La primera capa es la capa física, que está marcada como L1 y es la capa más baja. Esta capa proporciona el enlace de radio necesario en la transmisión de un flujo de bits. Define la capacidad de acceso de radio del sistema GSM y proporciona el canal de radio más fundamental (canal lógico) para la transmisión de información de capa superior, incluido el canal de tráfico y el canal de control.
La segunda capa, marcada como L2, son las capas de enlace de datos y es la capa intermedia. Aplica el protocolo LAPDm. Esta capa incluye varios tipos de estructuras de transmisión de datos. Controla la transmisión de datos para garantizar los enlaces de datos dedicados confiables que se establecen entre la estación móvil y la estación base. El protocolo LAPDm se basa en el protocolo de acceso al enlace del canal D (LAPD) en ISDN. Para LAPDm, las características de control y transmisión de radio son adecuadas para la transmisión de señales en la interfaz Um.
La tercera capa es la capa de aplicación de red, que está marcada como L3 y es la capa superior. Incluye varios tipos de mensajes y programas para el control y gestión de los servicios. Es decir, en esta capa, los mensajes específicos de la estación móvil y los procesos de control del sistema se empaquetan en diferentes protocolos y se asignan a canales lógicos.
L3 incluye tres subcapas: gestión de recursos de radio (RR), gestión de movilidad (MM) y gestión de comunicaciones (CM). Estos son los contenidos principales de los mensajes transmitidos a través de la interfaz Um. La subcapa CM incluye tres partes principales: CC (servicio de control de llamadas), SS (servicio complementario) y SMS (servicio de mensajes cortos).