随着IP技术的发展与成熟,IP技术被广泛引入到传统电信网络中,电信网中传统的电路交换业务逐渐被分组交换业务所取代。无论是软交换体系结构还是第三代移动通信系统都采用基于IP的分组交换网络,信令网关作为软交换中一个重要组成部分,担负着传统SS7信令网与新兴IP软交换网络之间传递七号信令消息的角色。本文首先从电信网络和信令传输发展出发,介绍了下一代网络演进,以及下一代网络的核心-软交换网络结构的四个层次功能特点;从此引申出信令网关产生背景,简单介绍了信令网关结构以及其功能特点;再对信令网关中主要协议模块进行分析,并着重讨论了信令网关高可靠性的几种实现方式。本文着重于讨论信令网关负载均衡设计与实现,主要分为两个部分进行阐述,第一部分根据Trillium分布式系统架构,提出适合大容量信令网关中SS7和M3UA协议负载均衡的解决方案,并详细给出M3UA协议侧分布式模块DF的软件设计、实现过程;MTP3协议侧分布式模块LDF的软件设计,模块划分,接口定义,流程图实现;第二部分提出了M3UA和MTP3协议体内的负载均衡解决方案,并详细介绍了其设计实现。最后在实现信令网关负载均衡的基础上,给出了基于负载均衡设计的信令网关性能测试结果。测试结果表明采用该方案的信令网关满足大容量信令网关测试规范所规定的性能指标。本文工作的主要意义在于提供了一种基于负载均衡的信令网关实现方案,涉及了协议体间和协议体内的负载均衡,完成了基于Trillium分布式策略的大型电信软件与信令网关的集成。这种负载均衡方案,具有独立于协议栈的通用结构,可以成为类似电信软件的负载均衡设计的借鉴。