GSM - Stack di protocollo

L'architettura GSM è un modello a più livelli progettato per consentire le comunicazioni tra due sistemi diversi. Gli strati inferiori assicurano i servizi dei protocolli dello strato superiore. Ogni livello passa notifiche adeguate per garantire che i dati trasmessi siano stati formattati, trasmessi e ricevuti in modo accurato.

Il diagramma degli stack del protocollo GMS è mostrato di seguito:

Protocolli MS

Sulla base dell'interfaccia, il protocollo di segnalazione GSM è assemblato in tre livelli generali:

  • Layer 1- Lo strato fisico. Utilizza le strutture dei canali sull'interfaccia aerea.

  • Layer 2- Il livello di collegamento dati. Nell'interfaccia Um, il livello di collegamento dati è una versione modificata del protocollo di accesso al collegamento per il protocollo del canale D (LAP-D) utilizzato in ISDN, denominato protocollo di accesso al collegamento sul canale Dm (LAP-Dm). Nell'interfaccia A, viene utilizzato il Message Transfer Part (MTP), Layer 2 di SS7.

  • Layer 3 - Il terzo strato del protocollo di segnalazione GSM è diviso in tre sottolivelli -

    • Gestione delle risorse radio (RR),

    • Gestione della mobilità (MM) e

    • Gestione della connessione (CM).

Protocolli da MS a BTS

Lo strato RR è lo strato inferiore che gestisce un collegamento, sia radio che fisso, tra MS e MSC. Per questa formazione, i componenti principali coinvolti sono MS, BSS e MSC. La responsabilità del livello RR è di gestire la sessione RR, il tempo in cui un cellulare si trova in una modalità dedicata e i canali radio inclusa l'assegnazione di canali dedicati.

Lo strato MM è impilato sopra lo strato RR. Gestisce le funzioni che derivano dalla mobilità dell'abbonato, nonché gli aspetti di autenticazione e sicurezza. La gestione della posizione riguarda le procedure che consentono al sistema di conoscere la posizione corrente di un sistema operativo acceso in modo che sia possibile completare l'instradamento delle chiamate in entrata.

Il livello CM è il livello più alto dello stack del protocollo GSM. Questo livello è responsabile del controllo delle chiamate, della gestione dei servizi supplementari e della gestione dei servizi di messaggi brevi. Ciascuno di questi servizi viene considerato come un singolo livello all'interno del livello CM. Altre funzioni del sottolivello CC includono la definizione della chiamata, la selezione del tipo di servizio (inclusa l'alternanza tra i servizi durante una chiamata) e il rilascio della chiamata.

Protocolli BSC

Il BSC utilizza un diverso insieme di protocolli dopo aver ricevuto i dati dal BTS. L'interfaccia Abis viene utilizzata tra BTS e BSC. A questo livello, le risorse radio nella parte inferiore del Livello 3 vengono modificate da RR a BTSM (Base Transceiver Station Management). Il livello di gestione BTS è una funzione di inoltro dal BTS al BSC.

I protocolli RR sono responsabili dell'assegnazione e della riallocazione dei canali di traffico tra lo Stato membro e il BTS. Questi servizi includono il controllo dell'accesso iniziale al sistema, il cercapersone per le chiamate MT, il passaggio delle chiamate tra i siti cellulari, il controllo dell'alimentazione e la terminazione delle chiamate. Il BSC ha ancora una certa gestione delle risorse radio in atto per il coordinamento della frequenza, l'allocazione della frequenza e la gestione del livello di rete generale per le interfacce di livello 2.

Per transitare dal BSC all'MSC, viene utilizzata la parte dell'applicazione mobile BSS o la parte dell'applicazione diretta e i protocolli SS7 vengono applicati dal relè, in modo che l'MTP 1-3 possa essere utilizzato come architettura principale.

Protocolli MSC

All'MSC, a partire dal BSC, le informazioni sono mappate attraverso l'interfaccia A agli strati MTP da 1 a 3. Qui, si dice che BSS MAP (Base Station System Management Application Part) sia l'insieme equivalente di risorse radio. Il processo di inoltro è completato dagli strati che sono impilati sopra i protocolli Layer 3, sono BSS MAP / DTAP, MM e CM. Questo completa il processo di inoltro. Per trovare e connettersi agli utenti attraverso la rete, gli MSC interagiscono utilizzando la rete di segnalazione di controllo. I registri di posizione sono inclusi nei database MSC per assistere nel ruolo di determinare come e se le connessioni devono essere effettuate agli utenti in roaming.

Ad ogni utente GSM MS viene assegnato un HLR che a sua volta comprende la posizione dell'utente e i servizi sottoscritti. VLR è un registro separato utilizzato per tenere traccia della posizione di un utente. Quando gli utenti escono dall'area coperta dell'HLR, il VLR viene avvisato dallo Stato membro per trovare la posizione dell'utente. Il VLR a sua volta, con l'aiuto della rete di controllo, segnala all'HLR la nuova posizione dello Stato membro. Con l'aiuto delle informazioni sulla posizione contenute nell'HLR dell'utente, le chiamate MT possono essere instradate all'utente.