La première couche est la couche physique, marquée comme L1 et est la couche la plus basse. Cette couche fournit la liaison radio nécessaire à la transmission du flux binaire. Il définit la capacité d’accès radio du système GSM et fournit le canal radio le plus fondamental (canal logique) pour la transmission des informations de couche supérieure, y compris le canal de trafic et le canal de contrôle.
La deuxième couche, marquée L2, est constituée des couches de liaison de données et constitue la couche intermédiaire. Il applique le protocole LAPDm. Cette couche comprend différents types de structures de transmission de données. Il contrôle la transmission des données afin d’assurer les liaisons de données dédiées fiables qui sont établies entre la station mobile et la station de base. Le protocole LAPDm est basé sur le protocole d’accès au lien de canal D (LAPD) du RNIS. Pour LAPDm, les caractéristiques de transmission radio et de contrôle sont adaptées à la transmission du signal à l’interface Um.
La troisième couche est la couche d’application réseau, qui est marquée comme L3 et constitue la couche supérieure. Il comprend différents types de messages et de programmes pour le contrôle et la gestion des services. Autrement dit, dans cette couche, les messages spécifiques de la station mobile et les processus de contrôle du système sont regroupés dans différents protocoles et mappés sur des canaux logiques.
L3 comprend trois sous-couches : la gestion des ressources radio (RR), la gestion de la mobilité (MM) et la gestion des communications (CM). Ce sont les contenus majeurs des messages transmis via l’interface Um. La sous-couche CM comprend trois parties principales : CC (service de contrôle d’appel), SS (service supplémentaire) et SMS (service de messages courts).