GSM - 协议栈

GSM 架构是一个分层模型，旨在允许两个不同系统之间进行通信。下层保证上层协议的服务。每层都会传递适当的通知，以确保传输的数据已正确格式化、传输和接收。

GMS协议栈图如下所示：

GSM协议栈

质谱协议

基于接口，GSM 信令协议被组装成三个通用层 -

  • 第 1 层- 物理层。它使用空中接口上的通道结构。

  • 第 2 层- 数据链路层。在 Um 接口上，数据链路层是 ISDN 中使用的 D 信道链路接入协议 (LAP-D) 协议的修改版本，称为 Dm 信道上的链路接入协议 (LAP-Dm)。在 A 接口上，使用消息传输部分 (MTP)、SS7 第 2 层。

  • 第 3 层- GSM 信令协议的第三层分为三个子层 -

    • 无线电资源管理（RR），

    • 移动管理（MM），以及

    • 连接管理（CM）。

MS 到 BTS 协议

RR 层是管理 MS 和 MSC 之间的无线链路和固定链路的较低层。对于这个形成，涉及的主要组件是MS、BSS和MSC。RR层的职责是管理RR会话、移动设备处于专用模式的时间以及无线信道，包括专用信道的分配。

MM层堆叠在RR层上方。它处理由用户移动性以及认证和安全方面产生的功能。位置管理涉及使系统能够了解开机MS的当前位置以便完成来电路由的过程。

CM层是GSM协议栈的最顶层。该层负责呼叫控制、补充业务管理和短消息业务管理。这些服务中的每一个都被视为 CM 层内的单独层。CC子层的其他功能包括呼叫建立、服务类型选择（包括在呼叫期间在服务之间交替）以及呼叫释放。

平衡计分卡协议

BSC 在接收到来自 BTS 的数据后使用一组不同的协议。BTS和BSC之间使用Abis接口。在此级别，第 3 层下部的无线资源从 RR 更改为基站收发站管理 (BTSM)。BTS管理层是BTS到BSC的中继功能。

RR协议负责MS和BTS之间业务信道的分配和重新分配。这些服务包括控制对系统的初始访问、MT 呼叫的寻呼、蜂窝基站之间的呼叫切换、功率控制和呼叫终止。BSC 仍然具有一些无线电资源管理功能，用于频率协调、频率分配以及第 2 层接口的整体网络层管理。

从BSC到MSC的过渡，采用BSS移动应用部分或直接应用部分，中继应用SS7协议，从而可以采用MTP 1-3作为主要架构。

MSC协议

在 MSC，从 BSC 开始，信息通过 A 接口映射到 MTP 第 1 层到第 3 层。这里，基站系统管理应用部分（BSS MAP）被称为等效的无线电资源集。中继过程由堆叠在第 3 层协议之上的层完成，它们是 BSS MAP/DTAP、MM 和 CM。这样就完成了中继过程。为了通过网络查找并连接到用户，MSC 使用控制信令网络进行交互。位置寄存器包含在 MSC 数据库中，以帮助确定如何以及是否与漫游用户建立连接。

每个 GSM MS 用户都有一个 HLR，该 HLR 又包含用户的位置和订阅的服务。VLR 是一个单独的寄存器，用于跟踪用户的位置。当用户离开HLR覆盖区域时，MS通知VLR寻找用户的位置。VLR 又在控制网络的帮助下向 HLR 发送 MS 新位置的信号。借助用户 HLR 中包含的位置信息，可以将 MT 呼叫路由至用户。