Система мобильной связи UMTS

6.1.3. Центр коммутации мобильной связи

Центр коммутации мобильной связи (MSC), архитектура которого представлена на рис. 6.3, содержит все типовые элементы станции того же типа для GSM и выполняет те же функции (см. "Услуги и внутренние интерфейсы" ). MSC обеспечивает:

• подключение к фиксированным сетям (таким как общедоступная телефонная сеть PSTN или цифровая сеть интегрального обслуживания ISDN);
• передачу сигналов между функциональными объектами в подсистеме сети (используется ОКС № 7 — отдельный канал сигнализации);
• обслуживание подвижных абонентов, расположенных в пределах определенной географической зоны;
• обслуживание группы сот и обеспечение всех видов соединений, в которых нуждается в процессе работы подвижная станция. MSC аналогичен ISDN коммутационной станции и реализует интерфейс между фиксированными сетями (PSTN, Интернет, ISDN и т. д.);
• взаимодействие с RNC через интерфейс Iub, а с сетями ISDN и локальными компьютерными АТМ-сетями — через интерфейсы фиксированных сетей;
• маршрутизацию вызовов и функции управления вызовами, выполнение процедур управления и все функциональные возможности мобильного абонента, такие как регистрация, аутентификация, обновление местоположения, передачи соединения (хэндовер);
• формирование данных, необходимых для выписки счетов за предоставленные сетью услуги связи;
• поддержание процедур безопасности, применяемых для управления доступами к радиоканалам.

увеличить изображение
Рис. 6.3. Архитектура Центра коммутации мобильной связи

Основным отличием MSC UMTS от аналогичного узла MSC системы GSM является то, что коммутатор MSC должен быть рассчитан на высокие скорости, поэтому он обычно выполняется на базе ATM-коммутатора.

Основными элементами базовой сети являются:

• домашний регистр местоположения (HLR — Home Location Register), который содержит всю административную информацию каждого абонента, зарегистрированного в соответствующей сети GSM, наряду с текущим местоположением мобильных станций;
• визитный регистр местоположения (VLR — Visit Location Register). С его помощью достигается функционирование подвижной станции за пределами зоны, контролируемой HLR.

Подобно RNC, центр коммутации мобильной связи (MSC) также разработан на основе базовой АТМ-инфраструктуры и обладает такой же гибкостью, что и RNC. В действительности некоторые функции могут даже перераспределяться между RNC.

Основной задачей MSC является установление и разъединение соединений от мобильных станций. Так как MSC может в одном и том же узле обрабатывать речь, осуществлять передачу пакетных данных и данных с коммутацией каналов, становится возможным обслуживание мультимедийных приложений. MSC выполняет функции:

• адаптивной обработки как пакетных данных, так и данных для передачи с коммутацией каналов;
• взаимодействия с сетями ISDN;
• взаимодействия с локальными компьютерными АТМ-сетями;
• кодирования/декодирования речи в соответствии с рекомендациями ITU-T G.729 (при условии реализации кодеков в MSC);
• эхоподавления (echo supervision);
• IP-маршрутизации.

Для адаптивной обработки абонентских данных для передачи по аналоговым голосовым сетям, а также сетям с коммутацией каналов и с коммутацией пакетов, используется внешнее оборудование, например, конвертор ISDN и АТМ-маршрутизатор.

Внешний интерфейс основной скорости (ET BRI) соответствует стандартам. Кроме того, при подключении внешнего конвертора ISDN также могут быть реализованы европейские ISDN-интерфейсы (PRI и BRI), соответствующие рекомендациям ITU-T, Q.931 (Уровень 3), Q.921 (Уровень 2) и I.430/I.431 (Уровень 1). Внешняя локальная компьютерная АТМ-сеть использует постоянный виртуальный канал для осуществления всех подключений IP-поверх-ATM в соответствии со спецификацией IETF RFC 1483.

Возможности совместимости центра коммутации мобильной связи испытательной системы (блок IWF) позволяют подключаться к центрам коммутации сетей GSM.

Встроенный IP-маршрутизатор обеспечивает обработку потоков со скоростью до 10 Мбит/с. Распределение ресурсов между речью, канальными данными и пакетными данными регулируется различными вариантами конфигурации эхоподавителя, блоков адаптации услуг UDI (UADP) и адаптации пакетных услуг (PADP), IP-маршрутизатора (IPR) и интерфейса PRI.

Внешние сети можно разделить на две группы:

• сети c коммутацией каналов (CS — Channel Switching). Они обеспечивают соединения с коммутацией каналов, как это делается в существующей в настоящее время телефонной связи;
• сети с коммутацией пакетов (PS — Packet Switching) ( рис. 6.4). Они обеспечивают соединения с коммутацией пакетов данных. Одним из примеров сети PS служит Интернет.

Рис. 6.4. Схема подключения GPRS к мобильной сети.

Для целей пакетной коммутации на мобильной сети устанавливаются следующие виды коммутаторов:

• SGSN (Serving GPRS Support Node — узел по обеспечению услуг GPRS) — подобны функциям MSC/VLR (управление мобильностью, аутентификация и шифрование), но используются для услуг с коммутацией пакетов (PS);
• GGSN (Gate GPRS Support Node) — узел по обеспечению межсетевого перехода GPRS к другим сетям с коммутацией пакетов.

Иногда при начальном пуске станции или небольшой нагрузке передача пакетной информации осуществляется дополнительным оборудованием, устанавливаемым на MSC.