信令網(wǎng)關(guān)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(yīng)用模型的不同，信令網(wǎng)關(guān)的作用也有所不同。在典型的應(yīng)用模式中，信令網(wǎng)關(guān)的作用僅僅是將PSTN信令以隧道的方式傳送到軟交換設(shè)備中，由后者進(jìn)行信令的轉(zhuǎn)換。通常，No.7信令網(wǎng)關(guān)只提供有限的路由能力，完整的路由能力由軟交換設(shè)備或特殊協(xié)議設(shè)備（如H.323關(guān)守或SIP代理）提供。
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- 信令網(wǎng)關(guān)的功能**
信令網(wǎng)關(guān)用來(lái)實(shí)現(xiàn)SCN網(wǎng)絡(luò)與IP網(wǎng)絡(luò)的信令互通，提供SS7信令點(diǎn)和IP網(wǎng)內(nèi)呼叫控制實(shí)體（軟交換設(shè)備／媒體網(wǎng)關(guān)控制器）之間雙向的信令接口，實(shí)現(xiàn)SCN信令信息的中繼、轉(zhuǎn)換或終結(jié)處理。信令網(wǎng)關(guān)對(duì)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(shí)別的格式，從而使得在IP網(wǎng)絡(luò)邊緣發(fā)送和接收原始的SS7信令成為可能。同時(shí)，信令網(wǎng)關(guān)也是在融合網(wǎng)絡(luò)之上實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)智能網(wǎng)業(yè)務(wù)和下一代新型網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的關(guān)鍵設(shè)備。信令網(wǎng)關(guān)的協(xié)議包含兩部分：SCN側(cè)信令協(xié)議和IP網(wǎng)絡(luò)側(cè)協(xié)議。在SCN信令側(cè)，信令網(wǎng)關(guān)必須發(fā)送、接收標(biāo)準(zhǔn)的SCN信令消息，如標(biāo)準(zhǔn)的No.7信令協(xié)議，這可以根據(jù)相關(guān)SCN信令的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定實(shí)現(xiàn)。IP網(wǎng)絡(luò)側(cè)目前總的趨勢(shì)是采用IETF的SIGTRAN協(xié)議，完成No.7信令在IP網(wǎng)絡(luò)層的封裝，解決No.7信令網(wǎng)與IP網(wǎng)實(shí)體相互跨界訪問(wèn)的需要。
在前面介紹過(guò)，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(jié)一定層次的PSTN信令（如MTP2、MTP3)。信令網(wǎng)關(guān)采用不同的適配協(xié)議時(shí)，由千被終結(jié)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(luò)層），相應(yīng)地會(huì)造成信令網(wǎng)關(guān)、PSTN網(wǎng)絡(luò)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(shì)來(lái)看，信令網(wǎng)關(guān)采用M3UA的實(shí)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(guān)。
圖4.2描述了在SG中使用M3UA進(jìn)行協(xié)議適配的情況。SG中有兩個(gè)協(xié)議棧：No.7協(xié)議棧和SIGTRAN協(xié)議棧。No.7協(xié)議棧終結(jié)SCN網(wǎng)中的信令，SIGTRAN協(xié)議棧實(shí)現(xiàn)SCN網(wǎng)信令在IP網(wǎng)中的＂透?jìng)鳎ⅰD4.2中，NIF(NodalInterworkingFunction,節(jié)點(diǎn)互通功能）用于MTP3和M3UA之間的接口，SP(SignalingPoint)表示信令點(diǎn)，AS(ApplicationServer)表示應(yīng)用服務(wù)器。需要注意的是，這里的AS并不是指軟交換業(yè)務(wù)層的應(yīng)用服務(wù)器，而是SIGTRAN協(xié)議中的術(shù)語(yǔ)，對(duì)千M3UA來(lái)說(shuō)，AS是為信令網(wǎng)關(guān)上所終結(jié)的SS7鏈路提供ISUP處理以及呼叫處理的邏輯實(shí)體（如軟交換設(shè)備或媒體網(wǎng)關(guān)控制器等），一個(gè)AS可包含多個(gè)應(yīng)用服務(wù)器進(jìn)程(ASP),這些ASP可分布在不同的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上，并且可按多種方式配合工作。
信令網(wǎng)關(guān)和軟交換設(shè)備使用M3UA互通結(jié)構(gòu)圖
從上圖可以看出，信令網(wǎng)關(guān)功能必須實(shí)現(xiàn)MTP1,MTP2、MTP3層，終結(jié)MTP3協(xié)議，將MTP3和MTP3用戶（如TUP、SCCP、ISUP)間的原語(yǔ)封裝成M3UA消息，在信令網(wǎng)關(guān)功能和軟交換設(shè)備之間傳遞。信令網(wǎng)關(guān)在M3UA方式下既可充當(dāng)信令代理（信令網(wǎng)關(guān)和軟交換共享信令點(diǎn)碼），也可以信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)(STP)方式轉(zhuǎn)接信令（信令網(wǎng)關(guān)擁有自己獨(dú)立的信令點(diǎn)碼）。信令網(wǎng)關(guān)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(dòng)態(tài)性和靈活性。
二. 信令網(wǎng)關(guān)組網(wǎng)方式
信令網(wǎng)關(guān)的具體物理設(shè)備形態(tài)可以有多種靈活的選擇，主要包括軟交換設(shè)備與信令網(wǎng)關(guān)合設(shè)、信令網(wǎng)關(guān)與媒體網(wǎng)關(guān)合設(shè)以及信令網(wǎng)關(guān)單獨(dú)設(shè)置等3種方式。軟交換設(shè)備與信令網(wǎng)關(guān)合設(shè)的特點(diǎn)是SS7信令通過(guò)電路交換網(wǎng)直接傳至軟交換，中間不經(jīng)過(guò)IP網(wǎng)，所以無(wú)需用到SIGTRAN協(xié)議，優(yōu)點(diǎn)是由千信令經(jīng)電路交換網(wǎng)直接傳至軟交換設(shè)備，可以保證信令傳送的安全、可靠和高質(zhì)量。但此方案有較大的應(yīng)用局限性，它更適用于信令＂準(zhǔn)直聯(lián)“場(chǎng)合，以及SS7鏈路集中的地區(qū)。
而在信令網(wǎng)關(guān)與媒體網(wǎng)關(guān)合設(shè)方式下，則由媒體網(wǎng)關(guān)通過(guò)SIGTRAN協(xié)議將ISUP傳遞給軟交換設(shè)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(gè)時(shí)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(guò)媒體網(wǎng)關(guān)傳給軟交換設(shè)備。這種方式?jīng)]有體現(xiàn)出網(wǎng)關(guān)分解的優(yōu)勢(shì)，適用于PSTN與軟交換的小規(guī)模的互通，對(duì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)改變最小，并節(jié)省建設(shè)獨(dú)立信令網(wǎng)關(guān)的成本。
嵌入在媒體網(wǎng)關(guān)中的SG
從長(zhǎng)遠(yuǎn)看來(lái)，信令網(wǎng)關(guān)單獨(dú)設(shè)置是未來(lái)的主流實(shí)現(xiàn)方式，因?yàn)槠鋼碛泄?jié)省信令點(diǎn)資源和組網(wǎng)靈活性的優(yōu)勢(shì)，下面重點(diǎn)描述這種形態(tài)的信令網(wǎng)關(guān)組網(wǎng)方式。單獨(dú)設(shè)置的信令網(wǎng)關(guān)設(shè)備可以支持兩種組網(wǎng)方式的應(yīng)用：代理方式和信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)方式。不同組網(wǎng)方式下的應(yīng)用特點(diǎn)有所不同。
(1)代理方式
在代理方式應(yīng)用中，信令網(wǎng)關(guān)包含MTP3部分，所以需分配信令點(diǎn)編碼，并且和分組網(wǎng)上的軟交換設(shè)備共享一個(gè)信令點(diǎn)編碼，共同提供完整的信令點(diǎn)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(guān)組網(wǎng)示意圖
代理方式的組網(wǎng)應(yīng)用中，特點(diǎn)如下：
? 由千信令網(wǎng)關(guān)具備信令點(diǎn)碼，信令網(wǎng)關(guān)如果要為多個(gè)不同信令點(diǎn)碼的軟交換設(shè)備做代理，必須具備多信令點(diǎn)功能；
? 由于MTP3層無(wú)法區(qū)分兩個(gè)具備相同信令點(diǎn)碼的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，因此使用M3UA協(xié)議時(shí)，軟交換設(shè)備有且只有一個(gè)信令網(wǎng)關(guān)做其代理（對(duì)一個(gè)特定的信令點(diǎn)），存在著明顯的網(wǎng)絡(luò)單點(diǎn)故障，一旦代理信令網(wǎng)關(guān)故障，則軟交換設(shè)備和PSTN信令中斷；
? 由于軟交換設(shè)備沒(méi)有MTP3層，不必配置MTP3相關(guān)的數(shù)據(jù)，維護(hù)相對(duì)簡(jiǎn)單。
(2)信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)方式
信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)組網(wǎng)方式下，軟交換設(shè)備和信令網(wǎng)關(guān)使用不同的信令點(diǎn)編碼，信令網(wǎng)關(guān)類似千SS7網(wǎng)的STP,單獨(dú)提供完整的信令點(diǎn)功能，可以為多個(gè)軟交換設(shè)備服務(wù)。下圖顯示了基千信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)模式的組網(wǎng)示意圖。
轉(zhuǎn)接點(diǎn)方式信令網(wǎng)關(guān)組網(wǎng)示意圖
信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)方式下，信令網(wǎng)關(guān)包括兩種實(shí)現(xiàn)方式：M2PA和M3UA。M2PA方式下，軟交換設(shè)備和信令網(wǎng)關(guān)均包含MTP3功能，所以信令消息經(jīng)過(guò)信令網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)發(fā)后還可繼續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)。而M3UA方式下，對(duì)TUP、ISUP等電路相關(guān)應(yīng)用部分的轉(zhuǎn)發(fā)只能實(shí)現(xiàn)從信令網(wǎng)關(guān)到軟交換設(shè)備的“一步轉(zhuǎn)發(fā)“，消息必須在軟交換設(shè)備落地，這是與M2PA不同的地方。基千M3UA的信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)組網(wǎng)方式具有以下特點(diǎn)。
? 軟交換設(shè)備可通過(guò)兩個(gè)應(yīng)用M3UA信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)方式的信令網(wǎng)關(guān)和PSTN網(wǎng)絡(luò)信令互通，這兩個(gè)信令網(wǎng)關(guān)可以和成對(duì)使用的STP設(shè)備一樣，進(jìn)行相互備份，從而提高了網(wǎng)絡(luò)的可靠性；
? 信令網(wǎng)關(guān)可以為多個(gè)具備不同信令點(diǎn)的軟交換設(shè)備服務(wù)，而不需要具備多信令點(diǎn)功能；
? 信令網(wǎng)關(guān)和軟交換設(shè)備之間的信令通路可以像PSTN鏈路一樣進(jìn)行管理，各種狀態(tài)（連通、阻斷、禁止、擁塞）均可通過(guò)信令網(wǎng)關(guān)準(zhǔn)確地映射到PSTN信令網(wǎng)。
