Tenho certeza de que essas empresas usam gateways SMS comuns, como o Kannel . Minha empresa é fornecida com este serviço Beepsend e podemos enviar mensagens SMS através de um SOAP e especifique qualquer identificador de chamadas que desejar (alfanuméricos permitidos). É claro que o uso desses serviços para enviar a partir de um identificador de chamadas que pertença a outra pessoa sem a permissão deles não é permitido. Por isso, é necessário ter a permissão do proprietário, pois nesse caso você precisa verificar se é seu.
Você pode ler mais sobre gateways SMS na Wikipedia .