信令網關的主要作用是在IP協議上封裝和傳輸PSTN信令協議。根據應用模型的不同，信令網關的作用也有所不同。在典型的應用模式中，信令網關的作用僅僅是將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議設備（如H.323關守或SIP代理）提供。
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- 信令網關的功能**
信令網關用來實現SCN網絡與IP網絡的信令互通，提供SS7信令點和IP網內呼叫控制實體（軟交換設備／媒體網關控制器）之間雙向的信令接口，實現SCN信令信息的中繼、轉換或終結處理。信令網關對No.7信令網傳輸的SS7信令消息重新打包，形成IP網能識別的格式，從而使得在IP網絡邊緣發送和接收原始的SS7信令成為可能。同時，信令網關也是在融合網絡之上實現傳統智能網業務和下一代新型網絡業務的關鍵設備。信令網關的協議包含兩部分：SCN側信令協議和IP網絡側協議。在SCN信令側，信令網關必須發送、接收標準的SCN信令消息，如標準的No.7信令協議，這可以根據相關SCN信令的標準規定實現。IP網絡側目前總的趨勢是采用IETF的SIGTRAN協議，完成No.7信令在IP網絡層的封裝，解決No.7信令網與IP網實體相互跨界訪問的需要。
在前面介紹過，SIGTRAN協議棧最上層是由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)。信令網關采用不同的適配協議時，由千被終結的MTP協議層次不同，其具有的功能也不盡相同（如MTP2等同于數據鏈路層，MTP3則類似于網絡層），相應地會造成信令網關、PSTN網絡和軟交換組網形式的差異，特別是能力的差異。從目前的發展趨勢來看，信令網關采用M3UA的實施方式已成為主流方向，因此本小節主要介紹基千M3UA的信令網關。
圖4.2描述了在SG中使用M3UA進行協議適配的情況。SG中有兩個協議棧：No.7協議棧和SIGTRAN協議棧。No.7協議棧終結SCN網中的信令，SIGTRAN協議棧實現SCN網信令在IP網中的＂透傳＂。圖4.2中，NIF(NodalInterworkingFunction,節點互通功能）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并不是指軟交換業務層的應用服務器，而是SIGTRAN協議中的術語，對千M3UA來說，AS是為信令網關上所終結的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可分布在不同的網絡設備上，并且可按多種方式配合工作。
信令網關和軟交換設備使用M3UA互通結構圖
從上圖可以看出，信令網關功能必須實現MTP1,MTP2、MTP3層，終結MTP3協議，將MTP3和MTP3用戶（如TUP、SCCP、ISUP)間的原語封裝成M3UA消息，在信令網關功能和軟交換設備之間傳遞。信令網關在M3UA方式下既可充當信令代理（信令網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（信令網關擁有自己獨立的信令點碼）。信令網關必須能提供No.7信令網要求的高可靠性以及IP網的動態性和靈活性。
二. 信令網關組網方式
信令網關的具體物理設備形態可以有多種靈活的選擇，主要包括軟交換設備與信令網關合設、信令網關與媒體網關合設以及信令網關單獨設置等3種方式。軟交換設備與信令網關合設的特點是SS7信令通過電路交換網直接傳至軟交換，中間不經過IP網，所以無需用到SIGTRAN協議，優點是由千信令經電路交換網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“場合，以及SS7鏈路集中的地區。
而在信令網關與媒體網關合設方式下，則由媒體網關通過SIGTRAN協議將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關傳給軟交換設備。這種方式沒有體現出網關分解的優勢，適用于PSTN與軟交換的小規模的互通，對網絡結構改變最小，并節省建設獨立信令網關的成本。
嵌入在媒體網關中的SG
從長遠看來，信令網關單獨設置是未來的主流實現方式，因為其擁有節省信令點資源和組網靈活性的優勢，下面重點描述這種形態的信令網關組網方式。單獨設置的信令網關設備可以支持兩種組網方式的應用：代理方式和信令轉接點方式。不同組網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，信令網關包含MTP3部分，所以需分配信令點編碼，并且和分組網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示意圖。
代理方式信令網關組網示意圖
代理方式的組網應用中，特點如下：
? 由千信令網關具備信令點碼，信令網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層無法區分兩個具備相同信令點碼的網絡設備，因此使用M3UA協議時，軟交換設備有且只有一個信令網關做其代理（對一個特定的信令點），存在著明顯的網絡單點故障，一旦代理信令網關故障，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相關的數據，維護相對簡單。
(2)信令轉接點方式
信令轉接點組網方式下，軟交換設備和信令網關使用不同的信令點編碼，信令網關類似千SS7網的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示意圖。
轉接點方式信令網關組網示意圖
信令轉接點方式下，信令網關包括兩種實現方式：M2PA和M3UA。M2PA方式下，軟交換設備和信令網關均包含MTP3功能，所以信令消息經過信令網關轉發后還可繼續轉發。而M3UA方式下，對TUP、ISUP等電路相關應用部分的轉發只能實現從信令網關到軟交換設備的“一步轉發“，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關和PSTN網絡信令互通，這兩個信令網關可以和成對使用的STP設備一樣，進行相互備份，從而提高了網絡的可靠性；
? 信令網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（連通、阻斷、禁止、擁塞）均可通過信令網關準確地映射到PSTN信令網。
