概述
軟交換1、軟交換概念的提出及定義
軟交換的概念最早起源於美國。當時在企業網絡環境下，用戶採用基於乙太網的電話，通過一套基於PC伺服器的呼叫控制軟體（Call Manager、Call Server），實現PBX功能（IP PBX）。對於這樣一套設備，系統不需單獨鋪設網路，而只通過與區域網路共享就可實現管理與維護的統一，綜合成本遠低於傳統的PBX。由於企業網環境對設備的可靠性、計費和管理要求不高，主要用於滿足通信需求，設備門檻低，許多設備商都可提供此類解決方案，因此IP PBX套用獲得了巨大成功。受到IP PBX成功的啟發，為了提高網路綜合運營效益，網路的發展更加趨於合理、開放，更好的服務於用戶。業界提出了這樣一種思想：將傳統的交換設備部件化，分為呼叫控制與媒體處理，二者之間採用標準協定（MGCP、H.248）且主要使用純軟體進行處理，於是，softswitch（軟交換）技術應運而生。
軟交換概念一經提出，很快便得到了業界的廣泛認同和重視，ISC的成立更加快了軟交換技術的發展步伐，軟交換相關標準和協定得到了IETF、ITU-T等國際標準化組織的重視。
根據國際SoftSwitch論壇ISC的定義，SoftSwitch是基於分組網利用程控軟體提供呼叫控制功能和媒體處理相分離的設備和系統。因此，軟交換的基本含義就是將呼叫控制功能從媒體網關（傳輸層）中分離出來，通過軟體實現基本呼叫控制功能，從而實現呼叫傳輸與呼叫控制的分離，為控制、交換和軟體可程式功能建立分離的平面。軟交換主要提供連線控制、翻譯和選路、網關管理、呼叫控制、頻寬管理、信令、安全性和呼叫詳細記錄等功能。與此同時，軟交換還將網路資源、網路能力封裝起來，通過標準開放的業務接口和業務套用層相連，可方便地在網路上快速提供新的業務。
2、於軟交換技術的網路結構
軟交換是下一代網路的核心設備之一，各運營商在組建基於軟交換技術的網路結構時，必須考慮到與其它各種網路的互通。在下一代網路中，應有一個較統一的網路系統結構。基於軟交換技術的網路結構如圖１所示。
軟交換由圖中可以看出，軟交換位於網路控制層，較好地實現了基於分組網利用程控軟體提供呼叫控制功能和媒體處理相分離的功能。
軟交換與套用/業務層之間的接口提供訪問各種資料庫、三方套用平台、功能伺服器等接口，實現對增值業務、管理業務和三方套用的支持。其中：軟交換與套用伺服器間的接口可採用SIP、API，如Parlay，提供對三方套用和增值業務的支持；軟交換與策略伺服器間的接口對網路設備工作進行動態干預，可採用COPS協定；軟交換與網關中心間的接口實現網路管理，採用SNMP；軟交換與智慧型網SCP之間的接口實現對現有智慧型網業務的支持，採用INAP協定。
通過核心分組網與媒體層網關的互動，接收處理中的呼叫相關信息，指示網關完成呼叫。其主要任務是在各點之間建立關係，這些關係可以是簡單的呼叫，也可以是一個較為複雜的處理。軟交換技術主要用於處理實時業務，如話音業務、視頻業務、多媒體業務等。
軟交換之間的接口實現不同與軟交換之間的互動，可採用SIP-T、H.323或BICC協定。
3、軟交換技術的設計原理及其實現目標
軟交換技術是一個分散式的軟體系統，可以在基於各種不同技術、協定和設備的網路之間提供無縫的互操作性，其基本設計原理是設法創建一個具有很好的伸縮性、接口標準性、業務開放性等特點的分散式軟體系統，它獨立於特定的底層硬體／作業系統，並能夠很好地處理各種業務所需要的同步通信協定，在一個理想的位置上把該架構推向摩爾曲線軌道。並且它應該有能力支持下列基本要求：
（1）獨立於協定和設備的呼叫?熏設備的呼叫處理和／同步會晤管理套用的開發。
（2）在其軟交換網路中能夠安全地執行多個第三方套用而不存在由惡意或錯誤行為的套用所引起的任何有害影響。
軟交換（3）第三方硬體銷售商能增加支持新設備和協定的能力。
（4）業務和套用提供者能增加支持全系統範圍的策略能力而不會危害其性能和安全。
（5）有能力進行同步通信控制，以支持包括帳單、網路管理和其他運行支持系統的各種各樣的後營業室系統。
（6）支持運行時間捆綁或有助於結構改善的同步通信控制網路的動態拓撲。
（7）從小到大的網路可伸縮性和支持徹底的故障恢復能力。
軟交換的實現目標是在媒體設備和媒體網關的配合下，通過計算機軟體編程的方式來實現對各種媒體流進行協定轉換，並基於分組網路（IP/ATM）的架構實現IP網、ATM網、PSTN網等的互連，以提供和電路交換機具有相同功能並便於業務增值和靈活伸縮的設備。
軟交換系統的參考模型如圖２。
4、軟交換所使用的主要協定
軟交換體系涉及協定非常眾多，包括H.248、SCTP、ISUP、TUP、INAP、H.323、RADIUS、SNMP、SIP、M3UA、MGCP、BICC、PRI、BRI等。國際上，IETF、ITU-T、SoftSwitch ORG等組織對軟交換及協定的研究工作一直起著積極的主導作用，許多關鍵協定都已制定完成，或趨於完成。這些協定將規範整個軟交換的研發工作，使產品從使用各廠家私有協定階段進入使用業界共同標準協定階段，各家之間產品互通成為可能，真正實現軟交換產生的初衷——提供一個標準、開放的系統結構，各網路部件可獨立發展。在軟交換的研究進展方面，中國處於世界同步水平。信息產業部“網路與交換標準研究組”在1999年下半年就啟動了軟交換項目的研究，目前已完成了《軟交換設備總體技術要求》。此外，“IP標準研究組”正在研製有關中繼媒體網關（TG）、信令網關（SG）、接入網關（AG）、綜合接入設備（IAD）等設備技術規範。
下面對幾個主要協定做一簡單介紹。
1）H.248／MEGACO
H.248和Megaco協定均稱為媒體網關控制協定，套用在媒體網關和H.248／MEGACO與軟交換設備之間。兩個協定的內容基本相同，只是H.248是由ITU提出來的，而MEGACO是由IETF提出來的，且是雙方共同推薦的協定。它們引入了Termination（終端）和Context（關聯）兩個抽象概念。在Termination（終端）中，封裝了媒體流的參數、MODEM和承載能力參數，而Context（關聯）則表明了在一些Termination（終端）之間的相互連線關係。H.248／MEGACO通過ADD、Modify、Subtract、Move等８個命令完成對Termination（終端）和Context（關聯）之間的操作，從而完成了呼叫的建立和釋放。
2）媒體網關控制協定（MGCP）
媒體網關控制協定（MGCP）是由IETF提出來的，是簡單網關控制協定（SGCP）和IP設備控制協定（IPDC）相結合的產物。MEGACO協定是對MGCP協定的進一步改進、完善和提高，MGCP協定可以說是一個比較成熟的協定，協定的內容與MEGACO協定比較相似。目前軟交換系統設備大都支持該協定，其不足也慢慢表現出來，將來可能要被H.248／MEGACO協定所取代。
在軟交換系統中，MGCP協定與H.248／MEGACO協定一樣，套用在媒體網關和MGCP終端與軟交換設備之間，通過此協定來控制媒體網關和MGCP終端上的媒體／控制流的連線、建立和釋放。
3）會話初始協定（SIP）
會話初始協定（SIP）是IETF提出的在IP網上進行多媒體通信的套用層控制協定。以Internet協定（HTTP）為基礎，遵循Internet的設計原則，基於對等工作模式。利用SIP現會話的連線、建立和釋放，並支持單播、組播和可移動性。此外，SIP如果與SDP配合使用，可以動態地調整和修改會話屬性，如通話頻寬、所傳輸的媒體類型及編解碼格式。其具體內容可參見IETF RFC 2543 bis。
在軟交換系統中，SIP協定主要套用於軟交換與SIP終端之間，也有的廠家將SIP協定套用於軟交換與套用伺服器之間，提供基於SIP協定實現的增值業務。總的來說，SIP協定主要套用於語音和數據相結合的業務，以及多媒體業務之間的呼叫建立與釋放。特別是SIP協定以其簡單、靈活的特點，使作為移動通信標準化組織的3GPP已經決定在其基礎上建立第三代移動通信的全IP網路，並要求未來的3G終端必須支持SIP協定。
4）SCTP協定
SCTP協定是由IETF提出的一種關於流控制傳送協定。主要是在無連線的網路上傳送PSTN信令信息，該協定可以在IP網上提供可靠的數據傳輸。SCTP可以在確認方式下，無差錯、無重複地傳送用戶數據，並根據通路的MTU的限制，進行用戶數據的分段；在多個流上保證用戶訊息的順序遞交，把多個用戶的訊息複製到SCTP的數據塊中。利用SCTP偶連的機制來保證網路級的部分故障自處理。SCTP還具有避免擁塞和避免遭受泛播及匿名攻擊的特點。
SCTP協定在軟交換中起著控制協定的主要承載者的作用。
5、軟交換技術的主要特點和功能
軟交換技術的主要特點表現在以下幾個方面：
（1）支持各種不同的PSTN、ATM和IP協定等各種網路的可程式呼叫處理系統。
（2）可方便地運行在各種商用計算機和作業系統上。
（3）高效靈活性。例如：
·軟交換加上一個中繼網關便是一個長途／匯接交換機（C4交換機）的替代，在骨幹網中具有VoIP或VTOA功能。
·軟交換加上一個接入網關便是一個語音虛擬專用網（VPN）／專用小交換機（PBX）中繼線的替代，在骨幹網中具有VoIP功能。
軟交換加上一個RAS，便可利用公用承載中繼來提供受管的MODEM業務。
軟交換加上一個中繼網關和一個本地性能伺服器便是一個本地交換機（C5交換機）的替代，在骨幹網中具有VoIP或VTOA功能。
（4）開放性 通過一個開放的和靈活的號碼簿接口便可以再利用IN（智慧型網）業務。例如，它提供一個具有接入到關係資料庫管理系統、輕量級號碼簿訪問協定和事務能力套用部分號簿的號碼簿嵌入機制。
（5）為第三方開發者創建下一代業務提供開放的套用編程接口（API）。
（6）具有可程式的後營業室特性。例如：可程式的事件詳細記錄、詳細呼叫事件寫到一個業務提供者的收集事件裝置中。
（7）具有先進的基於策略伺服器的管理所有軟體組件的特性。包括展露給所有組件的簡單網路管理協定接口、策略描述語言和一個編寫及執行客戶策略的系統。
軟交換是多種邏輯功能實體的集合，它提供綜合業務的呼叫控制、連線和部分業務功能，是下一代電信網語音／數據／視頻業務呼叫、控制、業務提供的核心設備。主要功能表現在以下幾個方面：
（1）呼叫控制和處理 為基本呼叫的建立、維持和釋放提供控制功能。
（2）協定功能 支持相應標準協定，包括H.248、SCTP、H.323、SNMP、SIP等。
（3）業務提供功能 可提供各種通用的或個性化的業務。
（4）業務交換功能
（5）互通功能 可通過各種網關實現與回響設備的互通。
（6）資源管理功能 對系統中的各種資源進行集中管理，如資源的分配、釋放和控制。
（7）計費功能 根據運營需求將話單傳送至計費中心。
（8）認證／授權功能 可進行認證與授權，防止非法用戶或設備接入。
（9）地址解析功能和語音處理功能。
軟交換6、基於軟交換的套用
隨著通信網路技術的不斷發展和軟交換各種標準的制定與補充，不少廠家都推出了軟交換的解決方案，各運營商也在積極進行相關實驗。目前，國內外許多電信設備製造商，如西門子、阿爾卡特、愛立信、北電、中興等都在積極發展新的交換機過渡平台，提出了軟交換在下一代網路中的解決方案。這裡簡要介紹一下軟交換在VoIP中的套用，圖３為基於軟交換技術的VoIP網路結構。
從圖中可以看出，它的功能非常類似於現行電路交換傳送系統間的交換／長途網，C4交換機用軟交換系統和一組中繼網關的組合體所取代。中繼網關自身是由軟交換技術利用主／被叫協定控制，這個協定就是與來自某個具有指定源／目的的RTP／UDP／IP流的電路交換機的一個指定時隙相關的MGCP／IPDC協定。
軟交換技術作為呼叫處理的組成部分，其標識要被用來終結該呼叫的最有可能的出口網關，並利用這個信息來命令中繼網關執行所指定的功能，亦即軟交換技術能夠通過選擇一個最小代價的路由來完成每次呼叫，以使所選擇的出口網關最接近目的電話。於是，就完成了原有通過電路交換網執行的呼叫操作功能。
接入網關既可以終結ISDN的PRI，也可以終結來自企業PBX的CAS信令。這種接入網關能夠被軟交換以基於分組電話協定的多種方式進行控制；對於基於H.323協定的網關，軟交換能夠像一個H.323網關那樣動作；如果接入網關隧道PRI(Q.931)或CAS信令返回到軟交換，那么軟交換還能夠使用像MGCP/IPDC協定以更好的方式控制接入網關。這也體現了軟交換技術處理接入網關的能力。
軟交換技術通過SIP協定接到電纜網路上，以支持企業的 IP PBX及IP電話。它還能夠通過TCP/IP協定接入SCP，也可通過TCP/SCCP協定接入到SS7網路上，使無縫互連成為可能。
7、基於軟交換的下一代網路中需要繼續關注的主要問題
雖然基於軟交換的下一代網路是一個比較完整的網路解決方案，可以套用在各種通信領域，但由於其技術新，目前的解決方案大多處於實驗階段，尚未形成大規模套用，許多問題仍需要繼續關注，如QoS、網關、安全性、業務提供方式、與現有網路的有機結合等問題。
1）QoS問題
對任何網路來說，QoS的保證都是一個非常重要的問題。從根本上說，軟交換本身並不能解決QoS問題，而是靠其承載網路來保證服務質量的。承載網路目前有兩種方式：ATM和IP。對於ATM的承載網路來說，其本身就有很強的QoS機制。但是，對於IP的承載網路來說，如何解決好QoS問題。在基於軟交換的下一代網路中是一個非常關鍵的問題，因為從目前廠家的設備開發情況和網路發展的總的趨勢來看，以IP為承載網路應該是大勢所趨。
2) 軟交換網路的管理
從軟交換目前的實現情況來看，大部分都採用SNMP協定作為軟交換系統的網管協定，但SNMP網管系統具有一定的局限性，SNMP網管以靜態管理方式為主，無法針對各種不同業務的需求變化進行綜合管理。由於SNMP採用的是基於UDP的承載方式，因此不能很好的保證網管信息的可靠傳輸。同時，基於軟交換的下一代網路提供的是實時業務，而要求網管系統必須具有一定的QOS管理能力。但目前基於軟交換的網管系統處理這方面的能力比較差，還需進一步的改進、完善，才能滿足用戶對服務質量的要求
3) 軟交換涉及的協定尚需繼續完善
軟交換網路的各個網路接口之間採用開放的協定進行通訊。但是，目前不論是從協定的制定情況，還是各個廠家的開發情況來看，接口的標準化還不完善，大多數協定還處於擴充完善階段。因此，離最終的開放網路還需要有一段時間。
綜上所述，軟交換雖然具有很大的發展潛力，但目前仍處於發展的起步階段。以軟交換為核心的通信系統將會提供業務開放能力，符合三網合一的發展趨勢，提供話音、數據、視頻業務和多媒體融合業務，滿足通信個性化、移動化和隨時隨地獲取信息的發展目標。
軟交換與NGN
軟交換1996年，美國政府與大學分別牽頭提出下一代Internet行動計畫（NGI）與Internet2。另外，國際上還有很多政府部門、行業團體、標準化組織等機構參與的NGN行動計畫，如IETF的下一代IP、3GPP與UMTS論壇的下一代移動通信、加拿大的CANET3、歐盟的NGN行動計畫等。這些NGN計畫與行動很多與軟交換沒有什麼關係，它們有的是專門研究本領域的網路技術發展（例如IETF的“下一代IP”研究的是如何從IPv4向IPv6過渡），有的則是包容了多種網路技術與套用的綜合研究項目。
當然，國際上也有一些專門研究針對話音網的下一代組網技術，例如Telcordia（原Bellcore）提出的基於軟交換的NGN方案。但是說NGN就是軟交換，無疑是很值得商榷的。根據國內目前所提出的NGN解決方案，作為其最重要的特徵之一，軟交換平台的開放性可以為運營商提供一個靈活快捷的新業務開發模式，讓NGN真正成為業務驅動的網路。
“但是軟交換並不就是NGN，甚至可以說，軟交換不一定就是NGN的核心技術。”國家IP與多媒體標準研究組主席蔣林濤指出。他認為：“NGN涉及的核心技術存在兩個層次：一個是承載網層面，備選的核心技術有TDM、ATM、IP等，軟交換並不在其中；一個是業務網層面，軟交換技術將發揮核心的作用。”未來VoIP的核心技術將是軟交換。軟交換是NGN中語音部分，即下一代電話業務網（包括固定網、移動網）中的核心技術，但是NGN所要承載的業務模式今天還不是很清楚，我們很難斷定VoIP就是未來NGN的核心通信業務。因此有業內人士認為，不能簡單地斷定，軟交換就是NGN的核心技術。
那么認為NGN就是軟交換，或是NGN寄希望於單一的“軟交換”綜合性設備，會帶來什麼樣的後果呢？殷康認為，這勢必會造成NGN解決方案缺乏可行的整體系統網路效益和目標，使得NGN的思考和討論局限於單一類別設備以及相關技術的局部結構體系和範疇。更嚴重的是，“軟交換”的設備特徵和技術特徵自身只能提供非常有限的“網路”概念和功能，這很可能造成NGN的組網方式和其總體網路體系結構成為無解之惑。
有資料指出，目前美國的Bell Atlantic、Level3、英國電信、英國大東、德國電信、日本NTT等很多運營商都開展了NGN試驗，也取得了一些階段性的成果。由於軟交換本身的成熟性，它們的試驗絕大部分限於軟交換的匯接功能，能夠提供一些簡單的多媒體業務，但大部分都是單域的小規模的網路。
UT 斯達康首席科學家楊景認為，NGN的核心應該體現在跨網路業務上，而不是開放業務接口。他說：“與其說NGN是一個交換網，還不如說它是一個基於IP基礎設施的業務網。”目前，中國電信軟交換試驗網的技術也要求在 CLASS4 （長途鏈路）以及 CLASS5（ 接入層）都實現軟交換機制。
“軟交換機體現的是通過媒體控制協定MGCP/H248技術來實現呼叫控制與媒體傳輸相分離的思想，軟交換機概念的提出使NGN的語音業務功能和與傳統PSTN網的交換機功能可以完全透明地兼容，從根本上確保了IP電話技術能夠完全替代PSTN網路中的交換機，” 殷康說，“軟交換機是NGN的重要組成部分，但它更多的是關注在IP網中呼叫控制功能的設備和系統，其本身並不能構成特別的整體組網技術機制和網路體系構架。完全圍繞軟交換機為核心進行相互聯接的組網方式沒有太大試驗和探討價值。它限定了NGN只能是軟交換機靜態配置的、互為聯接的，也即是所謂全平面網的‘無網模式’。”
殷康認為，‘無網模式’的NGN體系結構只能支持一個或幾個軟交換機，沒有可擴展性也沒有靈活性，是不適合規模運營的。軟交換機必須具有與“網路”相聯的能力。這個“網路”就是NGN的多媒體信令網。他說:“軟交換機之間通過NGN多媒體信令不僅可以保障無限的可擴展性，選路結構的動態和靈活性，還真正實現了‘網路就是交換機’的目標。”
“下一代網的組網是採用分層的多媒體信令網和平坦的媒體流結構，多媒體信令網通過多媒體信令協定體系和多媒體信令傳送點網元來實現。由於多媒體信令網的主要功能不涉及媒體控制，所以，一般不由軟交換機組成，而是由專門的多媒體信令伺服器來構成。” 殷康說，“真正意義的下一代網既需要智慧型端點業務的創新繁榮，又需要其系統可規模經營管理。就目前的技術成熟和發展來看，ITU-H323協定、IETF-SIP協定和MGCP/H248協定為特徵的軟交換機等三種技術都是IP電話通信和下一代網的實現手段。這三種技術各有區別和特長需要相輔相成，只有採用融合三種技術的網路架構體系和實現手段，才為上策。”
許多學者很早以前就指出，軟交換機也可以看成是在H323和SIP體系下，智慧型網關分解的結果。它在下一代網中承擔著區域或端局系統平台的重任，肩負著同時控制網路接入話務和控制PSTN網路邊緣互聯話務的功能。但是，軟交換機仍然需要其他關鍵技術和設備來協同工作以確保可行的QoS和網路安全方案。軟交換機提供現有電路交換機的各種語音業務，並支持語音、數據、視頻融合的多媒體端點新業務和多樣化的第三方業務（包括視頻電話，視頻電話會議，PC-Phone），但軟交換機並不應看成是通用的數據、視頻業務和套用的控制平台。因此，只有對軟交換機在NGN中給予適當的定位，使其擔當恰如其分的角色，才是發揮其在NGN中重要和關鍵的功能的正確方法。
軟交換的驅動優勢
降低成本
今天的大多數網路運營商最為關注的是保證其現有業務的安全。在近期內，話音和撥號業務仍是他們的主要收入來源，且流量還會繼續增長。雖然寬頻接入正在增長，但在大多數市場中仍然非常有限。與此同時，解除管制和競爭導致價格下降並侵蝕了運營商的利潤。這些因素，再加上資金有限，迫使運營商不得不降低運營和資本開支（OPEX和CAPEX）。
然而在實現這些節約的過程中，運營商投資於未來技術顯然比利用現有技術最佳化網路更好一些，雖然許多情況下後者也能夠實現類似的節約。這一決策主要是從商業而非技術方面考慮的。
新的收入
只降低成本還遠遠不夠。雖然通過提供傳統業務來降低成本可以帶來保護運營商的利潤，但是創造和部署能夠產生收入的新業務才是固定電話業務提供商得以生存的關鍵。從圖1中的圖表可以看出，固定電話收入正在“縮水”。
基本業務（如添加/取消媒體、演示、訊息傳遞、以及媒體組合等）將被整合，從而為最終用戶提供可以任何接入形式訪問的會話式多媒體業務。這些業務可能包括視頻會議、可視電話、話音增強式遊戲以及由用戶控制的呼叫處理等。
一種改良方法
目前的普遍觀點認為：網路運營商的發展方向將是基於分組交換的多業務網路環境，由軟交換提供呼叫和會話控制。
然而，在目前的商業形勢下，向軟交換環境融合存在著巨大的挑戰。如果現有基礎設施不能有效滿足其目標套用和客戶的需求，它根本不可能存在。任何替代技術都必須能夠與現有解決方案一樣、或更出色地處理某一套用－－在功能和/或價格方面更具優勢。另外，新的業務模式必須證明能夠滿足對現有技術所支持業務的需求。但是，由於電話仍然是運營商的主要收入來源，所以不能提供全套PSTN業務和電信級服務質量（QoS）的PSTN替代解決方案不能獲得採用。運營商們不能拿自己的電話客戶和收入去冒險。
通信服務提供商需要採取漸進式發展方法，把軟交換技術作為經濟高效的寬頻多業務網路的一部分進行部署。
軟交換解決方案
愛立信多業務網路高級戰略家Svante Bjorklund指出，軟交換實際上就是從軟交換系統中分離出來的呼叫或會話控制器。他說：“從業務角度來看，可以給軟交換一個更形象的定義：它是一種針對與傳統電話業務和新型多媒體業務相關的網路和業務問題的解決方案。”
以“分離交換和控制”為核心思想的軟交換打破了舊有的電信網路結構，為數據和話音的融合、催生大量新業務做好了充足準備，這也是軟交換被廣泛認為是“NGN的核心”的原因。
除了技術上的因素，業內人士認為，電信市場的開放與競爭是運營商接受軟交換最根本的原因。2001年開始，國內運營商便開始了軟交換的商用實驗。中國電信南北拆分以及“5+1”新格局的形成，更是為軟交換的發展提供了機會。中國電信和中國網通都需要在對方“領地”建網，傳統的PSTN無疑不是最佳之選，包括軟交換技術在內的全IP分組交換網路將成為運營商的首選。對於缺少固網資源的運營商以及新興的電信運營商，擁有可以提供新穎、豐富的業務種類的網路才可以在激烈的市場競爭中勝出，軟交換網路也是一種不錯的選擇。
從2002年初開始，網通寬頻電話項目工程在全國8個城市同時進行，2002年底以寧波網通為代表的，可運營、可管理、可商用的典型模式得到了認可，並正式進入規模商用。到了2002年，6大運營商中已經有5家投入了軟交換實質性的測試和商用。
一方面，電信業長期迅猛的發展使得現有的、已經發展成熟的PSTN技術，傳統VoIP技術等跟不上用戶越來越多的業務需求，業務和終端設備的客戶化與個性化，管理與維護的統一便捷成為運營商提高收益的重要條件。另一方面，軟交換技術汲取了智慧型網和Internet兩方面的優勢，從一開始就體現了其技術的成熟性與先進性，採用分層網路模型，有效地解決了現有通信網路的演進和融合問題，順應了網路建設和發展的兩大趨勢：一是不同形態的通信網路開始融合，二是業務運營和網路運營逐漸分離。
方案特色優勢
1.高性能和穩定性
我方平台方案的很大優勢在於系統整體的可靠性和穩定性。
軟交換基於Linux作業系統，核心代碼採用C語言開發，實現了基於多執行緒的高性能核心引擎。
BHCC：大於180K
支持用戶數：5萬
並發語音處理能力：大於5000線
支持雙機熱備解決方案
2.可分布的積木式擴展能力
本解決方案的一個重要優勢就是系統具備靈活的可擴展性。這種可擴展性表現在：
1）系統硬體設備的擴容：配合相應的網關設備，通過增加網關可輕鬆實現PSTN接入能力的擴容。同時，軟交換平台具備SIP中繼接入能力，為將來NGN時代的到來打下了堅實的基礎。一旦運營商發放SIP中繼，即可實現無縫對接。
2）系統軟體的功能擴展
軟交換平台本身是採用了積木式的模組結構來設計，可以在日後隨著套用的變更來添加新的功能模組，例如增加TTS、語音識別、視頻會議功能等。另外，軟交換平台支持群運行方式和備份運行方式，因而能夠以靈活的方式支持業務模組的分散式運行。同時，為其他相關的系統預留了接口，為未來的擴展提供了可能。
演進
雖然目前運營商和廠商都非常看好軟交換，但是它們也開始從更現實和更實用的角度，來看待軟交換如何能夠使現有的單業務網路移植到未來的全IP網路。軟交換技術的發展，必須滿足幾個條件: 不影響現有網路的發展，為運營商提供投資成本更低，性價比更高的切實可行的方案。
軟交換系統可以承載在LAN、WLAN、CATV、ATM等數據網路上，甚至包括DDN、微波網路、3.5G等，它使得運營商能夠充分利用已有的網路資源；終端接入方式靈活多樣，可以提供TG/SG、AG、IAD、MSAG、Cable IAD等各種接入，與現有的固定、移動、多媒體終端進行互通；尤其對ADSL、PHS、WLAN用戶的接入，對爭取現有網路的用戶有很強的競爭力；軟交換系統的終端設備小型化多樣化，大大提高了工程的實際放裝率，為運營商節省大量的流動資金，設備回收時間明顯縮短。就目前的市場估計，軟交換系統的投資回收期在3年以內，相比之下3G的投資回收時間為8年。
軟交換系統還提供了全新的運營模式。初期可以在多個區域同時進行，採用統一的軟交換核心控制設備。當某個區域的用戶發展到一定數量後，可以單獨配置相應的控制設備及運營支撐系統，形成獨立的可運營系統。一些地區運營商與企業用戶對於軟交換網路提供的語音、數據、多媒體等統一業務的特點也很感興趣，尤其是本地寬頻運營商，在以往建設寬頻網路時只能提供數據業務，而傳統的語音電信業務還要由電信局來提供，大大降低了它們的市場競爭能力，而新的基於軟交換的寬頻網路，可以同時為用戶提供其需要的所有電信服務。
與此同時，Svante Bjorklund等專家也指出，在目前的商業形勢下，向軟交換環境演進依舊存在著一些挑戰。今天的大多數運營商最為關注的是保證其現有業務的安全。在近期內，話音和撥號業務仍是它們的主要收入來源，且流量還會繼續增長。任何替代技術都必須能夠與現有解決方案一樣，或更出色地處理某一套用——在功能和/或價格方面更具優勢。另外，新的業務模式必須證明能夠滿足對現有技術所支持業務的需求。
Svante Bjorklund說：“解除管制與競爭都將導致價格下降並侵蝕了運營商的利潤。這些因素，再加上資金有限，都會迫使運營商不得不降低運營和資本開支。只降低成本還遠遠不夠。雖然通過提供傳統業務來降低成本可以保護運營商的利潤，但是創造和部署能夠增加收入的新業務才是固定電話業務提供商得以生存的關鍵。運營商投資於未來技術顯然比利用現有技術最佳化網路更好一些。”
軟交換與“小靈通”
國際軟交換組織的一項調查表明，軟交換技術已經成功地實現了對長途電話交換業務的替代，但在本地電話接入業務和智慧型業務的替代上很難得到運營商的青睞。楊景說：“UT斯達康從1998年就開始做軟交換，很多廠商用軟交換來做長途電話，我們當時就沒有那樣做。”
楊景說：“UT斯達康專注於軟交換接入的性能，把行動網路體系結構完全搬到固定網路上面，通過基於mSwitch多業務軟交換平台提供網路會議、統一信息、VPN、預付費等業務。”UT斯達康小靈通（iPAS）就是基於軟交換平台提供的市內移動通信業務。楊景介紹，mSwitch軟交換系統可以支持各種接入方式，為NGN從有線到無線、窄帶到寬頻、PSTN線路交換到IP軟交換提供了完善統一的平台。
軟交換與3G
上海貝爾阿爾卡特副總裁謝鐵林認為，3G網路的發展在很多方面套用了NGN下一代網路的技術。從網路結構、接口協定，業務以及業務開發各方面，3G與NGN的發展是協調一致的。在網路結構方面，NGN和3G中都提出了分層的網路結構；在接口協定方面，3G網路與NGN所採用的協定許多都是一致的，包括H.248/MEGAO協定、BICC協定、SIP協定、SIGTRAN協定；在業務方面，3G和NGN不僅提供的業務種類是相似的，例如各種多媒體業務，而且在業務的實現方式上也是類似的，3G和NGN都支持開放業務接口，所以二者在業務層面上是統一的，架構上也是一致的，也就是說，對於相似的業務，可以同時構建在NGN固定網和3G行動網路之上。軟交換與3G網路的核心結構和業務模型十分吻合，為未來網路的完全融合提供了可能。Svante Bjorklund也指出，最理想情況是，多媒體軟交換系統是構建在與3GPP相同的體系結構之上，並使用會話始發協定（SIP）。SIP是一種新興的網際網路標準，能夠靈活地集成訊息傳遞、存在業務、多媒體會議和實時通信。
目前，很多廠商提供軟交換解決方案時，都考慮了遵從3GPP體系架構設計，在多媒體域可以與3G核心網共享。中興通訊網路事業部嚴華認為，軟交換在中國國內的發展應該是：從語音業務著手，爭取廣泛的用戶群；逐步發展多媒體業務，以提高用戶附著力；然後適當引入移動業務，實現與現有移動業務的互通，擴大用戶範圍；最終實現移動多媒體綜合業務，以及更多的未來網路新業務。
許可證
2003年春節前後，UT斯達康、愛立信、大唐都拿到了信息產業部頒布的軟交換設備入網的試用許可證；在2002年，北電與華為獲得了同樣的入網試用證；中興通訊更是在2001年就得到了信息產業部頒發的這張試用許可證。儘管只是試用的許可證，這些設備商還是非常高興地宣揚了一把。因為這個許可證對於它們非常重要，國內運營商在進行NGN（下一代網路）試驗以及試商用時，這張許可證就是它們進入的“門票”。
多媒體軟交換系統
軟交換會話式多媒體－－在兩方或更多方之間同時使用多種媒體進行的實時、延遲敏感的多向通信，如可視電話或視頻會議。視頻會議可以輕鬆處理媒體，在會話過程中添加或刪除媒體；
組合業務－－會話業務結合信息相關套用，如目錄信息或基於位置的業務（例如業務和白板的存在調用）；
會話業務與其它多媒體業務組合－－如線上遊戲結合可視電話或3D電話會議，組成包含社交活動的有趣而豐富多彩的業務。
支持這些類型的業務需要開放體系結構、API和協定。系統必須能夠處理多媒體，包括實時視頻、視頻數據流、三維環繞立體聲、數據（包括文本）、圖像（如相片和圖片）、以及傳統但現在可以選擇質量等級的話音。
真正使軟交換業務與眾不同的特點是存在管理（presence management）功能，它允許用戶通過軟交換系統進行自主控制並輕鬆使用所有通信業務。由於在開始時極少使用新特性，對於大多數用戶而言服務似曾相識，因此用戶更容易接受新系統。隨著時間的推移，用戶將發現越來越多的新特性，而且很快就會離不開這些特性。這樣，就沒有必要在這種平台上重複提供PSTN業務，事實上那樣做是一種倒退。
此外，還需要通過網際網路上的套用開發商社區以低成本進行套用開發和部署；同樣還需要為新用戶設備提供多種能力以進行媒體播放和用戶輸入。
理想情況是，多媒體軟交換系統構建在與3GPP（第3代行動網路標準）相同的體系結構之上，並使用會話始發協定（SIP）。SIP是一種新興的網際網路標準，能夠靈活地集成訊息傳遞、存在業務、多媒體會議和實時通信（如電話）。它經過精心設計，採用模組化結構，以創新方法集成套用，可以擴展，從而支持新的技術。
使用SIP並在3GPP標準上構建體系結構具有許多重要優勢。
首先，SIP是網際網路社區的理想選擇，基於文本的簡單格式使套用開發商能夠很快上手（例如，它比二進制格式的H.323更容易使用）。這意味著SIP能夠支持更多的套用。
第二，在支持3G行動網路的3GPP體系結構上構建，這就可以使用一個平台為固定和移動用戶提供通用的多媒體套用。
第三，SIP使用支持Web套用（如電子郵件和Web瀏覽器）的現有協定，同時H.323也可以或多或少地重新用於處理這些套用。這意味著在SIP環境中可以更輕鬆和平滑地進行互通。
愛立信確信SIP是對會話式多媒體通信進行會話控制的一種出色協定。與目前的多媒體業務解決方案相比，新型多媒體軟交換系統能夠以更高的安全性和更優異的服務質量（QoS）提供多媒體業務，並靈活地進行計費。
開放API（如SIP 外掛程式和Parlay）為套用服務提供商和第三方套用開發商開闢了蘊藏巨大商機的新市場。大規模套用開發行業能夠確保快速而經濟高效地開發套用，並為市場提供更多創新套用。這將幫助運營商豐富其業務產品，減少客戶的失去，吸引更多用戶、以及提高使用率和增加收入。
傳統電話軟交換系統
100多年以來，傳統電話一直是大型運營商的核心業務，而且電路交換機也在有線和行動網路中得到廣泛部署。時分復用（TDM）交換技術是網路中最核心的技術之一，它具有集成套用、控制和連線平台，並且與接入和傳統運營支持系統（OSS）密切相關。如果運營商大規模更換他們的TDM交換機，則不但可能失去收入豐厚的本地和匯接電話業務，而且還有為分離接入和OSS付出高昂成本的風險。
最近的標準化工作規定使用H.248和BICC等新信令協定把傳統電路交換網路融合到分組交換網路。TDM交換機被撤銷，連線平台也從中央處理器和套用軟體中分離出來。連線目前主要由分組基礎設施（ATM或IP）來執行，其餘的交換機則變成了電話伺服器。電話伺服器解決方案重新使用電話套用軟體和處理器在多業務網路上無逢提供傳統電話業務。
多功能軟交換解決方案
目前，軟交換主要針對特定用戶需求，並僅限於滿足當前的運營商要求。因此為了充分利用新的市場機遇，需要提供多功能軟交換解決方案。
軟交換的發展就是平衡早期市場占有率與新老業務採用率。將“達到極限”的傳統電話業務與支持窄帶和寬頻SIP業務的平台組合起來，有助於自始至終最佳化運營商的收入結構。
隨著新業務的開發和在用戶群中的部署，運營商可以在傳統電話業務的收入基礎上獲得額外的收入。
但是，必須認識和考慮到創新性新業務使用率增長緩慢的現狀：行動電話和文本訊息傳遞業務經歷了5-10年之久才被大眾市場廣泛接受。包含更多功能的新業務將最終取代傳統的電話業務；並且如上所述，個性化的存在管理將會加快這些新業務的流行。因此，在新平台上重新實施所有傳統電話業務沒有經濟價值。此外，這將為現有業電話業務的服務透明度、服務質量以及收入帶來風險。
另一方面，使用同一多功能軟交換解決方案在彼此獨立的呼叫或會話控制平台上分別實施傳統電話業務和新型多媒體業務，這意味著可以在避免突然改變收入來源的同時迅速融合所有的傳統業務。這還意味著擁有足夠的時間等待從軟交換系統的各個方面獲得回報。此外，在QoS分組骨幹上進行構建還意味著這種投資可以使OPEX和CAPEX降至最低，而不會失去任何新的多媒體商機。
採用多功能軟交換解決方案，運營商們可以確保現有傳統業務的總體透明度；同時獲得一個通過全新業務實現收入增長的穩定平台。
相關國際組織的有關情況
1）軟交換國際論壇ISC（InternationalSoftswitch Consortium）
專門從事軟交換體系研究的公認的權威性國際組織。倡導將開放的結構和多廠商互操作性用於下一代的語音、圖像和數據解決方案。分為Application、Architecture、Carriers、Device Control、Legal Intercept、Marketing、Session Management和SIP等8個工作組。截至2000年底，已有195個成員。目前國際上的主要設備製造商和運營商都參與進來。
2）ITU－T在軟交換方面所做的工作
ITU－T為了滿足電路網向分組網過渡的需要，在ISUP的基礎上制訂了用於軟交換控制設備之間互通的BICC協定，同時完成了軟交換控制設備和MG之間控制關係的H.248協定。
3）IETF在軟交換方面所做的工作
IETF在描述MGC和MG之間的控制關係的MGCP協定基礎上制訂Megaco協定。將SS7信令移植到IP網上，為此制訂了SCTP和M3UA。制訂了用於軟交換控制設備和數據終端設備之間的控制協定SIP，以及軟交換控制設備之間互通的SIP BCP－T協定。
IP承載解決方案
移動技術從2G向3G、後3G發展推動著移動傳輸網路從傳統的TDM技術向著更高頻寬、更低成本的分組技術演進。一方面，3G核心網軟交換架構的部署，在全球範圍內推動了大規模的骨幹IP承載網的建設。另一方面，3G所帶來的數據業務流量增長，要求更適應於數據業務的高頻寬、低成本的回傳技術，以保證數據業務的持續盈利能力，這種要求在HSPA業務引入後將變得更加迫切，推動著回傳網路技術從TDM、ATM向以太演進。
在分組傳輸技術向IP和以太遷移的過程中，MPLS起到了關鍵的“使能”作用。首先，MPLS提高了IP網路的可靠性和可用性，使之達到電信級的傳輸性能；其次，MPLS提供了TDM、ATM、以太等多業務的承載和融合能力，使IP網路成為了理想的多業務傳輸平台。
阿爾卡特朗訊移動IP承載網路解決方案基於端到端的IP/MPLS技術，可分成兩個部分，一是用於承載移動軟交換核心網的骨幹部分，二是用於移動回傳的接入部分，這裡我們主要介紹第一部分。
移動軟交換核心網的IP承載網路解決方案
移動軟交換核心網把控制和承載相分離，通過一個融合的IP承載網路來互聯所有移動網元，使得移動核心網路更加扁平化，是目前典型的3G核心網部署模式。承載移動軟交換核心網的IP骨幹網需要解決的主要問題是：提供高度的可靠性和可用性，在低成本地傳輸數據業務的同時確保關鍵業務的服務質量，為不同類型的業務流量提供虛擬分隔，並提供良好的可管理性。
阿爾卡特朗訊IP骨幹網解決方案基於ALU 7750 SR業務路由器，通過MPLS流量工程來提高網路的可靠性、可用性和流量的可規劃性，通過MPLS VPN來進行網路虛擬化和流量隔離，通過層次化QoS管理來實現關鍵業務的服務質量保證和普通數據業務的低成本傳輸。
阿爾卡特朗訊IP骨幹網解決方案通過在一個IP/MPLS網路上劃分若干MPLS VPN來隔離和承載多種類型的業務流量，包括MGW之間的媒體流，MGW和移動軟交換之間的信令流，GPRS/EDGE數據流，移動網元（MGW、SGSN、RNC、Node B等）的網管流量，計費數據流量，運營商內部的若干辦公VPN，集團客戶VPN（GGSN和客戶多個站點之間），以及IMS域的流量等。
圖1阿爾卡特朗訊移動軟交換承載網路解決方案在網路的可靠性設計方面，通過全面套用從設備層（不間斷路由、不間斷業務、線上軟體升級）、鏈路層（雙向轉發檢測、鏈路捆綁雙歸冗餘）、網路層（路由協定和信令快速收斂、MPLS快速重路由）到業務層（三層VPN的快速恢復和轉發、多機框鏈路捆綁、偽線冗餘、跨機箱同步、用戶冗餘路由信息轉發等）等多層次的可靠性技術，使得IP承載網路達到了電信級的可靠性和可用性指標，即節點達到了99.999%的可用性，網路達到了50ms的快速恢復時間。
在服務質量管理方面，通過把信令、話音、數據等不同類型的流量映射為不同的MPLS EXP欄位，再通過7750 SR的層次化QoS管理機制，能夠在保證信令、話音等高等級流量的傳輸質量的同時，以統計復用的方式低成本地傳送數據業務。通過預設的QoS調度方案，能夠在網路容量緊張時，優先丟棄低級別的業務流量，使得網路能以最低的成本提供大業務量數據業務的傳輸。
在網路管理方面，通過5620 SAM提供全面的網路管理能力，包括網元管理，IP路由協定、MPLS路徑和隧道、MPLS L2VPN/L3VPN的配置管理，以及統計、測試、報告、告警等功能。另外，針對IP/MPLS網路管理的不透明性和複雜性，還提供了5650 CPAM管理工具，提供對IP/MPLS控制平面的可視化管理，簡化了控制平面的驗證和診斷能力，實現了對控制平面的主動式、預防性的監控。
移動IP承載網路解決方案的主要目的，一是降低傳輸成本，以支持數據業務和移動寬頻業務的發展；二是充分保護已有的投資，降低向全IP架構演進的風險。阿爾卡特朗訊IP承載網路解決方案基於成熟的IP/MPLS技術和全球廣泛部署的7750 SR業務路由器系列產品，為運營商提供了電信級的可用性、高性能和擴展性。骨幹網解決方案支持在一個融合的承載網上部署移動軟交換、GPRS/EDGE數據、網管系統、計費系統、內部辦公系統、集團客戶商用業務和IMS系統等。
軟交換方案優勢
1.軟交換平台方案的很大優勢在於系統整體的可靠性和穩定性。基於Linux作業系統，核心代碼採用C語言開發，實現了基於多執行緒的高性能核心引擎。
BHCC：大於180K
支持用戶數：5萬
並發語音處理能力：大於5000線
支持雙機熱備解決方案
2.可分布的積木式擴展能力
本解決方案的一個重要優勢就是系統具備靈活的可擴展性。這種可擴展性表現在：
1）系統硬體設備的擴容：配合相應的網關設備，通過增加網關可輕鬆實現PSTN接入能力的擴容。同時，軟交換平台具備SIP中繼接入能力，為將來NGN時代的到來打下了堅實的基礎。一旦運營商發放SIP中繼，即可實現無縫對接。
2）系統軟體的功能擴展
軟交換平台本身是採用了積木式的模組結構來設計，可以在日後隨著套用的變更來添加新的功能模組，例如增加TTS、語音識別、視頻會議功能等。另外，軟交換平台支持群運行方式和備份運行方式，因而能夠以靈活的方式支持業務模組的分散式運行。同時，為其他相關的系統預留了接口，為未來的擴展提供了可能。
