携帯電話交換局 - 百科事典

### 移動電話交換局 (MTSO)
移動電話交換局（MTSO）は、PSTN（公共電話交換網）の中央局のモバイル相当です。MTSOには、モバイル電話の通話をルーティングするための交換機またはモバイル交換センター（MSC）が含まれています。また、MSCに接続されたセルサイトを制御するための機器も含まれています。

MTSOのシステムは、セルラー網の心臓部です。それは、ローカルおよび長距離の固定電話会社との間で通話を接続し、料金情報を収集（CBM/SDMの助けを借りて）、などを行います。また、登録、認証、ロケーション更新、通話ルーティングなどのモバイルユーザーに必要なリソースも提供します。その下部のBSC/RNCは、各通話に周波数を割り当て、ハンドオフのための周波数を再割り当てし、モバイル電話が一つのセル（公式にはBTSのカバー範囲内を離れる）から次のセルに自動的にチャンネルを切り替えるようにハンドオフを制御します。

すべてのセルラー網には、少なくとも1つのMTSOがあり、その中には少なくとも1つのMSCが含まれています。MSCは、モバイルユニットへの通話とローカル電話システムへの通話をスイッチングし、料金データを記録し、セルサイトコントローラからのデータを処理する責任があります。

MSCは、トランクグループを介して近隣の電話交換局に接続されます。これにより、（公共交換電話網）PSTNへのインターフェースが提供されます。また、PSTNへの接続も提供されます。セルラー地域サービス領域（CGSA）でサービスされる地域は、地理的なセルに分割されます。これらのセルは理想的には六角形の形をしており、中心間の距離は最初は約4から8マイル離れて配置されます。他のMTSO機器、セルサイトコントローラは、セルサイトグループに対して制御機能を提供し、コマンドおよび制御データチャンネルを通じてモバイル電話のアクションを制御します。これを実現するためには、MTSOとセルサイト間の接続方法が必要です。これには、DS1、DS3、OCn、またはイーサネット回路を使用することができます。

### 会員登録
MSCは、通話ルーティングにおいても重要な役割を果たします。モバイル電話がオンにされたとき、コントロールチャンネルでネットワークオペレーターのSID（システム識別コード）を監視します。コントロールチャンネルを監視できない場合、範囲外であると仮定し、サービスが利用できないと表示するメッセージを表示します。コントロールチャンネルを監視できる場合、SIDを受け取り、電話にプログラムされたSIDと比較します。両方のSIDが一致すれば、自宅システムのセルと通信していることを知ります。

電話は、SIDとともに登録リクエストを送信します。会員が以前特定のMSCに登録していた場合、MSCはVLR（仮リジョンリスト）に記録があり、したがって、最後に登録した場所を知ります。会員がMSCのVLRに未知の場合、HLR（ホームロケーションレジストリ）をクエリし、会員のプロファイルを取得し、VLRに設定された期間に保存します。MSCが会員を成功して登録した場合、HLRレコードも更新されます。これにより、MSCのカバー範囲外で通話を受信したり、PSTNからのインカム通話の場合に役立ちます。

会員のVLRプロファイルには、LAC（ロケーションエリアコード - BTS/セルサイトのクラスターによるエリアサーバー）CID（セルID）と、許可および許可されないサービス/機能のリスト、他の情報が含まれています。

会員のVLRプロファイルにより、MSCはその会員の最後の知られたLAC/CIDを決定し、インカム通話のために電話をリンガー/ページする際に使用するBTSを選定します。MSCが通話を受け取ると、電話の場所をデータベースで確認し、そのセルで電話が使用する周波数ペアを選定します。MSCはコントロールチャンネルを通じて電話に周波数を伝え、その後、電話とタワーがその周波数をオンにすると、通話が接続されます。

### ハンドオフ
モバイルユニットが通話中にセルサイトまたは正式には基地送信機から離れ、シグナルが弱くなると、BSC（GSM）またはRNC（3G UMTS）は自動的に異なる周波数に調整するように指示します。これはハンドオフと呼ばれます。BSC/RNCは、現在の制御セルサイトとその近隣のセルサイトによって行われるラジオシグナル強度の測定を分析して、ハンドオフが行われるべきタイミングを決定します。通話中にハンドオフの復帰指示を送信する際には、ボイスチャンネルを使用する必要があります。新しいチャンネルに関するデータは迅速に送信されます（約50ミリ秒）、全体の復帰プロセスは約300ミリ秒しかかかりません。ハンドオフ後、コントロールチャンネルのSIDが電話にプログラムされたSIDと一致しない場合、電話はローミングしていると仮定します。

MSCは、通話が異なるBSC/RNCまたは完全に新しいMSCに転送される必要がある場合に、ハンドオフ/ハンドオフを実行します。MSCは多くのBSC/RNCをサービスし、これらは多くのBTSをサービスします。したがって、MSCは典型的には数百マイルの広い地域をサービスできます。高密度な地域では、より多くのBTSとBSC/RNCが必要であり、これによりDMSCの地理的なカバー範囲が狭くなります。上記のMSC内のものは、モビリティ管理と考えられます。BTSとBSC/RNCは、モバイルネットワークのRAN/UTRAN（ラジオアクセスネットワークおよびUMTSラジオアクセスネットワーク）のサブセットです。MSCの残りの機能は、PSTN交換機と同じです。

### 参考情報
- Nathan J. Muller（2003）。Wireless A to Z。McGraw-Hill Professional。
- James Harry Green（2005）。The Irwin handbook of telecommunications。McGraw-Hill Professional。
- Roger L. Freeman（2004）。Telecommunication system engineering。John Wiley and Sons。
- Roger L. Freeman（2005）。Fundamentals of telecommunications。John Wiley and Sons。