Процесс установления голосового соединения в сетях GSM и UMTS происходит в радиосети ( сеть радиодоступа ) и магистральной сети ( базовая сеть ). В статье описаны сценарии, охватывающие события в обоих типах сетей, но детали, связанные с передачей определенных данных, связанных с установлением соединения , включены только для магистральной сети (работающей одинаково для обоих типов сетей — GSM и UMTS ). Подробный механизм установления соединения в радиосетях обеих систем описан в отдельных статьях.
Статья касается установления голосового вызова между абонентами (GSM и UMTS), но точно такие же механизмы используются для установления видеозвонка (UMTS).
Общий план
Ниже приводится общее описание механизмов, используемых для установления соединения в телекоммуникационных сетях. Для ясности описания не включена функциональность, связанная с «переносимостью номеров» между операторами (она описана в главе « Подробности использования сигнализации SS7 в магистральной сети» ).
Анализ числа B
Анализ номера B (называемый. B номер анализа ) выполняется по телефону, чтобы найти ссылки, по которым процесс установления соединения может быть выполнен с панели управления, которая подключена к абоненту, который инициировал вызов, до панели, которая поддерживает абонента на сжатый номер (Номер B ). В ходе такого анализа отдельные биржи:
выбрать ссылку, по которой соединение должно быть переведено на другую биржу (или подключено к абоненту, если он подключен к ним напрямую),
проверить, имеет ли анализируемый номер подходящую длину и соответствующий формат (в случае несоответствий воспроизводится соответствующая информация о проблеме с установкой соединения),
изменить (обрезать последние цифры, добавить другие и т. д.) номер перед отправкой на другую панель управления,
они инициируют создание подробных записей о вызовах , которые затем должным образом обрабатываются биллинговым центром и служат основой для выставления счетов.
Ниже приведен простой пример анализа числа B в сети фиксированной связи, который завершился поиском абонента, которому была сделана попытка установить соединение ( примечание: сценарий упрощен, создан с целью представления концепции анализа числа b ).
Абонент набирает номер 042675236.
Локальный коммутатор, к которому он подключен, генерирует детальную запись вызова (CDR), проверяет формат номера и на основе его анализа выбирает канал, по которому соединение переходит к соответствующему междугороднему коммутатору.
Межзональный коммутатор генерирует CDR, анализирует и изменяет количество, и на основе его анализа выбирает ссылку на местный коммутатор в Лодзи.
Коммутатор в Лодзи распознает номер как местный и звонит обслуживаемому им абоненту
Учитывая специфику мобильной сети
Анализ номеров B, успешно применяемый в фиксированной телефонной связи, не может использоваться таким же образом в мобильных сетях. Мобильность конечного пользователя означает, что он может обслуживаться разными коммутаторами в зависимости от того, где он в настоящее время находится, поэтому идея связать его номер MSISDN с конкретным коммутатором здесь становится бесполезной.
Чтобы решить эту проблему, дополнительные элементы телекоммуникационной инфраструктуры используется для установления соединения в сотовых сетях: Home Location Register и Visitor Location Register . На рисунке ниже показана сеть GSM / UMTS, отвечающая за установку голосового соединения.
BTS (используется в GSM) и Node B (используется в UMTS) — передающие и принимающие станции, предлагающие конечным пользователям радиодоступ к сети.
BSC ( Base Station Controller — используется в GSM) и RNC ( Radio Network Controller — используется в UMTS) — контроллеры передающих и принимающих станций. Обычно один BSC или RNC контролирует несколько сотен BTS на узел B.
MSC ( Mobile Switching Center ) — цифровая телефонная станция, адаптированная для работы в сотовых сетях.
GMSC ( Gateway Moblie Switching Center ) / TSC ( Transit Switching Center ) — коммутатор MSC с дополнительным функционалом, благодаря которому он может связываться с базой HLR и маршрутизировать звонки абонентам собственной сети. Если соединение установлено с данным абонентом (из его собственной сети, другой сети PLMN или PSTN ), оно всегда направляется к GMSC / TSC в его домашней сети, даже если он в данный момент находится в роуминге . Это зависит от оператора, какие MSC будут определены как GMSC / TSC (он также может таким образом определять все MSC в своей сети).
VLR ( Visitor Location Register ) — база данных, относящаяся к MSC. В сети всегда есть пары MSC-VLR. В этой базе данных хранится информация об абонентах, которые в настоящее время находятся в зоне обслуживания этого MSC. Часть этой информации копируется из HLR, когда абонент входит в «зону действия» данного MSC, другие, например его местоположение, изменяются позже.
HLR ( Home Location Register ) — база данных, в которой хранится информация об абонентах, принадлежащих к данной сети. Среди прочего , номер IMSI , MSISDN, информация о приобретенных услугах, информация о MSC, который в данный момент обслуживает абонента, информация о его статусе (например, телефон выключен, телефон подключен к сети).
Когда пользователь включает ячейку через базовую станцию и связанный с ней BSC (RNC), он передает информацию в MSC, контролирующий данную область, который регистрирует ее в соответствующем VLR. VLR отправляет информацию в HLR, который, таким образом, может зарегистрировать адрес VLR и связанного MSC, которые обслуживают абонента. Та же процедура будет выполняться, когда пользователь переходит в зону, контролируемую другим MSC / VLR. Благодаря этому HLR всегда знает адрес биржи, которая в данный момент обслуживает конкретного пользователя, который является подписчиком сети, поддерживаемой данным HLR.
Пользователь A (зарегистрированный в MSC 1) набирает MSISDN пользователя B. На основе анализа B номера, выполненного для MSISDN пользователя B, MSC 1 может определить, что такое домашняя сеть пользователя B, и перенаправить вызов на GMSC, расположенный в ней.
GMSC связывается с HLR (также находящимся в домашней сети пользователя B). HLR имеет адрес VLR, связанного с MSC, обслуживающим в данный момент абонента B. Отправляет на этот VLR (в данном случае это будет VLR, связанный с MSC 2) запрос на номер роуминга мобильной станции (MSRN) (см. Таблицу Идея использования номеров MSRN ) для пользователя Б.
VLR набирает один номер из доступного пула MSRN на время вызова, назначает его номеру MSISDN, который пришел в запросе от HLR, описанном в пункте 3), а затем возвращает этот номер в HLR, который пересылает его в GMSC.
GMSC может перенаправить вызов на MSC 2 на основе анализа B номера, выполненного в полученном MSRN.
MSC 2 запрашивает у VLR MSISDN, связанный с MSRN, для которого пришел запрос на установление вызова.
VLR возвращает эту информацию вместе с более точным местоположением пользователя B (информация о зоне, где находится абонент, хранится в VLR), а номер MSRN будет передан обратно в пул свободных номеров, которые можно использовать во время установки соединения.
MSC 2 через BSC / RNC и базовые станции установят соединение с пользователем B.
Примечание 1. В приведенном выше сценарии GMSC и HLR находятся в домашней сети пользователя B. MSC 1 и MSC 2 могут находиться в любых сетях, пользователи A и B могут находиться в своей собственной сети или в роуминге, это не влияет на представленное описание ( в частности, номер роуминга мобильной станции также передается, когда пользователь находится в своей собственной сети).
Примечание 2: MSC 1, MSC 2 и GMSC показаны как три отдельных MSC, но в некоторых случаях при установке соединения может быть задействовано меньшее количество таких сетевых элементов. В частности, если пользователи A и B являются абонентами одного и того же оператора, зарегистрированы в одном MSC, который также действует как GMSC в их домашней сети, вся операция может выполняться с одного этого коммутатора.
Примечание 3: В сетях UMTS и в некоторых сетях GSM вместо классического коммутатора MSC используется MSC Server . Разница между ними связана с методом коммутации данных, связанных с вызовом (в MSC для этого используется групповой коммутатор , сервер MSC использует внешний медиашлюз , который имеет функциональные возможности ATM или IP- коммутатора ), однако настройка соединения в обоих случаях абсолютно одинакова.
