GSM - 协议栈

GSM 架构是一个分层模型，旨在允许两个不同系统之间的通信。较低的层确保上层协议的服务。每一层都会传递合适的通知，以确保传输的数据已正确格式化、传输和接收。

GMS 协议栈图如下所示：

MS 协议

基于接口，GSM 信令协议被组装成三个通用层：

• 第一层 - 物理层。它使用空中接口上的信道结构。

• 第二层 - 数据链路层。在 Um 接口上，数据链路层是 ISDN 中使用的 D 信道链路访问协议 (LAP-D) 协议的修改版本，称为 Dm 信道链路访问协议 (LAP-Dm)。在 A 接口上，使用 SS7 的第二层消息传输部分 (MTP)。

• 第三层 - GSM 信令协议的第三层分为三个子层：

  • 无线资源管理 (RR)，

  • 移动性管理 (MM)，以及

  • 连接管理 (CM)。

MS 到 BTS 协议

RR 层是较低的层，它管理 MS 和 MSC 之间的链路（无线和固定）。对于此配置，涉及的主要组件是 MS、BSS 和 MSC。RR 层的职责是管理 RR 会话（移动设备处于专用模式的时间）和无线信道，包括专用信道的分配。

MM 层位于 RR 层之上。它处理由用户移动性产生的功能，以及身份验证和安全方面。位置管理关注的是使系统能够知道已开机的 MS 的当前位置的程序，以便可以完成呼叫路由。

CM 层是 GSM 协议栈的最顶层。此层负责呼叫控制、补充服务管理和短消息服务管理。这些服务中的每一个都被视为 CM 层内的单个层。CC 子层的其他功能包括呼叫建立、服务类型的选择（包括在呼叫期间在服务之间切换）和呼叫释放。

BSC 协议

BSC 从 BTS 接收数据后使用一组不同的协议。BTS 和 BSC 之间使用 Abis 接口。在此级别，第 3 层下部的无线资源从 RR 更改为基站收发信机管理 (BTSM)。BTS 管理层是 BTS 到 BSC 的中继功能。

RR 协议负责 MS 和 BTS 之间的流量信道的分配和重新分配。这些服务包括控制对系统的初始访问、MT 呼叫的寻呼、小区站点之间呼叫的切换、功率控制和呼叫终止。BSC 仍然有一些无线资源管理用于频率协调、频率分配和第 2 层接口的整个网络层的管理。

要从 BSC 传输到 MSC，使用 BSS 移动应用程序部分或直接应用程序部分，并由中继应用 SS7 协议，以便 MTP 1-3 可用作主要架构。

MSC 协议

在 MSC，从 BSC 开始，信息通过 A 接口映射到 MTP 1 到 3 层。在这里，基站系统管理应用部分 (BSS MAP) 被认为是等效的无线资源集。中继过程由堆叠在第 3 层协议之上的层完成，它们是 BSS MAP/DTAP、MM 和 CM。这完成了中继过程。为了查找和连接到网络上的用户，MSC 使用控制信令网络进行交互。位置寄存器包含在 MSC 数据库中，以帮助确定如何以及是否要与漫游用户建立连接。

每个 GSM MS 用户都分配了一个 HLR，它又包含用户的地理位置和订购的服务。VLR 是一个单独的寄存器，用于跟踪用户的地理位置。当用户移动到 HLR 覆盖区域之外时，MS 会通知 VLR 查找用户的地理位置。VLR 又借助控制网络向 MS 新位置的 HLR 发出信号。借助用户 HLR 中包含的位置信息，可以将 MT 呼叫路由到用户。