GSM - Stos protokołów
Architektura GSM to model warstwowy, który umożliwia komunikację między dwoma różnymi systemami. Niższe warstwy zapewniają usługi protokołów wyższych warstw. Każda warstwa przekazuje odpowiednie powiadomienia, aby upewnić się, że przesyłane dane zostały prawidłowo sformatowane, przesłane i odebrane.
Schemat stosów protokołów GMS pokazano poniżej -
Protokoły MS
Na podstawie interfejsu protokół sygnalizacyjny GSM składa się z trzech ogólnych warstw -
Layer 1- Warstwa fizyczna. Wykorzystuje struktury kanałów w interfejsie radiowym.
Layer 2- Warstwa łącza danych. W interfejsie Um warstwa łącza danych jest zmodyfikowaną wersją protokołu dostępu łącza dla protokołu kanału D (LAP-D) używanego w sieci ISDN, zwanego protokołem dostępu łącza w kanale DM (LAP-Dm). W całym interfejsie A używana jest część przesyłania komunikatów (MTP), warstwa 2 SS7.
Layer 3 - Trzecia warstwa protokołu sygnalizacyjnego GSM podzielona jest na trzy podwarstwy -
Zarządzanie zasobami radiowymi (RR),
Zarządzanie mobilnością (MM) i
Zarządzanie połączeniami (CM).
Protokoły MS do BTS
Warstwa RR to dolna warstwa, która zarządza łączem, zarówno radiowym, jak i stacjonarnym, między MS a MSC. W przypadku tej formacji główne zaangażowane komponenty to MS, BSS i MSC. Obowiązkiem warstwy RR jest zarządzanie sesją RR, czasem, w którym telefon komórkowy znajduje się w trybie dedykowanym, oraz kanałami radiowymi, w tym alokacją kanałów dedykowanych.
Warstwa MM jest ułożona powyżej warstwy RR. Obsługuje funkcje wynikające z mobilności abonenta, a także aspekty uwierzytelniania i bezpieczeństwa. Zarządzanie lokalizacją dotyczy procedur, które umożliwiają systemowi poznanie bieżącej lokalizacji włączonego MS, tak aby można było zakończyć kierowanie połączeń przychodzących.
Warstwa CM jest najwyższą warstwą stosu protokołów GSM. Ta warstwa jest odpowiedzialna za kontrolę połączeń, zarządzanie usługami dodatkowymi i zarządzanie usługami krótkich wiadomości. Każda z tych usług jest traktowana jako osobna warstwa w warstwie CM. Inne funkcje podwarstwy CC obejmują nawiązywanie połączenia, wybór typu usługi (w tym przełączanie między usługami podczas połączenia) i zwalnianie połączenia.
Protokoły BSC
BSC używa innego zestawu protokołów po odebraniu danych z BTS. Interfejs Abis jest używany między BTS a BSC. Na tym poziomie zasoby radiowe w dolnej części warstwy 3 są zmieniane z RR na zarządzanie bazową stacją nadawczo-odbiorczą (BTSM). Warstwa zarządzania BTS jest funkcją przekaźnika w BTS do BSC.
Protokoły RR są odpowiedzialne za alokację i realokację kanałów ruchu między MS a BTS. Usługi te obejmują kontrolę wstępnego dostępu do systemu, przywoływanie połączeń MT, przekazywanie połączeń między lokalizacjami komórkowymi, kontrolę mocy i kończenie połączeń. BSC nadal dysponuje pewnym zarządzaniem zasobami radiowymi w celu koordynacji częstotliwości, alokacji częstotliwości i zarządzania ogólną warstwą sieci dla interfejsów warstwy 2.
Aby przejść z BSC do MSC, używana jest część aplikacji mobilnej BSS lub bezpośrednia część aplikacji, a przekaźnik stosuje protokoły SS7, dzięki czemu MTP 1-3 może być używany jako architektura podstawowa.
Protokoły MSC
W MSC, poczynając od BSC, informacje są mapowane przez interfejs A do warstw od 1 do 3. MTP. Tutaj mówi się, że część aplikacji zarządzania systemem stacji bazowej (BSS MAP) jest równoważnym zestawem zasobów radiowych. Proces przekazywania jest zakończony przez warstwy, które są ułożone na wierzchu protokołów warstwy 3, są to BSS MAP / DTAP, MM i CM. To kończy proces przekazywania. Aby znaleźć użytkowników w sieci i połączyć się z nimi, MSC współdziałają za pomocą sieci kontrolno-sygnalizacyjnej. Rejestry lokalizacji są zawarte w bazach danych MSC, aby pomóc w określaniu, jak i czy mają być nawiązywane połączenia z użytkownikami mobilnymi.
Każdy użytkownik GSM MS otrzymuje HLR, który z kolei zawiera lokalizację użytkownika i subskrybowane usługi. VLR to oddzielny rejestr używany do śledzenia lokalizacji użytkownika. Kiedy użytkownicy wyjdą z obszaru objętego HLR, państwo członkowskie powiadamia VLR o znalezieniu lokalizacji użytkownika. Z kolei VLR, z pomocą sieci kontrolnej, sygnalizuje HLR nowej lokalizacji MS. Z pomocą informacji o lokalizacji zawartych w HLR użytkownika, wywołania MT mogą być kierowane do użytkownika.