server等网元的容灾备份方案,给出了容灾备份解决方案。对影响软交换QoS的因素进行了简要分析,综合现有的实现QoS的关键技术,提出了部署策略。