IETF的Sigtran协议是在IP网络中传送SCN信令协议的堆栈，称为Sigtran协议栈。它支持没有任何修改的SCN信令应用的标准原语接口，从而保证已有的SCN信令应用可以未经修改地使用，同时它利用标准的IP传送协议作为低层传送信令，通过增加协议自身的功能来满足SCN信令传送的要求。
图5 信令传送功能模型
图5所示是一个基于Sigtran协议的信令传送功能模型。其中信令网关终结电路交换网的信令，然后通过Sigtran将信令内容传送给媒体网关控制器处理，媒体网关控制器终结局间中继，并根据来自媒体网关控制器的控制指令的指示来控制中继。
No.7信令适配层支持特定的原语，例如管理指示原语等，这些原语是特定的SCN信令协议所必需的。在IP网络中，Sigtran协议利用IP作为底层传送协议，用来传送SCN信令。它支持标准接口，从而不需要对现有的SCN信令进行任何修改，从而保证已有的SCN信令应用可以不必修改而直接使用。
依据Sigtran协议栈，一个用于No.7信令网关的协议模型基本上可以分为信令应用层（如TUP、ISUP等）、信令适配层（如M2UA、M3UA等）和信令传输层（如SCTP），如图6所示。
图6 No.7信令网关协议模型
（1）Q.931：ISDN用户在网络接口第三层基本呼叫控制技术规范。
（2）QSIC：欧洲计算机制造者协会为ISDN制定的链路层协议。
（3）IUA：ISUP用户适配层，IUA是为在软交换网络中实现ISDN业务而开发的协议，是ISDNQ.921/Q.931用户适配层协议。
（4）MTP3：No.7信令消息传递部分第3层。
（5）M2UA：MTP3的用户部分适配层，M2UA是MTP第二级用户的适配层协议，该协议允许信令网关向对等的IPSP（移动互联网服务、内容应用服务的直接提供者）传送MTP3消息，对No.7信令网和IP网提供无缝的网管互通功能。
（6）TCAP：事物处理应用部分。
（7）SCCP：信令连接控制部分。
（8）ISUP：ISDN用户部分。
（9）TUP：电话用户。
（10）M3UA：MTP3的用户适配层，M3UA是MTP第三级用户的适配层协议，该协议允许信令网关向媒体网关控制器或IP数据库传送MTP3的用户信息（如ISUP/SCCP消息），对SS7信令网和IP网提供无缝的网管互通功能。
（11）SUA：SCCP用户适配层，SUA是SCCP用户的适配层协议，它的主要功能是适配传送SCCP的用户信息给IP数据库，提供SCCP的网管互通功能。
（12）SCTP：流控制传输协议，SCTP是面向连接的传输层协议，是新一代的通用IP传输协议，其基本功能是在SCTP用户之间提供可靠的基于消息的传输服务，该服务通过在SCTP两个端点之间建立的SCTP连接（称为SCTP偶联）实现。相对TCP等其他传输协议，它传输时延小，可避免某些大数据引起的阻塞，因此更适合传送对实时性和可靠性要求很高的电信网信令，该协议使得信令消息在一个基于IP的公共分组交换网上完成交换。
No.7协议栈与Sigtran协议栈的对应关系如下。
为了实现软交换与现有的No.7信令网呼叫连接控制的连接互通，SG首先需要终结No.7信令链路，然后利用Sigtran协议将No.7信令的呼叫连接控制消息的内容传递给软交换进行处理。由于软交换与SG的通信主要靠的是No.7信令适配层协议，包括有M2UA、M2PA、M3UA等协议，No.7协议栈与Sigtran协议栈的对应关系如图7所示。
图7 No.7信令协议栈与Sigtran协议栈的对应关系
通常说的Sigtran协议主要指的是SCTP和No.7信令适配子层，信令网关根据其实现的功能，No.7信令适配层可以采用No.7信令消息传递部分第二级用户适配层（M2UA）、消息传递部分第二级对等适配层（M2PA）、消息传递部分第三级用户适配层（M3UA）或信令连接控制部分用户适配层（SUA）等。公共的信令传送协议支持信令传送所需的公共且可靠的传送功能，它采用流控制传输协议（StreamControlTransmissionProtocol，SCTP）提供这些功能。
信令的基本传送过程是：首先，应用层的ISUP消息经过本地的No.7协议栈，在SS7信令网中传输；到SG后，先经过其中的No.7协议栈，到NIF，再经过M3UA/SCTP/IP，到IP网上传输；到达软交换设备时，先经过Sigtran协议栈，分解出ISUP消息。至此，相当于SP应用层中的ISUP信令透明地传送到了软交换的应用层，实现了No.7信令网和IP网的互通。
Sigtran协议栈是No.7信令网关软件系统的核心部分，用于实现No.7信令与IP包之间的协议转换。可依据以上提出的协议模型，在原有No.7信令系统的基础上增加信令网关特有的信令适配层和传输层的处理。根据系统功能可以将信令协议处理系统分为三个子系统：No.7信令网接口子系统、协议处理子系统、IP网络接口子系统。No.7信令网接口子系统主要完成信令网关与No.7信令网的接口，实现与No.7信令网的消息传送，属于协议模型中的信令应用层，如TUP、ISUP等。协议处理子系统实现No.7信令在IP网上可靠高效传输，这是实现信令网关功能的关键技术，开发中必须完成协议模型中的信令适配层协议，包括M3UA、M2UA等协议以及传输层SCTP协议。IP网络接口模块实现信令网关与IP网络的接口，应能提供标准的TCP/IP协议的接口。
信令网关的协议栈结构如图8所示。
下面分别从信令网关的PSTN侧、IP侧的信令进行讨论。
1．PSTN侧的信令部分
作为SoftSwitch系统接入PSTN信令的部件，信令网关必须支持SS7。从信令网关的协议栈结构可以看出，为了支持各种类型的No.7，信令网关在PSTN侧需要提供对各种类型的MTP1、MTP2、MTP3的支持，也就是说信令网关只要支持各种信令系统中相应于MTP1、MTP2和MTP3的规范部分。
2．IP侧的信令部分
在IP侧，信令网关必须支持图7所示的Sigtran协议栈，服从相应的IETFSigtran规范。SG对于No.7信令网与IP网的互通所采用的协议是信令传送协议（Sigtran）。Sigtran是在IP网络中传统电路交换网SCN中信令协议的堆栈。在软交换的体系中，通过SG系统进行SCN侧No.7信令和IP侧的Sigtran适配层协议的转换，实现No.7信令在IP网的传送，从而达到Sigtran支持的标准原语接口，不需要对现有的SCN信令应用进行任何修改，从而保证已有的SCN信令应用可以不必修改而直接使用。
Sigtran协议栈包括SCTP协议与No.7信令适配子层协议。
（1）公共的信令传输协议：它采用流控制传输协议（SCTP）提供这些功能。
SCTP即流控制传输协议，它是一个基于IP网的新的端到端传输控制协议，它最根本的目的是在IP网的基础上传输源于传统PSTN网上的信令数据，通过在无连接的IP网络上传送PSTN信令消息，从而可以在IP网上提供可靠的数据传输，它是一种新型的IP传送协议，与TCP、UDP处于同一层。SCTP通过确认方式，可以无差错、无重复地传送用户数据；根据通路的MTU（消息传输单元）限制进行用户数据的分段，并在多个流上保证用户消息的顺序递交；把多个用户的消息复用到SCTP的数据块中；利用SCTP偶联的机制来提供网络级的故障保证，同时SCTP还具有避免拥塞的特点，并能够避免遭受泛播和匿名的攻击。正是由于SCTP具有良好的安全性、可靠性和灵活性，以及它本身所具有的一些先进协议机制，如选择性确认、快速重传、无序递交、多宿主机制等，使得SCTP能够在一定程度上满足复杂网络环境下高性能传输的需求，这也给SCTP带来了更为广阔的应用空间。
SCTP协议使得信令消息在一个基于IP的公共分组交换网上完成交换，流量控制和差错控制被端到端地执行，通过使用一组“应用服务器进程”和“多归属节点”，使得有效性得到提高。这样，SCTP是可靠传输协议，SCTP的连接叫偶联。SCTP提供了两个端点间高可靠的冗余传输端口。
（2）No.7信令适配层：该层支持特定的原语，这些原语是特定的SCN信令协议所必需的。SG根据其实现的功能，No.7信令适配子层可以采用No.7信令消息传递部分（MTP）第二级用户适配层（M2UA）、消息传递部分第二级对等适配层（M2PA）、消息传递部分第二级用户适配层（M3UA）、信令连接控制部分用户适配层（SUA）等，No.7信令适配子层的适配层协议有以下几种。
①M2PA（MTPlevel2UserPeer-to-PeerAdaptation）。
②M2UA（MTPlevel2UserAdaptation）。
③M3UA（MTPlevel3UserAdaptation）。
④SUA（SCCPUserAdaptation）。
⑤IUA（ISDNUserAdaptation）。
根据No.7信令与IP互通的不同实现方式，这些适配协议分别有不同的应用场合，下面对这些协议做详细的介绍。
协议模型的各层协议功能描述如下。
（1）M2PA协议的特点
M2PA协议可以用来在IP承载上传送No.7信令的MTP3消息，该协议使用SCTP提供可靠传送、证实及避免拥塞等功能。M2PA的应用可以保证任何使用IP作为承载的信令节点均可以直接使用MTP3的信令消息处理功能和信令网管理功能。另外，它还利用SCTP协议提供的功能实现很多与MTP2相同的功能，下面是M2PA协议的特点。
①SG在TDM侧采用标准的No.7信令信令协议（MTP1、MTP2、MTP3协议），在IP侧将MTP3及MTP3上层的信令封装在M2PA/SCTP协议中。另外，SG可以具备SCCP层功能，以及GT翻译功能。
②SG支持MTP3层协议，具备信令网管理功能，可以将SG与软交换机之间的IP信令链路状态信息传送给TDM交换机，也可以将SG与TDM交换机之间的TDM信令链路状态信息传送给软交换机。
③SG具备信令转接功能，支持No.7信令消息在多个通过IP网络相连的SG之间转发。
④采用M2PA协议，从SG的协议栈来看，SG可完全被看作为介于TDM电话网和软交换网之间的STP（信令转接点），在完成物理连接的基础上，SG将信令链路的承载（MTP1层定义的标准）转换基于IP承载，将MTP2层定义帧结构转换为M2PA的帧结构，同时将SLC信令链路适配至一个或多个SCTP连接，同时M2PA必须保存各条No.7信令链路至它的SCTP偶联和相应目的IP地址的对应表。
因此，可以说采用M2PA协议能够构建一个TDM信令链路与IP信令链路无缝连接的信令网，而SG是连接TDM信令链路与IP链路链路的STP，作为可选功能，SG可具备SCCP层功能，实现MAP消息在TDMSP与IPSP之间的传送。采用M2PA协议，SG和软交换机均需具备独立的信令点编码，SG只能采用信令转接点方式工作。
（2）M2UA协议特点
除了M2PA协议外，IETF还定义了MTP2用户适配层的协议，该协议也用来在SCTP上传送MTP2用户的信令消息。在这种情况下，M2UA协议的功能与M2PA协议相同。由于在应用M2UA协议时，在No.7信令用户适配协议中引入了AS和ASP概念，因此在M2UA协议中还应当包括对AS和ASP的状态管理功能。M2UA协议的应用主要是在同一物理实体中既包含了信令网关（SG）功能，又包含了媒体网关（MG）功能。
M2UA协议的功能如下。
①支持MTP2和MTP3的边界接口原语。
②支持完整的MTP3消息处理和网络管理功能。
③支持SG与MGC之间的层管理模块间通信。
④支持SG及MGC之间激活的连接的管理。
M2UA协议的特点如下。
①SG必须具备MTP1和MTP2层协议、M2UA/SCTP/IP协议，软交换机必须具备MISUP/MTP3/M2UA/SCTP/IP协议，同时还必须支持MTP2与MTP3层之间的层间原语。
②由于SG不处理MTP3层协议，因此不具备信令网管理功能，不能将SG与软交换机之间的IP链路状态告诉TDM交换机，即TDM交换机与软交换机之间通过两个以上的SG相连，当一个SG与软交换机之间的SCP/IP链路故障时，无法通知TDM交换机将所有信令消息均倒换至另一个SG。
③由于SG不具备MTP3层功能，因此SG不可能具备SCCP功能。
④由于SG不需要具备信令点编码，在软交换机不采用多信令点编码的情况下，软交换网网元对信令点编码数量的需求较少。
⑤SG只能采用信令代理方式工作，并且一个SG仅能代理一个软交换机，而一个软交换机可由多个SG代理。
⑥当软交换机通过SG与TDM交换机通过直联信令链路相连时，软交换机可采用不同的SG作为代理，连接不同的TDM交换机；当一个软交换机通过多个SG与TDM交换机通过经STP组织的准直联信令链路相连时，STP将与之相连的多个SG视为一个SG，且多个SG与一对STP之间最多仅能够设置16条信令链路。
⑦从SG的协议栈上看，SG完全等同于一个软交换机在TDM与IP网络交界处设置的一个代理点，且仅代理MTP1和MTP2层的功能，SG将信令链路的承载（MTP1层定义的标准）转换基于IP承载，对信令消息进行MTP2层解封装后，将需要调用的MTP2与MTP3层之间的层间原语封装在M2UA消息包后，通过SCTP连接送至其所代理的软交换机，因此可以把SG和其所代理的软交换机看作是同一个信令点，且信令点编码在软交换机，SG不需具备信令点编码。
采用M2UA协议，完全可以看作IPSP（SS）将MTP1和MTP2层功能延伸至了位于TDM电话网和软交换网之间的SG，与TDM电话网互通信令，由SG负责完成MTP1和MTP2层功能，由IPSP（SS）负责完成MTP3以及MTP3上层功能；MTP3以及MTP3上层的信令消息适配在M2UA/SCTP协议中，在SG与IPSP（SS）之间的IP网络中传送。
（3）M3UA协议特点
M3UA（MTP3UserAdaptationLayer）协议是该体系中的适配协议之一，M3UA协议允许信令网关向媒体网关控制器或IP数据库传送MTP3的用户信息，对No.7信令网和IP网提供无缝的互通功能，下面是M3UA协议的特点。
①SG必须具备MTP1、MTP2、MTP3层协议、M3UA/SCTP/IP协议，软交换机必须具备MISUP/M3UA/SCTP/IP协议，同时还必须支持MTP3与ISUP层之间的层间原语。
②当SG采用信令转接点方式工作时，M3UA所能够实现的功能与M2PA基本相同，只是由于M3UA在SG终结了MTP3层协议，信令消息不能在采用IP网络相连的SG之间转发。
③从SG的协议栈上看，表面上SG完全等同于一个软交换机在TDM与IP网络交界处设置的一个具备MTP1、MTP2、MTP3层协议代理点，但由于SG具备MTP3层协议处理的功能，因此SG既可以作为某个软交换机的代理，也可以作为STP为具备信令点编码的软交换机提供信令消息功能。
④当SG采用代理方式工作时，M3UA所能够实现的功能与M2UA基本相同，M3UA具有MTP3层功能，能够实现信令网管理功能。另外，由于SG具有MTP3层功能，因此SCCP功能也是SG的可选功能。
采用M3UA协议，SG既可以用作SS连接TDM信令网的代理，也可以用作连接TDM信令网的代理；几乎具备了M2PA和M3UA的所有优点，但其唯一的不足在于与M2PA相比，信令消息不能在IP网内经多个SG转发。
除了将MTP3用户部分的数据进行适配以在IP网络中传输外，M3UA还提供了与MTP3层相对应的部分信令网管理功能，即将MTP3中的管理原语映射为M3UA中的消息，并将其在SG（信令网关）的MTP3和软交换中的MTP3用户部分之间进行传输，从而实现从No.7到IP网络中端到端的信令传输和管理。
M3UA在流控制传输协议和使用MTP3服务的应用之间提供一个接口，即对No.7信令中的MTP3用户消息进行适配后使用SCTP协议在IP网中传输，使SS7的节点与IP网的节点可以互相传送MTP3用户消息。在IP网中，使用M3UA收发MTP3用户消息的节点称为应用服务器（AS），相当于SS7中的信令点，M3UA支持所有MTP3的用户，它对上层用户提供的原语和MTP3提供的原语一致，而底层使用SCTP在IP网上传输，M3UA和SCTP使IP网上的MTP3用户和SS7上相应的用户之间可以进行无缝的对等通信，使用M3UA协议的信令网关在组网时可以采用信令点代理或信令转接点方式，使用信令点代理方式组网时，信令网关与所联的IP网中的信令点使用相同的信令点码，如果需要为多个IP网节点服务，则信令网关要支持多信令点功能，使用信令转接点方式时，信令网关单独分配一个信令点码，可以为IP网内多个不同信令点码的节点服务。
M3UA协议可以用来支持在IP网络上对No.7信令的MTP3用户消息的传送，MTP3用户消息可以是基于呼叫连接的ISUP/TUP消息，也可以是基于无连接应用的SCCP消息。此协议可以在信令网关与MGC或IP数据库节点之间使用，也可以在两个IP信令点之间使用。通过M3UA协议对MTP3用户消息的适配，MTP3用户消息可以在传统No.7信令节点与IP信令点间进行传送。M3UA协议的应用也可以包括直联或准直联两种方式。
M3UA协议功能如下。
①支持所有的SS7MTP3用户部分的消息传送（如ISUP、SCCP、TUP等）。
②支持MTP3用户协议对等层的无缝操作。
③支持SCTP传输连接和会话管理。
④支持MGC的故障倒换和负荷分担。
⑤支持对管理实体的异步状态变化报告。
⑥M3UA带路由标签的用户消息的传送功能。
⑦M3UA层管理功能。
⑧IP网络中MTP3网间管理功能。
⑨支持SCTP连接管理功能。
⑩系统倒换切换时的协议保护。
协议层重要数据实时观察功能。
（4）M2PA、M2UA、M3UA协议的应用分析比较
通过对M2PA、M2UA、M3UA协议的分析可得以下结论。
①M2PA协议产生较早，其目的在于将传统的基于TDM的No.7信令网完全改造为基于IP网络的No.7信令网，因此M2PA具备较为强大的IP信令网组网能力，适用于利用IP网组建与传统No.7信令网功能基本相同的信令网情况，但对于网络结构相对较为简单的软交换汇接网来说基本用不到，由于这种应用在实际组网中很少有机会应用，因此发展较为缓慢。
②M2PA协议是目前Sigtran协议栈中唯一一个能够组建IP信令网的协议。M2UA协议较为简单，M2UA协议降低了对SG处理能力的要求，但同时增加了对软交换机处理能力的要求，代理软交换机的SG与TDMSP/STP连接的所有信令链路，均需要在SS中配置，可以看作SS通过SG直接与SG所连接的所有TDMSP/STP直接相连；同时，信令网管理功能较差；因此M2PA协议适用于软交换机通过SG直接与少量的TDM交换机设置直联信令链路或与TDM交换网中少量STP设置信令链路的组网模式，而对于软交换机通过SG经STP与TDM交换机通过准直联信令链路相连的组网模式，则存在一定的缺陷。
③在采用M3UA协议的情况下，SG既可以工作在信令转接点模式，又可以工作在信令代理模式，在网络组织上具有较大的灵活性。工作在信令转接点方式时，具备M2PA协议几乎所有的优点，虽然不能够实现信令消息在IP网内经多个SG转接，但在不需要支持MAP、CAP协议的软交换汇接网上不需要此功能。由于SG的TDM侧的No.7信令链路编号（SLC）与IP侧的IP信令链路（SCTP链路）没有一一对应关系，因此SG工作在信令转接点模式的情况下，软交换机与SG（此时SG可以被看作IPSTP）之间不再有16条信令链路的限制，即软交换机与SG之间的传送带宽不再成为“瓶颈”；在信令网管理方面，SG工作在信令转接点模式的情况下也不存在任何问题；同时SG支持类似于TDM交换网中的STP成对配置的组网模式，配对的SG之间可以设置C链路，提高了信令网络的安全可靠性；但对于SG工作在信令代理模式的情况下，虽然略优于M2UA，但相差不大。
（5）SUA协议的特点
SUA协议可以用来在IP网络上支持对No.7信令SCCP用户消息的传送，SCCP的用户消息可以是TCAP消息，也可以是RANAP消息。这个协议可以在信令转接点与IP数据库节点之间使用，也可以在两个IP信令点之间使用，但其主要应用是针对非电路呼叫型业务的，协议的应用也可以包括信令中继和非中继方式两种模式。
SUA协议功能如下。
l支持No.7用户部分的消息传送（如TCAP等）。
l支持SCCP无连接的业务。
l支持SCCP用户部分对等层的无缝操作。
l支持分布式的基于IP的信令节点。
IUA协议功能如下。
l支持Q.921、Q.931界面接口传输原语。
l支持SG与MGC之间的层管理模块间通信。
l支持SG及MGC之间激活的连接的管理。
l支持点对点方式及点对多点方式的通信。
SCTP协议功能如下。
lSCTP连接的建立和拆除。
l数据流的顺序发送。
l用户数据分段。
l确认和避免拥塞。
l块复用的组合与拆离功能。
lSCTP路径管理功能。
l消息的合法性确认功能。
l系统倒换切换时的协议保护。
l协议层重要数据实时观察功能。
lIP层接口功能。
、检查SCTP链路状态。
2、检查IP层到核心网链路情况，基站能否PING通MME业务地址。
3、检查IP层到传输汇聚层链路情况，基站能否PING通网关地址。
4、检查基站到传输接入层物理连接情况。
5、在保证SCTP链路正常情况下联系核心网工程师进行配置参数核查。
二、网元断链告警
故障原因：
1、网元到网管的通道链路断。
2、配置数据错误。
处理排查方法：
1、核查网管网元断链范围，是个别还是大量，是否主干光缆断。
2、核查是否为BBU接入点断电造成，是市电或跳匝或电源等原因。
3、核查网管CPU/内存/硬盘等使用情况。
4、检查配置等相关数据。
三、天馈驻波比异常
故障原因：
1、天馈线缆连接故障。
2、RRU故障。
处理排查方法：
1、现场检查RRU、天线、馈线正确连接。
2、现场检查各馈线接头是否拧紧，是否进水。
3、采用交叉检测法确定是RRU还是天馈系统故障。
4、检查天线、馈线、合路器等各部件。
四、GNSS天馈链路故障
故障原因：
1、GNSS天馈连接线缆异常。
2、GPS天馈方向有建筑物阻挡。
3、存在干扰
处理排查方法：
1、检查配置数据GPS配置是否生效。
2、检查GNSS天馈线缆连接正常，是否为馈线头问题。
3、通过扫频仪查看周边是否存在GNSS干扰源。
五、光模块接收光功率异常
故障原因：
1、光纤损坏。
2、光模块老化。
处理排查方法：
1、检查光纤是否有损坏，光功率是否正常。
2、拔插光模块或者更换光模块。
六、内部故障
故障原因：
1、RRU通道恶化。
2、RRU电源欠压导致运行不正常。
处理排查方法：
1、更换RRU
2、检查RRU电源是否正常。
七、设备掉电
故障原因：
1、市电断电。
2、开关电源跳匝。
3、电源模块坏。
处理排查方法：
1、检查是否为市电断电引起。
2、现场检查开关电源是否跳匝。
3、现场检查电源模块是否正常。
八、RRU链路断
故障原因：
1、光缆断。
2、光衰引起。
3、尾纤问题。
4、光模块问题。
5、法兰头问题。
处理排查方法：
1、检查是否为光缆断引起，从RRU至光交箱至BBU接入点至母局一级级核查。
2、在诊断测试核查是否为光衰引起，从RRU至光交箱至BBU接入点等一级级核查。
3、核查是否为尾纤断或尾纤未插到位。
4、核查是否为光模块坏或光模块未插到位。
