Центр коммутации мобильной связи (MSC) системы UMTS, архитектура которого представлена на рисунке, содержит все типовые элементы станции того же типа для системы GSM и выполняет те же функции. MSC обеспечивает:
- подключение к фиксированным сетям (таким, например, как ТфОП и ISDN);
- передачу сигналов между функциональными объектами в подсистеме сети с использованием ОКС-7;
- обслуживание подвижных абонентов, расположенных в пределах определенной географической зоны;
- обслуживание группы сот и все виды соединений, в которых нуждается в процессе работы подвижная станция; MSC аналогичен коммутационной станции ISDN 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 ATM-сетями — через интерфейсы фиксированных сетей;
- маршрутизацию вызовов и функции управления вызовами, выполнение процедур управления, все функциональные возможности мобильного абонента, такие как регистрация, аутентификация, обновление местоположения, хэндовер;
- формирование данных, необходимых для выписки счетов за предоставленные сетью услуги связи;
- поддержание процедур безопасности, применяемых для управления доступом к радиоканалам.
Основным отличием MCS системы UMTS от аналогичного узла системы GSM является то, что коммутатор MSC должен быть рассчитан на высокие скорости, поэтому он обычно выполняется на базе АТМ-коммутатора.
Основными элементами базовой сети GSM 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 — Vizit Location Register), с помощью которого достигается функционирование подвижной станции за пределами зоны, контролируемой HLR.
Подобно RNC, MSC системы UMTS также разработан на основе базовой ATM-инфраструктуры и обладает такой же гибкостью, что и RNC. В действительности, некоторые функции могут даже перераспределяться между RNC и MSC, который взаимодействует с RNC через интерфейс Iub, а с сетями ISDN и локальными компьютерными ATM-сетями — через интерфейсы фиксированных сетей.
Основной задачей MSC является установление и сброс соединений от мобильных станций. Так как MSC может в одном и том же узле обрабатывать голос, осуществлять передачу пакетных данных и данных с коммутацией каналов, то становится возможными обслуживание мультимедийных приложений. MSC выполняет функции:
- адаптивной обработки, как пакетных данных, так и данных для передачи по сети с коммутацией каналов;
- взаимодействия с сетями ISDN;
- взаимодействия с локальными компьютерными АТМ-сетями;
- кодирования/декодирования речи в соответствии с рекомендацией ITU-T G.729 (при условии реализации кодеков в MSC);
- эхоподавления;
- IР-маршрутизации.
Для адаптивной обработки абонентских данных с целью передачи по аналоговым голосовым сетям, а также сетях с коммутацией каналов и пакетов, используется внешнее оборудование, например, конвертор ISDN и АТМ-маршрутизатор.
Внешний интерфейс основной скорости (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 компьютерная ATM-сеть использует постоянный виртуальный канал для осуществления всех подключений «IP-поверх-АТМ» в соответствии со спецификацией IETF RFC 1483.
Возможности совместимости центра коммутации мобильной связи (блок IWF на рисунке) позволяют подключаться к центрам коммутации сетей GSM.
Встроенный IP-маршрутизатор обеспечивает обработку потоков со скоростью до 10 Мбит/с. Распределение ресурсов между голосом, 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 делятся на две группы:
- сети с коммутацией каналов CS (Channel Switching), обеспечивающие соединения в существующей в настоящее время сети телефонной связи;
- сети с коммутацией пакетов PS (Packet Switching). Они обеспечивают соединения с коммутацией пакетов; одним из примеров сети PS служит Интернет.
Для целей пакетной коммутации на мобильной сети устанавливаются следующие виды коммутаторов:
- SGSN (Serving GPRS Support Node — узел по обеспечению услуг GPRS), функции которого подобны функциям MSC/VLR (управление мобильностью, аутентификация и шифрование), но используются для услуг с коммутацией пакетов;
- GGSN (Gate GPRS Support Node) — узел по обеспечению межсетевого взаимодействия (шлюз) GPRS с другими сетями с коммутацией пакетов.
Иногда при начальном запуске станции или небольшой нагрузке передача пакетной информации осуществляется дополнительным оборудованием, устанавливаемом на MSC.