軟交換技術是一種用于實現通信網絡中呼叫控制與承載分離的技術，它在現代通信領域發揮著至關重要的作用。
一、基本概念與原理
1. 定義
軟交換技術是一種基于軟件的呼叫控制技術。傳統的電話交換系統主要依靠硬件設備來實現呼叫連接、交換等功能，而軟交換將這些功能通過軟件來實現，把呼叫控制功能從媒體網關（用于連接不同類型網絡的設備）中分離出來，使得呼叫控制更加靈活和高效。
2. 分層架構原理
軟交換系統一般采用分層的網絡架構，主要包括業務層、控制層、傳輸層和接入層。
業務層：
主要負責提供各種通信業務，如語音通話、視頻通話、多媒體會議等業務應用。這些業務可以是由運營商或服務提供商開發的增值業務，也可以是基本的通信服務。
控制層：
這是軟交換技術的核心部分，由軟交換設備組成。它主要完成呼叫控制、連接控制、信令處理等功能。
例如，當用戶發起一個電話呼叫時，控制層的軟交換設備會根據被叫號碼進行路由選擇，找到合適的被叫終端，并控制媒體網關建立通話連接。
傳輸層：
主要負責數據的傳輸，通常采用IP（互聯網協議）網絡或其他分組交換網絡。它將語音、視頻等媒體數據以數據包的形式進行傳輸，通過網絡協議確保數據能夠準確、高效地在不同設備之間傳送。
接入層：
主要是各種接入設備，用于將用戶終端（如電話、手機、計算機等）接入到通信網絡中。接入方式可以是有線的（如以太網接入），也可以是無線的（如Wi - Fi、移動網絡接入）。
二、主要功能
1. 呼叫控制功能
軟交換設備能夠建立、維持和釋放呼叫連接。例如，當用戶撥打一個電話號碼時，軟交換設備會對呼叫進行處理。
它首先會解析被叫號碼，然后根據號碼所屬的網絡和位置信息，通過查詢路由表來選擇合適的路徑，向被叫方發送呼叫請求。
在被叫方應答后，軟交換設備會控制媒體網關建立起雙向的語音或視頻通路，使得雙方能夠進行通信。
還可以實現呼叫轉移、呼叫等待、三方通話等增值呼叫服務。以呼叫轉移為例，用戶可以通過設置將呼入的電話轉移到另一個指定的號碼上，軟交換設備會根據用戶的設置，在收到呼叫時自動將呼叫轉發到目標號碼。
2. 媒體處理功能
軟交換能夠對語音、視頻等媒體流進行處理。它可以實現語音編碼轉換，因為不同的終端設備可能支持不同的語音編碼格式。
例如，一個支持G.711編碼的終端和一個支持G.729編碼的終端進行通話時，軟交換設備可以在中間進行編碼轉換，使得雙方能夠正常通信。
對于視頻通話，軟交換可以對視頻流進行分辨率調整、幀率控制等操作。比如，當網絡帶寬不足時，降低視頻的分辨率和幀率，以保證通話的流暢性。
3. 信令處理功能
軟交換負責處理各種通信信令。信令是通信網絡中用于控制通信過程的信號，如用于建立和拆除呼叫的信令。
在傳統的電話網絡中，主要使用的是SS7（7號信令系統）信令，而在軟交換網絡中，更多地采用SIP（會話發起協議）和H.248等信令協議。
例如，SIP信令用于發起、修改和結束會話，軟交換設備通過對SIP信令的處理，實現用戶之間的通信連接。
當一個SIP客戶端（如支持SIP的軟電話）向服務器發送一個SIP INVITE請求來發起一個通話時，軟交換設備會接收并處理這個請求，根據請求中的信息進行后續的呼叫處理操作。
三、優勢與應用場景
1. 優勢
靈活性高：
軟交換技術可以通過軟件升級來快速增加或修改通信業務功能，而不需要像傳統交換設備那樣更換硬件。
例如，運營商想要推出一種新的多媒體彩鈴業務，只需要在軟交換系統的業務層開發相應的軟件模塊并進行部署，就可以為用戶提供服務。
成本較低：
由于采用了軟件控制和通用的服務器設備，相比傳統的基于專用硬件的交換系統，軟交換技術在設備采購、維護和升級等方面的成本更低。
同時，軟交換可以利用現有的IP網絡基礎設施進行數據傳輸，減少了對專用傳輸線路的依賴，進一步降低了成本。
融合性好：
軟交換技術能夠很好地融合不同類型的網絡，如PSTN（公共交換電話網絡）、移動網絡和IP網絡。它可以實現不同網絡之間的互聯互通，使得用戶可以在不同網絡環境下享受統一的通信服務。
例如，用戶可以使用固定電話通過軟交換網絡與移動電話用戶進行通話，并且還可以在通話過程中加入視頻通話等多媒體功能。
2. 應用場景
固定電話網絡改造：
許多傳統的固定電話運營商利用軟交換技術對其PSTN網絡進行改造。通過將呼叫控制功能從傳統的程控交換機中分離出來，實現向基于IP的網絡演進，提高網絡的靈活性和業務拓展能力。
例如，在一些城市的電信網絡升級中，采用軟交換技術來更新老舊的交換設備，同時為用戶提供更豐富的增值服務，如IP電話、一號多機等服務。
企業通信系統：
企業內部可以使用軟交換技術構建自己的通信系統。它可以集成企業的語音通信、視頻會議、即時通信等多種通信方式，實現統一通信。
例如，一個跨國企業可以通過軟交換系統，讓分布在不同國家和地區的員工通過內部網絡進行語音和視頻通話，同時還可以共享文件、進行在線協作等，提高企業內部的溝通效率和協同工作能力。
VoIP（網絡電話）服務提供商：
軟交換技術是VoIP服務的核心技術之一。VoIP服務提供商利用軟交換設備來實現用戶之間的語音通話和多媒體通信。用戶可以通過安裝在計算機或智能手機上的VoIP軟件，利用互聯網接入軟交換網絡，以較低的成本實現長途或國際通話。
例如，一些互聯網電話軟件公司通過軟交換技術，為用戶提供高清語音通話、視頻通話等服務，并且可以根據用戶的需求添加個性化的通信功能，如虛擬號碼、語音信箱等。
