软交换技术是一种用于实现通信网络中呼叫控制与承载分离的技术，它在现代通信领域发挥着至关重要的作用。
一、基本概念与原理
1. 定义
软交换技术是一种基于软件的呼叫控制技术。传统的电话交换系统主要依靠硬件设备来实现呼叫连接、交换等功能，而软交换将这些功能通过软件来实现，把呼叫控制功能从媒体网关（用于连接不同类型网络的设备）中分离出来，使得呼叫控制更加灵活和高效。
2. 分层架构原理
软交换系统一般采用分层的网络架构，主要包括业务层、控制层、传输层和接入层。
业务层：
主要负责提供各种通信业务，如语音通话、视频通话、多媒体会议等业务应用。这些业务可以是由运营商或服务提供商开发的增值业务，也可以是基本的通信服务。
控制层：
这是软交换技术的核心部分，由软交换设备组成。它主要完成呼叫控制、连接控制、信令处理等功能。
例如，当用户发起一个电话呼叫时，控制层的软交换设备会根据被叫号码进行路由选择，找到合适的被叫终端，并控制媒体网关建立通话连接。
传输层：
主要负责数据的传输，通常采用IP（互联网协议）网络或其他分组交换网络。它将语音、视频等媒体数据以数据包的形式进行传输，通过网络协议确保数据能够准确、高效地在不同设备之间传送。
接入层：
主要是各种接入设备，用于将用户终端（如电话、手机、计算机等）接入到通信网络中。接入方式可以是有线的（如以太网接入），也可以是无线的（如Wi - Fi、移动网络接入）。
二、主要功能
1. 呼叫控制功能
软交换设备能够建立、维持和释放呼叫连接。例如，当用户拨打一个电话号码时，软交换设备会对呼叫进行处理。
它首先会解析被叫号码，然后根据号码所属的网络和位置信息，通过查询路由表来选择合适的路径，向被叫方发送呼叫请求。
在被叫方应答后，软交换设备会控制媒体网关建立起双向的语音或视频通路，使得双方能够进行通信。
还可以实现呼叫转移、呼叫等待、三方通话等增值呼叫服务。以呼叫转移为例，用户可以通过设置将呼入的电话转移到另一个指定的号码上，软交换设备会根据用户的设置，在收到呼叫时自动将呼叫转发到目标号码。
2. 媒体处理功能
软交换能够对语音、视频等媒体流进行处理。它可以实现语音编码转换，因为不同的终端设备可能支持不同的语音编码格式。
例如，一个支持G.711编码的终端和一个支持G.729编码的终端进行通话时，软交换设备可以在中间进行编码转换，使得双方能够正常通信。
对于视频通话，软交换可以对视频流进行分辨率调整、帧率控制等操作。比如，当网络带宽不足时，降低视频的分辨率和帧率，以保证通话的流畅性。
3. 信令处理功能
软交换负责处理各种通信信令。信令是通信网络中用于控制通信过程的信号，如用于建立和拆除呼叫的信令。
在传统的电话网络中，主要使用的是SS7（7号信令系统）信令，而在软交换网络中，更多地采用SIP（会话发起协议）和H.248等信令协议。
例如，SIP信令用于发起、修改和结束会话，软交换设备通过对SIP信令的处理，实现用户之间的通信连接。
当一个SIP客户端（如支持SIP的软电话）向服务器发送一个SIP INVITE请求来发起一个通话时，软交换设备会接收并处理这个请求，根据请求中的信息进行后续的呼叫处理操作。
三、优势与应用场景
1. 优势
灵活性高：
软交换技术可以通过软件升级来快速增加或修改通信业务功能，而不需要像传统交换设备那样更换硬件。
例如，运营商想要推出一种新的多媒体彩铃业务，只需要在软交换系统的业务层开发相应的软件模块并进行部署，就可以为用户提供服务。
成本较低：
由于采用了软件控制和通用的服务器设备，相比传统的基于专用硬件的交换系统，软交换技术在设备采购、维护和升级等方面的成本更低。
同时，软交换可以利用现有的IP网络基础设施进行数据传输，减少了对专用传输线路的依赖，进一步降低了成本。
融合性好：
软交换技术能够很好地融合不同类型的网络，如PSTN（公共交换电话网络）、移动网络和IP网络。它可以实现不同网络之间的互联互通，使得用户可以在不同网络环境下享受统一的通信服务。
例如，用户可以使用固定电话通过软交换网络与移动电话用户进行通话，并且还可以在通话过程中加入视频通话等多媒体功能。
2. 应用场景
固定电话网络改造：
许多传统的固定电话运营商利用软交换技术对其PSTN网络进行改造。通过将呼叫控制功能从传统的程控交换机中分离出来，实现向基于IP的网络演进，提高网络的灵活性和业务拓展能力。
例如，在一些城市的电信网络升级中，采用软交换技术来更新老旧的交换设备，同时为用户提供更丰富的增值服务，如IP电话、一号多机等服务。
企业通信系统：
企业内部可以使用软交换技术构建自己的通信系统。它可以集成企业的语音通信、视频会议、即时通信等多种通信方式，实现统一通信。
例如，一个跨国企业可以通过软交换系统，让分布在不同国家和地区的员工通过内部网络进行语音和视频通话，同时还可以共享文件、进行在线协作等，提高企业内部的沟通效率和协同工作能力。
VoIP（网络电话）服务提供商：
软交换技术是VoIP服务的核心技术之一。VoIP服务提供商利用软交换设备来实现用户之间的语音通话和多媒体通信。用户可以通过安装在计算机或智能手机上的VoIP软件，利用互联网接入软交换网络，以较低的成本实现长途或国际通话。
例如，一些互联网电话软件公司通过软交换技术，为用户提供高清语音通话、视频通话等服务，并且可以根据用户的需求添加个性化的通信功能，如虚拟号码、语音信箱等。
