1.5 Piles de
protocole GSM [7]
Le réseau GSM est défini à partir de
couches de protocoles utilisées au niveau des
différentes interfaces :
o l'interface Um (entre le MS et la BTS),
o l'interface Abis (entre la BTS et le
BSC),
o l'interface A (entre le BSC et le MSC).
Les interfaces ainsi que les protocoles qu'elles utilisent
sont normalisés. Toutefois, les normes de certaines interfaces telles
que l'interface Abis ne sont pas toujours respectées par les
constructeurs.
Figure 15 :
Présentation des piles de protocoles sur les
différentes interfaces [7]
La structuration en couches reprend le modèle OSI pour les
3 premières couches:
o Couche physique,
o Couche liaison de données,
o Couche réseau.
La couche physique définit l'ensemble
des moyens de transmission et de réception physique de l'information.
Sur l'interface Abis, le transport des informations se fait
numériquement. Au niveau de l'interface radio, cette couche est plus
compliquée à cause de multiples opérations à
effectuer : codage correcteur d'erreur, multiplexage des canaux logiques,
mesures radio à effectuer.
La couche de liaison de données permet
de fiabiliser la transmission entre deux équipements.
Sur l'interface Abis, cette couche reprend les principales
caractéristiques du RNIS; On utilise, pour le support de la
signalisation, le protocole LAPD, Link
Access Protocol for the D Channel, basé sur le
protocole HDLC (numérotation des trames,
mécanisme de correction d'erreurs).
Sur les interfaces Um et A, on utilise respectivement le
LAPDm, Link Access Protocol for the
D Channel modified, spécifique au GSM et le
MTP niveau 2 (SS7, Signalling System number
7).
La couche réseau permet
d'établir, de maintenir et de libérer des circuits
commutés (parole ou données) avec un abonné du
réseau fixe. Cette couche comprend 3 couches RR, MM et CM, cette
dernière couche étant elle-même divisée en 3
sous-couches CC, SS et SMS.
Dans le but d'indiquer à quelle couche ou sous-couche
chaque message de niveau 3 se rattache, on introduit un discriminateur de
protocole PD, Protocol Discriminator,
avec PD = RR, MM...
La sous-couche RR, Radio
Ressource, traite l'ensemble des aspects radio. En effet, elle
gère l'établissement, le maintien et la libération des
canaux logiques. Au niveau du mobile, elle sélectionne les cellules et
surveille la voie balise à partir des mesures effectuées par la
couche physique. Elle est principalement présente dans la MS et le
BSC : les messages transitent entre les deux entités en passant par la
BTS mais ne sont pas interprétés par celle-ci. Toutefois,
quelques messages sont échangés entre le mobile et la BTS ou
entre la BTS et le BSC. Pour cela, la BTS comporte deux entités RR' et
RSL permettant de dialoguer respectivement avec l'entité RR de la MS et
l'entité RSL du BSC.
La sous-couche MM,
Mobility Management gère l'itinérance.
Elle prend donc en charge la localisation, l'authentification et l'allocation
du TMSI.
La sous-couche CM,
Connection Management, est découpée en trois
parties :
o L'entité CC, Call
Control, traite la gestion des connexions de circuits.
o L'entité SMS, Short
Message Service assure la transmission et la
réception des messages courts.
o L'entité SS,
Supplementary Services, gère les services
supplémentaires.
Les messages des sous-couches CM et MM transitent dans le BSS
sans être pris en compte par la BTS et le BSC.
L'interface A utilise les protocoles suivants :
· Le protocole MTP (Message Transfert
Part) qui est divisé en trois niveaux (MTP1, MTP2 et MTP3) proches des
trois premières couches du modèle OSI (couche physique, couche
liaison de données et couche réseau). Son but est de permettre le
transport et la distribution fiable des informations de signalisation à
travers le réseau et aussi de réagir aux pannes afin d'assurer
continuellement la transmission.
· Le protocole SCCP,
Signalling Connection Control Part, ce
protocole permet de transporter des informations de signalisation avec ou sans
connexion.
· Le BSSAP, BSS
Application Part, comprend le BSSMAP et le DTAP. Deux types
de messages peuvent être échangés entre le BSC et le MSC :
les messages interprétés par le BSC concernent la sous-couche
BSSMAP et les autres messages transitant entre le mobile et le MSC sont
traités par la sous-couche DTAP (dans ce deuxième cas, le BSC
joue le rôle d'un répéteur). Un mécanisme de
distribution permet d'aiguiller correctement les messages suivant leur type
DTAP ou BSSMAP.
Le protocole BSSMAP, BSS
Management Application Part, cette sous-couche BSSMAP
gère les ressources radio. Elle est utilisée pour gérer
les handover et les mises à jour de localisation. Les trames BSSMAP sont
encapsulées dans la partie « données » des
trames SCCP.
Le protocole DTAP, Direct
Transfert Application Part, ce protocole prend en
charge les messages CM et MM entre le mobile et le MSC. Le BSC est
considéré comme « transparent : les messages transitent
sans modification entre le mobile et le MSC. Les trames DTAP sont
encapsulées directement dans des trames SCCP ou bien dans des trames
BSSMAP.
Figure 16 : Les
différentes interfaces avec leurs débits
respectifs [7]
Comme le MSC est relié au RTCP qui
utilise des débits de 64 kbit/s, l'interface A doit présenter
également le même débit pour être compatible.
Or, la capacité des canaux de trafic à
l'interface Abis est de 16 kbit/s. Par conséquent, il est
impératif de convertir les débits : ceci est
réalisé grâce au Transcodeur (TRAU) placé entre le
BSC et le MSC. L'interface A est en réalité l'interface qui relie
le MSC au TRAU.
Quant au lien qui existe entre le BSC et le TRAU, c'est
l'interface ATER (MIC HighWay). Mais avant cette opération, on
multiplexe d'abord plusieurs interfaces Abis sur une même interface Ater.
Puis, après le passage dans le transcodeur, une interface Ater peut
être scindée en 3 interfaces A.
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