GSM - Protocol Stack مكدس البروتوكول
هندسة GSM هي نموذج متعدد الطبقات مصمم للسماح بالاتصالات بين نظامين مختلفين. تضمن الطبقات السفلية خدمات بروتوكولات الطبقة العليا. تقوم كل طبقة بتمرير إخطارات مناسبة لضمان تنسيق البيانات المرسلة وإرسالها واستلامها بدقة.
يظهر الرسم التخطيطي لمكدسات بروتوكول GMS أدناه:
بروتوكولات MS
بناءً على الواجهة ، يتم تجميع بروتوكول إشارات GSM في ثلاث طبقات عامة:
الطبقة 1 : الطبقة المادية. يستخدم هياكل القناة على الواجهة الهوائية.
الطبقة 2 : طبقة ارتباط البيانات. عبر واجهة Um ، تعد طبقة ارتباط البيانات نسخة معدلة من بروتوكول الوصول إلى الرابط لبروتوكول القناة D (LAP-D) المستخدم في ISDN ، ويسمى بروتوكول الوصول إلى الرابط على قناة Dm (LAP-Dm). عبر الواجهة A ، يتم استخدام جزء نقل الرسائل (MTP) ، الطبقة 2 من SS7.
الطبقة 3 : تنقسم الطبقة الثالثة لبروتوكول إشارات GSM إلى ثلاث طبقات فرعية:
- إدارة الموارد الراديوية (RR) ،
- إدارة التنقل (مم) ، و
- إدارة الاتصال (CM).
MS إلى بروتوكولات BTS
طبقة RR هي الطبقة السفلية التي تدير وصلة ، راديوية وثابتة ، بين MS و MSC. بالنسبة لهذا التكوين ، فإن المكونات الرئيسية المعنية هي MS و BSS و MSC. تتمثل مسؤولية طبقة RR في إدارة جلسة RR ، والوقت الذي يكون فيه الهاتف المحمول في وضع مخصص ، والقنوات الراديوية بما في ذلك تخصيص القنوات المخصصة.
طبقة MM مكدسة فوق طبقة RR. إنه يتعامل مع الوظائف التي تنشأ عن تنقل المشترك ، فضلاً عن جوانب المصادقة والأمن. تهتم إدارة الموقع بالإجراءات التي تمكّن النظام من معرفة الموقع الحالي لنظام MS قيد التشغيل بحيث يمكن إكمال توجيه المكالمات الواردة.
طبقة CM هي الطبقة العليا من مكدس بروتوكول GSM. هذه الطبقة مسؤولة عن التحكم في المكالمات وإدارة الخدمة التكميلية وإدارة خدمة الرسائل القصيرة. يتم التعامل مع كل من هذه الخدمات كطبقة فردية داخل طبقة CM. تشمل الوظائف الأخرى للطبقة الفرعية CC إنشاء المكالمة واختيار نوع الخدمة (بما في ذلك التبديل بين الخدمات أثناء المكالمة) وإصدار المكالمة.
بروتوكولات BSC
يستخدم BSC مجموعة مختلفة من البروتوكولات بعد تلقي البيانات من BTS. يتم استخدام واجهة Abis بين BTS و BSC. عند هذا المستوى ، يتم تغيير الموارد الراديوية في الجزء السفلي من الطبقة 3 من RR إلى إدارة محطة الإرسال والاستقبال الأساسية (BTSM). طبقة إدارة BTS هي وظيفة ترحيل في BTS إلى BSC.
إن بروتوكولات RR مسؤولة عن تخصيص وإعادة توزيع قنوات الحركة بين MS و BTS. تتضمن هذه الخدمات التحكم في الوصول الأولي إلى النظام ، والاستدعاء لمكالمات MT ، وتسليم المكالمات بين المواقع الخلوية ، والتحكم في الطاقة ، وإنهاء المكالمات. لا يزال لدى BSC بعض إدارة الموارد الراديوية لتنسيق الترددات وتخصيص التردد وإدارة طبقة الشبكة الإجمالية للسطوح البينية للطبقة 2.
للانتقال من BSC إلى MSC ، يتم استخدام جزء التطبيق المحمول BSS أو جزء التطبيق المباشر ، ويتم تطبيق بروتوكولات SS7 عن طريق الترحيل ، بحيث يمكن استخدام MTP 1-3 كبنية أساسية.
بروتوكولات MSC
في MSC ، بدءًا من BSC ، يتم تعيين المعلومات عبر السطح البيني A إلى الطبقات MTP من 1 إلى 3. هنا ، يُقال أن جزء تطبيق إدارة نظام المحطة الأساسية (BSS MAP) هو مجموعة مكافئة من الموارد الراديوية. تنتهي عملية الترحيل من خلال الطبقات المكدسة فوق بروتوكولات الطبقة الثالثة ، وهي BSS MAP / DTAP و MM و CM. هذا يكمل عملية الترحيل. للعثور على المستخدمين والاتصال بهم عبر الشبكة ، تتفاعل MSCs باستخدام شبكة تشوير التحكم. يتم تضمين سجلات الموقع في قواعد بيانات MSC للمساعدة في دور تحديد كيفية وما إذا كان سيتم إجراء الاتصالات للمستخدمين المتجولين.
يحصل كل مستخدم لنظام GSM MS على HLR يتألف بدوره من موقع المستخدم والخدمات التي اشترك فيها. VLR هو سجل منفصل يستخدم لتتبع موقع المستخدم. عندما ينتقل المستخدمون من المنطقة المغطاة HLR ، يتم إخطار VLR من قبل MS للعثور على موقع المستخدم. يقوم VLR بدوره ، بمساعدة شبكة التحكم ، بإشارة HLR لموقع MS الجديد. بمساعدة معلومات الموقع الواردة في HLR للمستخدم ، يمكن توجيه مكالمات MT إلى المستخدم.