GSM - 协议栈

GSM 体系结构是一种分层模型，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。 每一层都传递适当的通知，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 −

MS 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信道结构。

• 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 通道链路访问协议 (LAP-D) 协议的修改版本，称为 Dm 通道上的链路访问协议 (LAP-Dm)。 在 A 接口上，使用 SS7 的第 2 层消息传输部分 (MTP)。

• 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 之间的无线电和固定链路的较低层。 对于这个编队，涉及的主要组件是MS、BSS和MSC。 RR 层的职责是管理 RR 会话、移动站处于专用模式的时间以及无线电信道，包括专用信道的分配。

MM层堆叠在RR层之上。 它处理由用户的移动性以及身份验证和安全方面产生的功能。 位置管理涉及使系统能够知道开机 MS 的当前位置以便完成呼入路由的过程。

CM层是GSM协议栈的最顶层。 该层负责呼叫控制、补充服务管理和短消息服务管理。 这些服务中的每一个都被视为 CM 层中的单独层。 CC 子层的其他功能包括呼叫建立、服务类型的选择（包括呼叫期间服务之间的交替）和呼叫释放。

BSC 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。 在这一层，第 3 层下部的无线电资源从 RR 更改为基站收发信台管理 (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、小区站点之间的呼叫切换、功率控制和呼叫终止。 BSC 仍然有一些无线电资源管理，用于第 2 层接口的频率协调、频率分配和整个网络层的管理。

从BSC过渡到MSC，采用BSS移动应用部分或直接应用部分，中继采用SS7协议，可以采用MTP 1-3作为主架构。

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) 被称为无线电资源的等效集合 . 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。 为了通过网络找到并连接到用户，MSC 使用控制信号网络进行交互。 位置寄存器包含在 MSC 数据库中，以协助确定如何以及是否与漫游用户建立连接。

每个 GSM MS 用户都会获得一个 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。 当用户移出HLR覆盖范围时，MS通知VLR寻找用户位置。 反过来，VLR 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。