J'ai continué mes recherches et voici ce que j'ai trouvé :
Il existe bien un réseau privé où les opérateurs s’échangent le trafic :
IPX, il sert aussi bien pour le DNS ENUM que pour les flux voix.
Apparemment les opérateurs ne sont pas obligés de s'en servir et peuvent passer par le net s'ils le souhaitent.
Bizarre que personne ici ne l'ai mentionné, car c'est quand même assez ancien (premières expérimentations en 2004). On trouve même un PDF de la GSM Association complet sur le fonctionnement :