GSM-プロトコルスタック

GSMアーキテクチャは、2つの異なるシステム間の通信を可能にするように設計された階層化モデルです。下位層は、上位層プロトコルのサービスを保証します。各レイヤーは適切な通知を渡して、送信されたデータが正確にフォーマット、送信、および受信されたことを確認します。

GMSプロトコルスタックの図を以下に示します-

MSプロトコル

インターフェイスに基づいて、GSMシグナリングプロトコルは3つの一般的な層に組み立てられます-

Layer 1−物理層。エアインターフェース上のチャネル構造を使用します。
Layer 2−データリンク層。Umインターフェイス全体で、データリンク層はISDNで使用されるDチャネル用のリンクアクセスプロトコル（LAP-D）プロトコルの修正バージョンであり、Dmチャネル上のリンクアクセスプロトコル（LAP-Dm）と呼ばれます。Aインターフェイス全体で、SS7のメッセージ転送パート（MTP）、レイヤー2が使用されます。
Layer 3 − GSMシグナリングプロトコルの第3層は、3つのサブ層に分割されています−
- 無線リソース管理（RR）、
- モビリティ管理（MM）、および
- 接続管理（CM）。

MSからBTSへのプロトコル

RR層は、MSとMSCの間の無線と固定の両方のリンクを管理する下位層です。このフォーメーションに関係する主なコンポーネントは、MS、BSS、およびMSCです。RR層の責任は、RRセッション、モバイルが専用モードになっている時間、および専用チャネルの割り当てを含む無線チャネルを管理することです。

MMレイヤーはRRレイヤーの上にスタックされます。加入者のモビリティから生じる機能、および認証とセキュリティの側面を処理します。ロケーション管理は、システムが電源がオンになっているMSの現在のロケーションを認識できるようにする手順に関係しているため、着信コールのルーティングを完了できます。

CM層は、GSMプロトコルスタックの最上位層です。この層は、呼制御、補足サービス管理、およびショートメッセージサービス管理を担当します。これらの各サービスは、CMレイヤー内の個別のレイヤーとして扱われます。CCサブレイヤーの他の機能には、コールの確立、サービスのタイプの選択（コール中のサービスの切り替えを含む）、およびコールの解放が含まれます。

BSCプロトコル

BSCは、BTSからデータを受信した後、異なるプロトコルのセットを使用します。AbisインターフェイスはBTSとBSCの間で使用されます。このレベルでは、レイヤ3の下部にある無線リソースがRRからベーストランシーバステーション管理（BTSM）に変更されます。BTS管理層は、BTSからBSCへのリレー機能です。

RRプロトコルは、MSとBTS間のトラフィックチャネルの割り当てと再割り当てを担当します。これらのサービスには、システムへの初期アクセスの制御、MTコールのページング、セルサイト間のコールのハンドオーバー、電力制御、およびコール終了が含まれます。BSCには、周波数調整、周波数割り当て、およびレイヤ2インターフェイスのネットワーク層全体の管理のための無線リソース管理がまだあります。

BSCからMSCに移行するには、BSSモバイルアプリケーション部分または直接アプリケーション部分が使用され、SS7プロトコルがリレーによって適用されるため、MTP1〜3を主要なアーキテクチャとして使用できます。

MSCプロトコル

MSCでは、BSCから開始して、情報がAインターフェイスを介してMTPレイヤー1〜3にマッピングされます。ここで、基地局システム管理アプリケーションパーツ（BSS MAP）は、同等の無線リソースのセットであると言われます。リレープロセスは、BSS MAP / DTAP、MM、およびCMであるレイヤー3プロトコルの上にスタックされたレイヤーによって終了します。これでリレープロセスは完了です。ネットワーク全体でユーザーを見つけて接続するために、MSCは制御信号ネットワークを使用して対話します。ロケーションレジスタはMSCデータベースに含まれており、ローミングユーザーへの接続方法と接続を決定する役割を支援します。

各GSMMSユーザーには、ユーザーの場所とサブスクライブされたサービスで構成されるHLRが与えられます。VLRは、ユーザーの場所を追跡するために使用される別個のレジスタです。ユーザーがHLRのカバーエリアから移動すると、MSからVLRに通知され、ユーザーの場所が検出されます。次に、VLRは、制御ネットワークの助けを借りて、MSの新しい場所のHLRに信号を送ります。ユーザーのHLRに含まれている位置情報を利用して、MTコールをユーザーにルーティングできます。