软交换技术产生的背景
人类的通信包括话音、数据、视频与音频组合的多媒体三大内容。一直以来，上述三类通信业务均是分别由不同的通信网来承载和疏通。电话网承载和疏通语音业务、数据网承载和疏通数据业务，多媒体网承载和疏通多媒体业务。
随着社会信息化程度的进一步加深，通信已经成为人们生活和工作中不可缺少的工具，人们对通信要求也不再仅仅是基本的语音通信业务和简单的WWW浏览和收发E-mail，人们需要的是能够随时、随地、灵活地获取所需要的信息。因此要求电信运营商能够灵活地为用户提供丰富的电信业务，而基于由不同通信网络提供不同业务的运营模式难以满足用户“灵活地获取所需要的信息”的需求，只有构建一个"全业务网络——即能够同时承载和疏通语音、数据、多媒体业务的网络”才能满足用户日益增长的对通信业务的需求。
电话网的历史最为悠久，其核心是电话交换机，电话交换机经历了磁石式、共用电池式、步进制、纵横制、程控制5个发展阶段，其差别在于交换机的实现方式发生了改变。程控制电话交换机的出现是一个历史性的变革，它采用了先进的体系结构，其功能可以分为呼叫业务接入、路由选择(交换)和呼叫业务控制3部分，其中的交换和呼叫业务控制功能均主要是通过程序软件来实现。但其采用的资源独占的电路交换方式，以及为通信的双方提供的对等的双向64kbit/s固定带宽通道不适于承载突发数据量大、上下行数据流量差异大的数据业务。
数据网的种类繁多，根据其采用的广域网协议不同，可将其分为DDN、X.25、帧中继和IP网，由于IP网具有协议简单、终端设备价格低廉、以及基于IP协议的WWW业务的开展，基于IP协议的Internet呈爆炸式发展，一度成为了数据网的代名词。IP网要求用户终端将用户数据信息均封装在IP包中，IP网的核心设备——路由器仅是完成“尽力而为”的IP包转发的简单工作，它采用资源共享的包交换方式，根据业务量需要动态地占用上下行传输通道，因此IP网实际上仅是一个数据传送网，其本身并不提供任何高层业务控制功能，若在IP网上开放语音业务，必须额外增加电话业务的控制设备。值得一提的是，IP网中传送的IP包能够承载任何用户数据信息，为实现语音、数据、多媒体流等多种信息在一个承载网中传送创造了条件。
可见，电话网和数据网均存在一定的先天缺陷、无法通过简单地改造而成为一个“全业务网”，因此，为了能够实现在同一个网络上同时提供语音、数据以及多媒体业务，即通信业务的融合，产生了软交换(softswitch)技术。
本文首先分析了软交换技术的产生原因，然后对软交换技术做了简要介绍，并针对目前软交换设备所能够提供的业务，提出了软交换网的应用，最后，对采用软交换技术组网中应注意的问题进行了分析。
软交换技术产生的背景
人类的通信包括话音、数据、视频与音频组合的多媒体三大内容。一直以来，上述三类通信业务均是分别由不同的通信网来承载和疏通。电话网承载和疏通语音业务、数据网承载和疏通数据业务，多媒体网承载和疏通多媒体业务。
随着社会信息化程度的进一步加深，通信已经成为人们生活和工作中不可缺少的工具，人们对通信要求也不再仅仅是基本的语音通信业务和简单的WWW浏览和收发E-mail，人们需要的是能够随时、随地、灵活地获取所需要的信息。因此要求电信运营商能够灵活地为用户提供丰富的电信业务，而基于由不同通信网络提供不同业务的运营模式难以满足用户“灵活地获取所需要的信息”的需求，只有构建一个"全业务网络——即能够同时承载和疏通语音、数据、多媒体业务的网络”才能满足用户日益增长的对通信业务的需求。
电话网的历史最为悠久，其核心是电话交换机，电话交换机经历了磁石式、共用电池式、步进制、纵横制、程控制5个发展阶段，其差别在于交换机的实现方式发生了改变。程控制电话交换机的出现是一个历史性的变革，它采用了先进的体系结构，其功能可以分为呼叫业务接入、路由选择(交换)和呼叫业务控制3部分，其中的交换和呼叫业务控制功能均主要是通过程序软件来实现。但其采用的资源独占的电路交换方式，以及为通信的双方提供的对等的双向64kbit/s固定带宽通道不适于承载突发数据量大、上下行数据流量差异大的数据业务。
数据网的种类繁多，根据其采用的广域网协议不同，可将其分为DDN、X.25、帧中继和IP网，由于IP网具有协议简单、终端设备价格低廉、以及基于IP协议的WWW业务的开展，基于IP协议的Internet呈爆炸式发展，一度成为了数据网的代名词。IP网要求用户终端将用户数据信息均封装在IP包中，IP网的核心设备——路由器仅是完成“尽力而为”的IP包转发的简单工作，它采用资源共享的包交换方式，根据业务量需要动态地占用上下行传输通道，因此IP网实际上仅是一个数据传送网，其本身并不提供任何高层业务控制功能，若在IP网上开放语音业务，必须额外增加电话业务的控制设备。值得一提的是，IP网中传送的IP包能够承载任何用户数据信息，为实现语音、数据、多媒体流等多种信息在一个承载网中传送创造了条件。
可见，电话网和数据网均存在一定的先天缺陷、无法通过简单地改造而成为一个“全业务网”，因此，为了能够实现在同一个网络上同时提供语音、数据以及多媒体业务，即通信业务的融合，产生了软交换(softswitch)技术。
5. 核心传送层
核心传送层实际上就是软交换网的承载网络，其作用和功能就是将边缘接入层中的各种媒体网关、控制层中的软交换机、业务应用层中的各种服务器平台等各个软交换网网元连接起来。
鉴于IP网能够同时承载语音、数据、视频等多种媒体信息，同时具有协议简单、终端设备对协议的支持性好且价格低廉的优势，因此软交换网选择了IP网作为承载网络。
软交换网中各网元之间均是将各种控制信息和业务数据信息封装在IP数据包中，通过核心传送层的IP网进行通信。
6. 软交换网中的协议及标准
软交换网络中同层网元之间、不同层的网元之间均是通过软交换技术定义的标准协议进行通信的。国际上从事软交换相关标准制定的组织主要是IETF和ITU-T。它们分别从计算机界和电信界的立场出发，对软交换网协议作出了贡献。
6.1 媒体网关与软交换机之间的协议
除SG外的各媒体网关与软交换机之间的协议有MGCP协议和MEGACO/H.248协议两种。
MGCP协议是在MEGACO/H.248之前的一个版本，它的灵活性和扩展性比不上MEGACO/H.248，同时在对多运营商的支持方面也不如MEGACO/H.248协议。
MEGACO/H.248实际上是同一个协议的名字，由IETF和ITU联合开发，IETF称为MEGACO，ITU-T称为H.248。MEGACO/H.248称为媒体网关控制协议，它具有协议简单，功能强大，且扩展性很好的特点。
SG与软交换机之间采用SIGTRAN协议，SIGTRAN的低层采用SCTP协议，为七号信令在TCP/IP网上传送提供可靠的连接；高层分为M2PA、M2UA、M3UA。由于M3UA具有较大的灵活性，因此目前应用较为广泛。SIGTRAN/SCTP协议的根本功能在于将PSTN中基于TDM的七号信令通过SG以IP网作为承载透传至软交换机，由软交换机完成对七号信令的处理。
6.2 软交换机之间的协议
当需要由不同的软交换机控制的媒体网关进行通信时，相关的软交换机之间需要通信，软交换机与软交换机之间的协议有BICC协议和SIP-T协议两种。
BICC协议是ITU-T推荐的标准协议，它主要是将原七号信令中的ISUP协议进行封装，对多媒体数据业务的支持存在一定不足。SIP-T是IETF推荐的标准协议，它主要是对原SIP协议进行扩展，属于一种应用层协议，采用Client-Serve结构，对多媒体数据业务的支持较好、便于增加新业务，同时SIP-T具有简单灵活、易于实现、扩展性好的特点。目前BICC和SIP协议在国际上均有较多的应用。
6.3 软交换机与应用服务器之间的协议
软交换机与Radius服务器之间通过标准的Radius协议通信。软交换机与智能网SCP之间通过标准的智能网应用层协议(INAP、CAP)通信。一般情况下，软交换机与应用服务器之间通过厂家内部协议进行通信。为了实现软交换网业务与软交换设备厂商的分离，即软交换网业务的开放不依赖于软交换设备供应商，允许第三方基于应用服务器独立开发软交换网业务应用软件，因此，定义了软交换机与应用服务器之间的开放的Parlay接口。
6.4 媒体网关之间的协议
除SG外，各媒体网关之间通过数据传送协议传送用户之间的语音、数据、视频等各种信息流。
软交换技术采用RTP(Real-time Transport Protocol)作为各媒体网关之间的通信协议。RTP协议是IETF提出的适用于一般多媒体通信的通用技术，目前，基于H.323和基于SIP的两大IP电话系统均是采用RTP作为IP电话网关之间的通信协议。
6.5 小结
MGCP、MEGACO/H.248、SIGTRAN、BICC、STP-T、Parlay协议传送的均是控制类信息，不包含任何用户之间的有用通信信息。RTP传送的是用户之间的有用通信信息。同时，媒体网关与连接的非软交换网设备之间需采用相应的协议通信。值得一提的是，软交换网与H.323网互通，H.323 GW与H.323网的IP电话网关采用RTP通信，同时软交换机需与H.323网的GateKeeper之间采用H.323协议通信。
软交换技术的应用
1. 目前的软交换设备对业务的支持情况
目前，许多电话交换设备供应商和数据设备供应商均推出了自己的软交换设备，国内厂商包括中兴、华为和大唐；国外厂商包括阿尔卡特、北方电讯、西门子、朗讯、Cisco、Sonus、UT斯达康等公司。各厂商提供的软交换设备均遵从软交换技术的总体架构，只是在具体实现方式上存在着一些差异。
软交换技术的产生是为了构件一个“全业务网”，即在同一个网上实现语音、数据、多媒体视频流业务的融合；并且为了实现这个目的，将呼叫控制和业务功能在功能实体上进行了分离。但目前各厂家提供的软交换系统在业务提供上与上述目标还存在一定的差距，还需要经历一个不断发展和完善的过程。
目前，语音业务仍旧在通信业务中占据主导地位，也是各电信运营商盈利的主要来源，软交换网实现多业务的融合，应首先能够提供至少与PSTN相同的语音业务。因此，各设备厂商也将对语音业务的支持列为首要任务。
语音业务可以分为语音转接业务和语音直接接入业务。
软交换网的虚拟中继业务提供语音转接业务，实际上就是利用软交换网转接PSTN端局之间的语音业务，而软交换网本身不直接接入语音终端用户，此时软交换网的功能类似于PSTN中的汇接局或长途局的功能。提供虚拟中继业务，软交换网中必须配置TG、SG和软交换机设备，若仅提供与PSTN相同的语音转接业务，则不需要单独的应用服务器，此时呼叫控制和业务的实现均是由软交换机负责完成。目前各软交换设备供应商提供的系统均已经能够提供虚拟中继业务。
