信令網(wǎng)關的主要作用是在IP協(xié)議上封裝和傳輸PSTN信令協(xié)議。根據(jù)應用模型的不同，信令網(wǎng)關的作用也有所不同。在典型的應用模式中，信令網(wǎng)關的作用僅僅是將PSTN信令以隧道的方式傳送到軟交換設備中，由后者進行信令的轉換。通常，No.7信令網(wǎng)關只提供有限的路由能力，完整的路由能力由軟交換設備或特殊協(xié)議設備（如H.323關守或SIP代理）提供。
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- 信令網(wǎng)關的功能**
信令網(wǎng)關用來實現(xiàn)SCN網(wǎng)絡與IP網(wǎng)絡的信令互通，提供SS7信令點和IP網(wǎng)內呼叫控制實體（軟交換設備／媒體網(wǎng)關控制器）之間雙向的信令接口，實現(xiàn)SCN信令信息的中繼、轉換或終結處理。信令網(wǎng)關對No.7信令網(wǎng)傳輸?shù)腟S7信令消息重新打包，形成IP網(wǎng)能識別的格式，從而使得在IP網(wǎng)絡邊緣發(fā)送和接收原始的SS7信令成為可能。同時，信令網(wǎng)關也是在融合網(wǎng)絡之上實現(xiàn)傳統(tǒng)智能網(wǎng)業(yè)務和下一代新型網(wǎng)絡業(yè)務的關鍵設備。信令網(wǎng)關的協(xié)議包含兩部分：SCN側信令協(xié)議和IP網(wǎng)絡側協(xié)議。在SCN信令側，信令網(wǎng)關必須發(fā)送、接收標準的SCN信令消息，如標準的No.7信令協(xié)議，這可以根據(jù)相關SCN信令的標準規(guī)定實現(xiàn)。IP網(wǎng)絡側目前總的趨勢是采用IETF的SIGTRAN協(xié)議，完成No.7信令在IP網(wǎng)絡層的封裝，解決No.7信令網(wǎng)與IP網(wǎng)實體相互跨界訪問的需要。
在前面介紹過，SIGTRAN協(xié)議棧最上層是由M3UA、MZUA和MZPA等組成的適配層，用千終結一定層次的PSTN信令（如MTP2、MTP3)。信令網(wǎng)關采用不同的適配協(xié)議時，由千被終結的MTP協(xié)議層次不同，其具有的功能也不盡相同（如MTP2等同于數(shù)據(jù)鏈路層，MTP3則類似于網(wǎng)絡層），相應地會造成信令網(wǎng)關、PSTN網(wǎng)絡和軟交換組網(wǎng)形式的差異，特別是能力的差異。從目前的發(fā)展趨勢來看，信令網(wǎng)關采用M3UA的實施方式已成為主流方向，因此本小節(jié)主要介紹基千M3UA的信令網(wǎng)關。
圖4.2描述了在SG中使用M3UA進行協(xié)議適配的情況。SG中有兩個協(xié)議棧：No.7協(xié)議棧和SIGTRAN協(xié)議棧。No.7協(xié)議棧終結SCN網(wǎng)中的信令，SIGTRAN協(xié)議棧實現(xiàn)SCN網(wǎng)信令在IP網(wǎng)中的＂透傳＂。圖4.2中，NIF(NodalInterworkingFunction,節(jié)點互通功能）用于MTP3和M3UA之間的接口，SP(SignalingPoint)表示信令點，AS(ApplicationServer)表示應用服務器。需要注意的是，這里的AS并不是指軟交換業(yè)務層的應用服務器，而是SIGTRAN協(xié)議中的術語，對千M3UA來說，AS是為信令網(wǎng)關上所終結的SS7鏈路提供ISUP處理以及呼叫處理的邏輯實體（如軟交換設備或媒體網(wǎng)關控制器等），一個AS可包含多個應用服務器進程(ASP),這些ASP可分布在不同的網(wǎng)絡設備上，并且可按多種方式配合工作。
信令網(wǎng)關和軟交換設備使用M3UA互通結構圖
從上圖可以看出，信令網(wǎng)關功能必須實現(xiàn)MTP1,MTP2、MTP3層，終結MTP3協(xié)議，將MTP3和MTP3用戶（如TUP、SCCP、ISUP)間的原語封裝成M3UA消息，在信令網(wǎng)關功能和軟交換設備之間傳遞。信令網(wǎng)關在M3UA方式下既可充當信令代理（信令網(wǎng)關和軟交換共享信令點碼），也可以信令轉接點(STP)方式轉接信令（信令網(wǎng)關擁有自己獨立的信令點碼）。信令網(wǎng)關必須能提供No.7信令網(wǎng)要求的高可靠性以及IP網(wǎng)的動態(tài)性和靈活性。
二. 信令網(wǎng)關組網(wǎng)方式
信令網(wǎng)關的具體物理設備形態(tài)可以有多種靈活的選擇，主要包括軟交換設備與信令網(wǎng)關合設、信令網(wǎng)關與媒體網(wǎng)關合設以及信令網(wǎng)關單獨設置等3種方式。軟交換設備與信令網(wǎng)關合設的特點是SS7信令通過電路交換網(wǎng)直接傳至軟交換，中間不經(jīng)過IP網(wǎng)，所以無需用到SIGTRAN協(xié)議，優(yōu)點是由千信令經(jīng)電路交換網(wǎng)直接傳至軟交換設備，可以保證信令傳送的安全、可靠和高質量。但此方案有較大的應用局限性，它更適用于信令＂準直聯(lián)“場合，以及SS7鏈路集中的地區(qū)。
而在信令網(wǎng)關與媒體網(wǎng)關合設方式下，則由媒體網(wǎng)關通過SIGTRAN協(xié)議將ISUP傳遞給軟交換設備，如圖4.3所示。這種方式適合于直聯(lián)信令鏈路，即使用話路的一個時隙傳遞SS7信令的情況，由千信令與話路在物理鏈路上合在一起，所以信令必須通過媒體網(wǎng)關傳給軟交換設備。這種方式?jīng)]有體現(xiàn)出網(wǎng)關分解的優(yōu)勢，適用于PSTN與軟交換的小規(guī)模的互通，對網(wǎng)絡結構改變最小，并節(jié)省建設獨立信令網(wǎng)關的成本。
嵌入在媒體網(wǎng)關中的SG
從長遠看來，信令網(wǎng)關單獨設置是未來的主流實現(xiàn)方式，因為其擁有節(jié)省信令點資源和組網(wǎng)靈活性的優(yōu)勢，下面重點描述這種形態(tài)的信令網(wǎng)關組網(wǎng)方式。單獨設置的信令網(wǎng)關設備可以支持兩種組網(wǎng)方式的應用：代理方式和信令轉接點方式。不同組網(wǎng)方式下的應用特點有所不同。
(1)代理方式
在代理方式應用中，信令網(wǎng)關包含MTP3部分，所以需分配信令點編碼，并且和分組網(wǎng)上的軟交換設備共享一個信令點編碼，共同提供完整的信令點功能。下圖顯示了基千代理模式的組網(wǎng)示意圖。
代理方式信令網(wǎng)關組網(wǎng)示意圖
代理方式的組網(wǎng)應用中，特點如下：
? 由千信令網(wǎng)關具備信令點碼，信令網(wǎng)關如果要為多個不同信令點碼的軟交換設備做代理，必須具備多信令點功能；
? 由于MTP3層無法區(qū)分兩個具備相同信令點碼的網(wǎng)絡設備，因此使用M3UA協(xié)議時，軟交換設備有且只有一個信令網(wǎng)關做其代理（對一個特定的信令點），存在著明顯的網(wǎng)絡單點故障，一旦代理信令網(wǎng)關故障，則軟交換設備和PSTN信令中斷；
? 由于軟交換設備沒有MTP3層，不必配置MTP3相關的數(shù)據(jù)，維護相對簡單。
(2)信令轉接點方式
信令轉接點組網(wǎng)方式下，軟交換設備和信令網(wǎng)關使用不同的信令點編碼，信令網(wǎng)關類似千SS7網(wǎng)的STP,單獨提供完整的信令點功能，可以為多個軟交換設備服務。下圖顯示了基千信令轉接點模式的組網(wǎng)示意圖。
轉接點方式信令網(wǎng)關組網(wǎng)示意圖
信令轉接點方式下，信令網(wǎng)關包括兩種實現(xiàn)方式：M2PA和M3UA。M2PA方式下，軟交換設備和信令網(wǎng)關均包含MTP3功能，所以信令消息經(jīng)過信令網(wǎng)關轉發(fā)后還可繼續(xù)轉發(fā)。而M3UA方式下，對TUP、ISUP等電路相關應用部分的轉發(fā)只能實現(xiàn)從信令網(wǎng)關到軟交換設備的“一步轉發(fā)“，消息必須在軟交換設備落地，這是與M2PA不同的地方。基千M3UA的信令轉接點組網(wǎng)方式具有以下特點。
? 軟交換設備可通過兩個應用M3UA信令轉接點方式的信令網(wǎng)關和PSTN網(wǎng)絡信令互通，這兩個信令網(wǎng)關可以和成對使用的STP設備一樣，進行相互備份，從而提高了網(wǎng)絡的可靠性；
? 信令網(wǎng)關可以為多個具備不同信令點的軟交換設備服務，而不需要具備多信令點功能；
? 信令網(wǎng)關和軟交換設備之間的信令通路可以像PSTN鏈路一樣進行管理，各種狀態(tài)（連通、阻斷、禁止、擁塞）均可通過信令網(wǎng)關準確地映射到PSTN信令網(wǎng)。
