GSM - Стек протокола

Архитектура GSM представляет собой многоуровневую модель, которая предназначена для обеспечения связи между двумя различными системами. Нижние уровни обеспечивают услуги протоколов верхнего уровня. Каждый уровень передает соответствующие уведомления, чтобы гарантировать, что переданные данные были отформатированы, переданы и получены точно.

Протоколы MS

На основе интерфейса протокол сигнализации GSM объединяется в три основных уровня:

  • Уровень 1: физический уровень. Он использует структуры каналов через радиоинтерфейс.
  • Уровень 2: уровень канала передачи данных. Через интерфейс Um уровень канала передачи данных представляет собой модифицированную версию протокола доступа к каналу для протокола D-канала (LAP-D), используемого в ISDN, который называется протоколом доступа к каналу на канале Dm (LAP-Dm). В интерфейсе A используется часть передачи сообщений (MTP), уровень 2 SS7.
  • Уровень 3: Третий уровень протокола сигнализации GSM подразделяется на три подслоя:
    • Управление радиоресурсами (RR),
    • Управление мобильностью (MM) 
    • Управление соединениями (CM).

Протоколы MS к протоколам BTS

Уровень RR является нижним уровнем, который управляет связью, как радио, так и фиксированной, между MS и MSC. Для этого формирования основными компонентами являются MS, BSS и MSC. Ответственность за уровень RR заключается в управлении сеансом RR, времени, когда мобильная станция находится в выделенном режиме, и радиоканалах, включая выделение выделенных каналов.

Уровень ММ укладывается выше уровня RR. Он обрабатывает функции, возникающие из-за мобильности абонента, а также аспекты аутентификации и безопасности. Управление расположением связано с процедурами, которые позволяют системе знать текущее местоположение MS с включенным питанием, чтобы можно было завершить маршрутизацию входящих вызовов.

Уровень CM является самым верхним уровнем стека протокола GSM. Этот уровень отвечает за управление вызовами, управление дополнительными службами и управление службами коротких сообщений. Каждая из этих служб рассматривается как отдельный уровень в рамках уровня CM. Другие функции подуровня CC включают установление вызова, выбор типа услуги (включая чередование услуг во время вызова) и освобождение вызова.

Протоколы BSC

BSC использует другой набор протоколов после получения данных от BTS. Интерфейс Abis используется между BTS и BSC. На этом уровне радиоресурсы в нижней части Уровня 3 меняются с RR на Управление базовой приемопередающей станцией (BTSM). Уровень управления BTS является функцией ретрансляции на BTS к BSC.

Протоколы RR отвечают за распределение и перераспределение каналов трафика между MS и BTS. Эти услуги включают в себя контроль начального доступа к системе, пейджинг для MT-вызовов, передачу вызовов между сотовыми сайтами, управление питанием и завершение вызова. BSC по-прежнему имеет некоторое управление ресурсами радиосвязи для координации, распределения частот и управления общим сетевым уровнем для интерфейсов уровня 2.

Для перехода от BSC к MSC используется мобильная часть приложения BSS или часть прямого приложения, и протоколы SS7 применяются реле, так что MTP 1-3 может использоваться в качестве основной архитектуры.

Протоколы MSC

В MSC, начиная с BSC, информация отображается по интерфейсу A на уровни MTP 1-3. Здесь приложение приложения для управления базовыми станциями (BSS MAP) называется эквивалентным набором радиоресурсов. Процесс ретрансляции завершается слоями, которые сложены поверх протоколов уровня 3, это BSS MAP / DTAP, MM и CM. Это завершает процесс ретрансляции. Чтобы найти и подключиться к пользователям по сети, MSC взаимодействуют с использованием сети контрольной сигнализации. Регистры местоположения включаются в базы данных MSC, чтобы помочь в определении способа и того, должны ли быть сделаны подключения к перемещаемым пользователям.

Каждому пользователю GSM MS предоставляется HLR, который, в свою очередь, включает в себя местоположение пользователя и подписанные услуги. VLR - это отдельный регистр, который используется для отслеживания местонахождения пользователя. Когда пользователи выходят из области покрытия HLR, VLR уведомляется MS, чтобы найти местоположение пользователя. VLR, в свою очередь, с помощью управляющей сети, сигнализирует HLR о новом местоположении MS. С помощью информации о местоположении, содержащейся в HLR пользователя, вызовы MT могут направляться пользователю.