軟交換技術產生的背景
人類的通信包括話音、數據、視頻與音頻組合的多媒體三大內容。一直以來，上述三類通信業務均是分別由不同的通信網來承載和疏通。電話網承載和疏通語音業務、數據網承載和疏通數據業務，多媒體網承載和疏通多媒體業務。
隨著社會信息化程度的進一步加深，通信已經成為人們生活和工作中不可缺少的工具，人們對通信要求也不再僅僅是基本的語音通信業務和簡單的WWW瀏覽和收發E-mail，人們需要的是能夠隨時、隨地、靈活地獲取所需要的信息。因此要求電信運營商能夠靈活地為用戶提供豐富的電信業務，而基于由不同通信網絡提供不同業務的運營模式難以滿足用戶“靈活地獲取所需要的信息”的需求，只有構建一個"全業務網絡——即能夠同時承載和疏通語音、數據、多媒體業務的網絡”才能滿足用戶日益增長的對通信業務的需求。
電話網的歷史最為悠久，其核心是電話交換機，電話交換機經歷了磁石式、共用電池式、步進制、縱橫制、程控制5個發展階段，其差別在于交換機的實現方式發生了改變。程控制電話交換機的出現是一個歷史性的變革，它采用了先進的體系結構，其功能可以分為呼叫業務接入、路由選擇(交換)和呼叫業務控制3部分，其中的交換和呼叫業務控制功能均主要是通過程序軟件來實現。但其采用的資源獨占的電路交換方式，以及為通信的雙方提供的對等的雙向64kbit/s固定帶寬通道不適于承載突發數據量大、上下行數據流量差異大的數據業務。
數據網的種類繁多，根據其采用的廣域網協議不同，可將其分為DDN、X.25、幀中繼和IP網，由于IP網具有協議簡單、終端設備價格低廉、以及基于IP協議的WWW業務的開展，基于IP協議的Internet呈爆炸式發展，一度成為了數據網的代名詞。IP網要求用戶終端將用戶數據信息均封裝在IP包中，IP網的核心設備——路由器僅是完成“盡力而為”的IP包轉發的簡單工作，它采用資源共享的包交換方式，根據業務量需要動態地占用上下行傳輸通道，因此IP網實際上僅是一個數據傳送網，其本身并不提供任何高層業務控制功能，若在IP網上開放語音業務，必須額外增加電話業務的控制設備。值得一提的是，IP網中傳送的IP包能夠承載任何用戶數據信息，為實現語音、數據、多媒體流等多種信息在一個承載網中傳送創造了條件。
可見，電話網和數據網均存在一定的先天缺陷、無法通過簡單地改造而成為一個“全業務網”，因此，為了能夠實現在同一個網絡上同時提供語音、數據以及多媒體業務，即通信業務的融合，產生了軟交換(softswitch)技術。
本文首先分析了軟交換技術的產生原因，然后對軟交換技術做了簡要介紹，并針對目前軟交換設備所能夠提供的業務，提出了軟交換網的應用，最后，對采用軟交換技術組網中應注意的問題進行了分析。
軟交換技術產生的背景
人類的通信包括話音、數據、視頻與音頻組合的多媒體三大內容。一直以來，上述三類通信業務均是分別由不同的通信網來承載和疏通。電話網承載和疏通語音業務、數據網承載和疏通數據業務，多媒體網承載和疏通多媒體業務。
隨著社會信息化程度的進一步加深，通信已經成為人們生活和工作中不可缺少的工具，人們對通信要求也不再僅僅是基本的語音通信業務和簡單的WWW瀏覽和收發E-mail，人們需要的是能夠隨時、隨地、靈活地獲取所需要的信息。因此要求電信運營商能夠靈活地為用戶提供豐富的電信業務，而基于由不同通信網絡提供不同業務的運營模式難以滿足用戶“靈活地獲取所需要的信息”的需求，只有構建一個"全業務網絡——即能夠同時承載和疏通語音、數據、多媒體業務的網絡”才能滿足用戶日益增長的對通信業務的需求。
電話網的歷史最為悠久，其核心是電話交換機，電話交換機經歷了磁石式、共用電池式、步進制、縱橫制、程控制5個發展階段，其差別在于交換機的實現方式發生了改變。程控制電話交換機的出現是一個歷史性的變革，它采用了先進的體系結構，其功能可以分為呼叫業務接入、路由選擇(交換)和呼叫業務控制3部分，其中的交換和呼叫業務控制功能均主要是通過程序軟件來實現。但其采用的資源獨占的電路交換方式，以及為通信的雙方提供的對等的雙向64kbit/s固定帶寬通道不適于承載突發數據量大、上下行數據流量差異大的數據業務。
數據網的種類繁多，根據其采用的廣域網協議不同，可將其分為DDN、X.25、幀中繼和IP網，由于IP網具有協議簡單、終端設備價格低廉、以及基于IP協議的WWW業務的開展，基于IP協議的Internet呈爆炸式發展，一度成為了數據網的代名詞。IP網要求用戶終端將用戶數據信息均封裝在IP包中，IP網的核心設備——路由器僅是完成“盡力而為”的IP包轉發的簡單工作，它采用資源共享的包交換方式，根據業務量需要動態地占用上下行傳輸通道，因此IP網實際上僅是一個數據傳送網，其本身并不提供任何高層業務控制功能，若在IP網上開放語音業務，必須額外增加電話業務的控制設備。值得一提的是，IP網中傳送的IP包能夠承載任何用戶數據信息，為實現語音、數據、多媒體流等多種信息在一個承載網中傳送創造了條件。
可見，電話網和數據網均存在一定的先天缺陷、無法通過簡單地改造而成為一個“全業務網”，因此，為了能夠實現在同一個網絡上同時提供語音、數據以及多媒體業務，即通信業務的融合，產生了軟交換(softswitch)技術。
5. 核心傳送層
核心傳送層實際上就是軟交換網的承載網絡，其作用和功能就是將邊緣接入層中的各種媒體網關、控制層中的軟交換機、業務應用層中的各種服務器平臺等各個軟交換網網元連接起來。
鑒于IP網能夠同時承載語音、數據、視頻等多種媒體信息，同時具有協議簡單、終端設備對協議的支持性好且價格低廉的優勢，因此軟交換網選擇了IP網作為承載網絡。
軟交換網中各網元之間均是將各種控制信息和業務數據信息封裝在IP數據包中，通過核心傳送層的IP網進行通信。
6. 軟交換網中的協議及標準
軟交換網絡中同層網元之間、不同層的網元之間均是通過軟交換技術定義的標準協議進行通信的。國際上從事軟交換相關標準制定的組織主要是IETF和ITU-T。它們分別從計算機界和電信界的立場出發，對軟交換網協議作出了貢獻。
6.1 媒體網關與軟交換機之間的協議
除SG外的各媒體網關與軟交換機之間的協議有MGCP協議和MEGACO/H.248協議兩種。
MGCP協議是在MEGACO/H.248之前的一個版本，它的靈活性和擴展性比不上MEGACO/H.248，同時在對多運營商的支持方面也不如MEGACO/H.248協議。
MEGACO/H.248實際上是同一個協議的名字，由IETF和ITU聯合開發，IETF稱為MEGACO，ITU-T稱為H.248。MEGACO/H.248稱為媒體網關控制協議，它具有協議簡單，功能強大，且擴展性很好的特點。
SG與軟交換機之間采用SIGTRAN協議，SIGTRAN的低層采用SCTP協議，為七號信令在TCP/IP網上傳送提供可靠的連接；高層分為M2PA、M2UA、M3UA。由于M3UA具有較大的靈活性，因此目前應用較為廣泛。SIGTRAN/SCTP協議的根本功能在于將PSTN中基于TDM的七號信令通過SG以IP網作為承載透傳至軟交換機，由軟交換機完成對七號信令的處理。
6.2 軟交換機之間的協議
當需要由不同的軟交換機控制的媒體網關進行通信時，相關的軟交換機之間需要通信，軟交換機與軟交換機之間的協議有BICC協議和SIP-T協議兩種。
BICC協議是ITU-T推薦的標準協議，它主要是將原七號信令中的ISUP協議進行封裝，對多媒體數據業務的支持存在一定不足。SIP-T是IETF推薦的標準協議，它主要是對原SIP協議進行擴展，屬于一種應用層協議，采用Client-Serve結構，對多媒體數據業務的支持較好、便于增加新業務，同時SIP-T具有簡單靈活、易于實現、擴展性好的特點。目前BICC和SIP協議在國際上均有較多的應用。
6.3 軟交換機與應用服務器之間的協議
軟交換機與Radius服務器之間通過標準的Radius協議通信。軟交換機與智能網SCP之間通過標準的智能網應用層協議(INAP、CAP)通信。一般情況下，軟交換機與應用服務器之間通過廠家內部協議進行通信。為了實現軟交換網業務與軟交換設備廠商的分離，即軟交換網業務的開放不依賴于軟交換設備供應商，允許第三方基于應用服務器獨立開發軟交換網業務應用軟件，因此，定義了軟交換機與應用服務器之間的開放的Parlay接口。
6.4 媒體網關之間的協議
除SG外，各媒體網關之間通過數據傳送協議傳送用戶之間的語音、數據、視頻等各種信息流。
軟交換技術采用RTP(Real-time Transport Protocol)作為各媒體網關之間的通信協議。RTP協議是IETF提出的適用于一般多媒體通信的通用技術，目前，基于H.323和基于SIP的兩大IP電話系統均是采用RTP作為IP電話網關之間的通信協議。
6.5 小結
MGCP、MEGACO/H.248、SIGTRAN、BICC、STP-T、Parlay協議傳送的均是控制類信息，不包含任何用戶之間的有用通信信息。RTP傳送的是用戶之間的有用通信信息。同時，媒體網關與連接的非軟交換網設備之間需采用相應的協議通信。值得一提的是，軟交換網與H.323網互通，H.323 GW與H.323網的IP電話網關采用RTP通信，同時軟交換機需與H.323網的GateKeeper之間采用H.323協議通信。
軟交換技術的應用
1. 目前的軟交換設備對業務的支持情況
目前，許多電話交換設備供應商和數據設備供應商均推出了自己的軟交換設備，國內廠商包括中興、華為和大唐；國外廠商包括阿爾卡特、北方電訊、西門子、朗訊、Cisco、Sonus、UT斯達康等公司。各廠商提供的軟交換設備均遵從軟交換技術的總體架構，只是在具體實現方式上存在著一些差異。
軟交換技術的產生是為了構件一個“全業務網”，即在同一個網上實現語音、數據、多媒體視頻流業務的融合；并且為了實現這個目的，將呼叫控制和業務功能在功能實體上進行了分離。但目前各廠家提供的軟交換系統在業務提供上與上述目標還存在一定的差距，還需要經歷一個不斷發展和完善的過程。
目前，語音業務仍舊在通信業務中占據主導地位，也是各電信運營商盈利的主要來源，軟交換網實現多業務的融合，應首先能夠提供至少與PSTN相同的語音業務。因此，各設備廠商也將對語音業務的支持列為首要任務。
語音業務可以分為語音轉接業務和語音直接接入業務。
軟交換網的虛擬中繼業務提供語音轉接業務，實際上就是利用軟交換網轉接PSTN端局之間的語音業務，而軟交換網本身不直接接入語音終端用戶，此時軟交換網的功能類似于PSTN中的匯接局或長途局的功能。提供虛擬中繼業務，軟交換網中必須配置TG、SG和軟交換機設備，若僅提供與PSTN相同的語音轉接業務，則不需要單獨的應用服務器，此時呼叫控制和業務的實現均是由軟交換機負責完成。目前各軟交換設備供應商提供的系統均已經能夠提供虛擬中繼業務。
