GSM - Ngăn xếp giao thức
Kiến trúc GSM là một mô hình phân lớp được thiết kế để cho phép liên lạc giữa hai hệ thống khác nhau. Các lớp dưới đảm bảo các dịch vụ của các giao thức lớp trên. Mỗi lớp chuyển các thông báo phù hợp để đảm bảo dữ liệu được truyền đi đã được định dạng, truyền và nhận chính xác.
Sơ đồ ngăn xếp giao thức GMS được hiển thị bên dưới:
Giao thức MS
Dựa trên giao diện, giao thức báo hiệu GSM được tập hợp thành ba lớp chung -
Layer 1- Lớp vật lý. Nó sử dụng các cấu trúc kênh trên giao diện không khí.
Layer 2- Lớp liên kết dữ liệu. Trên giao diện Um, lớp liên kết dữ liệu là phiên bản sửa đổi của giao thức truy cập Liên kết cho giao thức kênh D (LAP-D) được sử dụng trong ISDN, được gọi là giao thức truy cập liên kết trên kênh Dm (LAP-Dm). Trên giao diện A, Phần truyền thông báo (MTP), Lớp 2 của SS7 được sử dụng.
Layer 3 - Lớp thứ ba của giao thức báo hiệu GSM được chia thành ba lớp con -
Quản lý tài nguyên vô tuyến (RR),
Quản lý di động (MM) và
Quản lý kết nối (CM).
Giao thức MS đến BTS
Lớp RR là lớp dưới quản lý một liên kết, cả vô tuyến và cố định, giữa MS và MSC. Đối với sự hình thành này, các thành phần chính liên quan là MS, BSS và MSC. Trách nhiệm của lớp RR là quản lý phiên RR, thời gian điện thoại di động ở chế độ chuyên dụng và các kênh vô tuyến bao gồm cả việc phân bổ các kênh dành riêng.
Lớp MM được xếp chồng lên trên lớp RR. Nó xử lý các chức năng phát sinh từ tính di động của người đăng ký, cũng như các khía cạnh xác thực và bảo mật. Quản lý vị trí liên quan đến các thủ tục cho phép hệ thống biết vị trí hiện tại của một MS bật nguồn để có thể hoàn thành việc định tuyến cuộc gọi đến.
Lớp CM là lớp trên cùng của ngăn xếp giao thức GSM. Lớp này chịu trách nhiệm về Kiểm soát cuộc gọi, Quản lý Dịch vụ Bổ sung và Quản lý Dịch vụ Tin nhắn Ngắn. Mỗi dịch vụ này được coi là lớp riêng lẻ trong lớp CM. Các chức năng khác của lớp con CC bao gồm thiết lập cuộc gọi, lựa chọn loại dịch vụ (bao gồm xen kẽ giữa các dịch vụ trong cuộc gọi) và giải phóng cuộc gọi.
Giao thức BSC
BSC sử dụng một bộ giao thức khác sau khi nhận được dữ liệu từ BTS. Giao diện Abis được sử dụng giữa BTS và BSC. Ở cấp độ này, tài nguyên vô tuyến ở phần dưới của Lớp 3 được thay đổi từ RR thành Quản lý trạm thu phát cơ sở (BTSM). Tầng quản lý BTS là một chức năng chuyển tiếp tại BTS đến BSC.
Các giao thức RR chịu trách nhiệm phân bổ và phân bổ lại các kênh lưu lượng giữa MS và BTS. Các dịch vụ này bao gồm kiểm soát quyền truy cập ban đầu vào hệ thống, phân trang cho các cuộc gọi MT, chuyển giao các cuộc gọi giữa các điểm di động, kiểm soát nguồn và kết thúc cuộc gọi. BSC vẫn có một số quản lý tài nguyên vô tuyến dành cho điều phối tần số, phân bổ tần số và quản lý lớp mạng tổng thể cho các giao diện Lớp 2.
Để chuyển tiếp từ BSC đến MSC, phần ứng dụng di động BSS hoặc phần ứng dụng trực tiếp được sử dụng và các giao thức SS7 được áp dụng bởi rơle, do đó MTP 1-3 có thể được sử dụng làm kiến trúc chính.
Giao thức MSC
Tại MSC, bắt đầu từ BSC, thông tin được ánh xạ qua giao diện A đến các Lớp MTP từ 1 đến 3. Ở đây, Phần Ứng dụng Quản lý Hệ thống Trạm Cơ sở (BSS MAP) được cho là tập hợp các tài nguyên vô tuyến tương đương. Quá trình chuyển tiếp được kết thúc bởi các lớp được xếp chồng lên nhau của các giao thức Lớp 3, chúng là BSS MAP / DTAP, MM và CM. Điều này hoàn thành quá trình chuyển tiếp. Để tìm và kết nối với người dùng trên toàn mạng, các MSC tương tác bằng cách sử dụng mạng báo hiệu điều khiển. Đăng ký vị trí được đưa vào cơ sở dữ liệu MSC để hỗ trợ vai trò xác định cách thức và liệu các kết nối có được thực hiện với người dùng chuyển vùng hay không.
Mỗi người dùng GSM MS được cấp một HLR lần lượt bao gồm vị trí của người dùng và các dịch vụ đã đăng ký. VLR là một thanh ghi riêng biệt được sử dụng để theo dõi vị trí của người dùng. Khi người dùng di chuyển ra khỏi khu vực được bao phủ của HLR, VLR được MS thông báo để tìm vị trí của người dùng. Đến lượt nó, VLR, với sự trợ giúp của mạng điều khiển, báo hiệu HLR của vị trí mới của MS. Với sự trợ giúp của thông tin vị trí có trong HLR của người dùng, các cuộc gọi MT có thể được chuyển đến người dùng.