Ústředna veřejné mobilní sítě

Ústředna veřejné mobilní sítě (anglicky Mobile Switching Centre, MSC)^[1] je zvláštní druh digitální telefonní ústředny určené pro síť mobilních telefonů. Stejně jako u jakékoli jiné ústředny, je jejím hlavním úkolem sestavovat a udržovat spojení po dobu trvání hovoru. Navíc provádí funkce specifické pro mobilní sítě, jako je ve spolupráci s domovským registrem (HLR) a autentizačním centrem (AuC) autentizace a autorizace, a účast na některých typech předání spojení mezi buňkami (handover).

Technické aspekty

MSC (na bázi platformy AXE firmy Ericsson)

MSC v rámci hlavní sítě (tzv. Core Network) implementuje funkcionalitu spojování hovorů a správu uživatelů v dané oblasti. Funkce MSC závisí na druhu celulární sítě, ve které pracuje, a je popsána standardy (např. 3GPP standardu pro GSM a UMTS, 3GPP2 pro standard IS-95 (obvykle nazývané CDMA), nebo standardu ARIB v japonských sítích PDC). MSC obecně plní následující úkoly:

Přepojování hlasových okruhů.
Sestavování a monitorování hlasových a multimediálních spojení.
Spojování faxových a datových spojení (podporované technologie jsou založeny na přepojování okruhů, postupně přecházejí na technologii přepojování paketů).
Spojování telekonferencí.
Účast na dopravě krátkých textových zpráv (SMS).
Autentizace uživatelů připojujících se do mobilní sítě v oblasti pokryté příslušným MSC.
Komunikace s návštěvnickým registrem (VLR) – databází, která ukládá informace o účastnících nacházejících se v oblasti řízené příslušným MSC (sítě obsahují dvojice MSC + VLR, které jsou často implementovány jako jeden celek).
Účast na některých typech předání spojení (v síti GSM), když se účastník přesunuje mezi buňkami, které jsou řízeny různými BSC.
Generování záznamů o provozu (Call detail records, CDR) s informacemi o každém hovoru, které slouží pro následné zpracování dat v Billing Center a pro vytváření statistik využívání páteřní sítě.
Spolupráce s platformou inteligentní sítě (která mimo jiné umožňuje používání předplacených karet).

Používané protokoly

Ústředna veřejné mobilní sítě používá celou řadu protokolů, které patří do Signalizačního systému č. 7:

pro komunikaci s jinými ústřednami při spojování telefonních hovorů používá protokol ISUP (případně TUP nebo NUP)
pro komunikaci se systémem základnových stanic (BSS) a jeho prostřednictvím i s mobilními zařízeními používá protokol BSSAP
pro komunikaci s databázemi jako jsou domovský registr (HLR), návštěvnický registr VLR, Autentizační středisko (AuC), Equipment Identity Register (EIR), se Střediskem krátkých textových zpráv (SMS-SC) a pro výměnu některých zpráv týkajících se předání spojení s jinými mobilními ústřednami používá protokol MAP

Pro přenos těchto protokolů se používá MTP ve spolupráci s SCCP, případně SIGTRAN.

MSC Server

V rámci konvergence telefonních sítí a IP sítí se v páteřních sítích systému UMTS a GSM stále více používají tzv. Mobile Softswitch řešení, kde je funkcionalita MSC rozdělena mezi dva síťové prvky: MSC Server a Media Gateway. MSC server je odpovědný za řízení spojení, vytváření Call detail records, spolupráci s VLR a s platformou inteligentní sítě (IN), atd. Media Gateway provádí přepojování spojení pomocí technologie ATM nebo IP, a nahrazuje funkčnost skupinového přepínače (Group Switch), který je součástí klasického MSC, a zajišťuje sestavování spojení pomocí technologie TDM. Tímto způsobem je v rámci TISPAN implementována migrace mobilních sítí do prostředí All IP.

Terminologie

Při popisu různých scénářů sestavování a řízení spojení v mobilních sítích se používají následující termíny, které popisují speciální funkce MSC:

Navštívené MSC (Visited MSC, VMSC) – MSC, přes které probíhá hovor účastníka v daném okamžiku.
Anchor MSC – MSC, na kterém začal právě probíhající hovor účastníka (může se stát, že v průběhu hovoru bude spojení předáno jinému MSC).
Bránové MSC (Gateway MSC, GMSC) – MSC, který má další funkce spojené s kontaktováním návštěvnického registru (HLR), který obsahuje informace o účastnících sítě.

MSC v číslech

Počet MSC v síti závisí na počtu účastníků, kteří se nacházejí v síti operátora a intenzitě telekomunikačního provozu (tj. počtu a trvání hovorů). Malý belgický operátor BASE má ve své síti 4 MSC, německý T-Mobile více než 200.
Největší zátěž pro MSC je okamžik sestavení hovoru. Průměrný počet hovorů, které spojuje jedno MSC, je asi 100 až 200 hovorů za sekundu.
K MSC jsou (v rámci hlavní sítě) připojeny řadiče základnových stanic (Base Station Controller, BSC), které řídí část rádiové sítě^[2]. K jednomu MSC bývá připojena několik desítek BSC^[3].

Odkazy

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Mobile Switching Centre na polské Wikipedii.

↑ Slovo "Centre" v zkratce MSC je francouzského původu. Používá se ve specifikaci GSM vytvořené Evropským ústavem pro telekomunikační normy (ETSI) se sídlem ve Francii, který vytvořil první verze standardu GSM. V současné době jsou tyto specifikace vyvíjeny Partnerským projektem 3. generace (3GPP), který vydává specifikace standardu UMTS. V obou případech, opustil tuto verzi zkratky. Vzhledem k tomu, že normy GSM a UMTS jsou v současnosti celosvětově nejrozšířenějším systémem mobilní komunikace druhé a třetí generace (přibližně 88% trhu mobilního telefonování), slovo "centrum" byl přijat v tomto článku jako součást názvu spojeného s MSC, ale v některých standardech, jako je vyvinutý konsorciem 3GPP2 standardu CDMA2000, který se používá anglický název "center".
↑ Ve standardu UMTS se tyto síťové prvky nazývají Radio Network Controller (RNC)
↑ Je-li funkce implementována pomocí MSC poolu, není BSC trvale připojeno k jednomu MSC, ale k celé skupině MSC.

Související články

[1] Slovo "Centre" v zkratce MSC je francouzského původu. Používá se ve specifikaci GSM vytvořené Evropským ústavem pro telekomunikační normy (ETSI) se sídlem ve Francii, který vytvořil první verze standardu GSM. V současné době jsou tyto specifikace vyvíjeny Partnerským projektem 3. generace (3GPP), který vydává specifikace standardu UMTS. V obou případech, opustil tuto verzi zkratky. Vzhledem k tomu, že normy GSM a UMTS jsou v současnosti celosvětově nejrozšířenějším systémem mobilní komunikace druhé a třetí generace (přibližně 88% trhu mobilního telefonování), slovo "centrum" byl přijat v tomto článku jako součást názvu spojeného s MSC, ale v některých standardech, jako je vyvinutý konsorciem 3GPP2 standardu CDMA2000, který se používá anglický název "center".

[2] Ve standardu UMTS se tyto síťové prvky nazývají Radio Network Controller (RNC)

[3] Je-li funkce implementována pomocí MSC poolu, není BSC trvale připojeno k jednomu MSC, ale k celé skupině MSC.

[1]

[2]

[3]