GSM - Protokollstapel
Die GSM-Architektur ist ein Schichtmodell, das die Kommunikation zwischen zwei verschiedenen Systemen ermöglicht. Die unteren Schichten stellen die Dienste der Protokolle der oberen Schicht sicher. Jede Schicht durchläuft geeignete Benachrichtigungen, um sicherzustellen, dass die übertragenen Daten korrekt formatiert, gesendet und empfangen wurden.
Das GMS-Protokollstapeldiagramm ist unten dargestellt -
MS-Protokolle
Basierend auf der Schnittstelle wird das GSM-Signalisierungsprotokoll in drei allgemeine Schichten unterteilt:
Layer 1- Die physikalische Schicht. Es verwendet die Kanalstrukturen über der Luftschnittstelle.
Layer 2- Die Datenverbindungsschicht. Über die Um-Schnittstelle ist die Datenverbindungsschicht eine modifizierte Version des in ISDN verwendeten Verbindungszugriffsprotokolls für das D-Kanal-Protokoll (LAP-D), das als Verbindungszugriffsprotokoll auf dem Dm-Kanal (LAP-Dm) bezeichnet wird. Über die A-Schnittstelle wird der Message Transfer Part (MTP), Schicht 2 von SS7, verwendet.
Layer 3 - Die dritte Schicht des GSM-Signalisierungsprotokolls ist in drei Unterschichten unterteilt. -
Radio Resource Management (RR),
Mobilitätsmanagement (MM) und
Verbindungsmanagement (CM).
MS-zu-BTS-Protokolle
Die RR-Schicht ist die untere Schicht, die eine Funk- und Festverbindung zwischen der MS und der MSC verwaltet. Bei dieser Formation sind die Hauptkomponenten MS, BSS und MSC. Die Verantwortung der RR-Schicht besteht darin, die RR-Sitzung, die Zeit, zu der sich ein Mobiltelefon in einem dedizierten Modus befindet, und die Funkkanäle einschließlich der Zuweisung dedizierter Kanäle zu verwalten.
Die MM-Schicht ist über der RR-Schicht gestapelt. Es behandelt die Funktionen, die sich aus der Mobilität des Teilnehmers ergeben, sowie die Authentifizierungs- und Sicherheitsaspekte. Die Standortverwaltung befasst sich mit den Verfahren, mit denen das System den aktuellen Standort einer eingeschalteten MS ermitteln kann, damit die Weiterleitung eingehender Anrufe abgeschlossen werden kann.
Die CM-Schicht ist die oberste Schicht des GSM-Protokollstapels. Diese Schicht ist für die Anrufsteuerung, das ergänzende Dienstmanagement und das Kurznachrichtendienstmanagement verantwortlich. Jeder dieser Dienste wird als einzelne Schicht innerhalb der CM-Schicht behandelt. Weitere Funktionen der CC-Unterschicht sind der Verbindungsaufbau, die Auswahl des Diensttyps (einschließlich des Wechsels zwischen Diensten während eines Anrufs) und die Anruffreigabe.
BSC-Protokolle
Die BSC verwendet nach dem Empfang der Daten von der BTS einen anderen Satz von Protokollen. Die Abis-Schnittstelle wird zwischen BTS und BSC verwendet. Auf dieser Ebene werden die Funkressourcen im unteren Teil von Schicht 3 von RR zu Base Transceiver Station Management (BTSM) geändert. Die BTS-Verwaltungsschicht ist eine Relaisfunktion an der BTS an die BSC.
Die RR-Protokolle sind für die Zuweisung und Neuzuweisung von Verkehrskanälen zwischen der MS und der BTS verantwortlich. Diese Dienste umfassen die Steuerung des Erstzugriffs auf das System, das Paging für MT-Anrufe, die Übergabe von Anrufen zwischen Zellenstandorten, die Leistungssteuerung und die Anrufbeendigung. Die BSC verfügt noch über ein gewisses Funkressourcenmanagement für die Frequenzkoordination, Frequenzzuweisung und das Management der gesamten Netzwerkschicht für die Schicht-2-Schnittstellen.
Für den Übergang von der BSC zur MSC wird der Teil der mobilen BSS-Anwendung oder der Teil der direkten Anwendung verwendet, und das Relais verwendet SS7-Protokolle, sodass der MTP 1-3 als Hauptarchitektur verwendet werden kann.
MSC-Protokolle
Bei der MSC werden die Informationen ausgehend von der BSC über die A-Schnittstelle auf die MTP-Schichten 1 bis 3 abgebildet. Hier wird der BSS-MAP (Base Station System Management Application Part) als äquivalenter Satz von Funkressourcen bezeichnet. Der Relay-Prozess wird durch die Schichten beendet, die über den Layer 3-Protokollen gestapelt sind. Dies sind BSS MAP / DTAP, MM und CM. Damit ist der Relaisvorgang abgeschlossen. Um Benutzer im Netzwerk zu finden und eine Verbindung zu ihnen herzustellen, interagieren MSCs über das Steuersignalisierungsnetzwerk. Standortregister sind in den MSC-Datenbanken enthalten, um zu bestimmen, wie und ob Verbindungen zu Roaming-Benutzern hergestellt werden sollen.
Jeder GSM-MS-Benutzer erhält eine HLR, die wiederum den Standort des Benutzers und die abonnierten Dienste umfasst. VLR ist ein separates Register, mit dem der Standort eines Benutzers verfolgt wird. Wenn sich die Benutzer aus dem HLR-abgedeckten Bereich herausbewegen, wird die VLR von der MS benachrichtigt, um den Standort des Benutzers zu finden. Das VLR signalisiert wiederum mit Hilfe des Steuerungsnetzwerks das HLR des neuen Standorts der MS. Mithilfe der im HLR des Benutzers enthaltenen Standortinformationen können die MT-Anrufe an den Benutzer weitergeleitet werden.