Sistemas de Telecomunicações 2010/2011

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1 Departamento de Engenharia Electrotécnica Sistemas de Telecomunicações 2010/2011 2º - Trabalho Prático: Serviços de Voz e dados em Redes GSM e canais lógicos Mestrado Integrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores Rodolfo Oliveira Paulo Montezuma

2 1. Objectivo Introdução às funções de sinalização em redes de Telecomunicações e às comutações de circuitos e de pacotes. O trabalho consiste na construção de um sistema de Telecomunicações celular. Cada computador do laboratório é uma célula onde podem estar activos até três receptores e três emissores. Os emissores e receptores podem trabalhar num modo de comutação de circuitos, ou num modo de comutação de pacotes não orientada à ligação (datagramas). Tal como acontece na realidade, os receptores têm de ser ligados à rede e ficam à espera que alguém os contacte. Existem depois emissores que consultam a base de dados da sua célula e estabelecem contacto com o receptor que pretendem e que esteja activo na sua, ou noutra célula. O contacto consiste num talk com o receptor. A comunicação entre um emissor e qualquer receptor é feita através da estação base da célula do emissor. O sistema é composto pelos seguintes componentes: Estação Base (parte do código é fornecido pelo corpo docente) Emissor/Receptores (fornecidos pelo corpo docente) Sendo este um trabalho (de dois) de uma disciplina de Mestrado Integrado, não é um objectivo construir um sistema completo de Telecomunicações. Em muitos pontos deste enunciado vai aparecer a expressão Para não complicar demasiado... seguida da simplificação que se pretende que os alunos façam. Em todas elas é óbvio como se faria na realidade. Antes de entrar nas especificações, a próxima secção descreve uma breve introdução à sinalização em redes de Telecomunicações e a alguns tipos de transmissão/comutação. 2. A Sinalização e a Transmissão nas Redes de Telecomunicações Designa-se por sinalização nas redes de telecomunicações toda a função que serve para controlar o uso directo do funcionamento da rede (por exemplo, a indicação do número a chamar, o sinal sonoro de interrompido, etc.). Os equipamentos que existem na rede especificamente com estas funções designam-se por equipamentos de sinalização Sinalização em redes de comutação de circuitos Vai-se descrever primeiro o caso da comutação de circuitos. Para que dois interlocutores possam transferir informação é necessário estabelecer uma ligação entre eles (que acaba por significar na prática o estabelecimento de um circuito entre eles). Este procedimento já é nosso conhecido na utilização da rede telefónica antes de falarmos com alguém ao telefone é necessário discar o número dessa pessoa. Estamos a dar à rede a informação de endereço do terminal remoto com o qual queremos trocar informação para que a rede estabeleça o circuito. Basicamente, existem três grandes modos de trocar informação de sinalização: Laço de corrente o disco do nosso telefone gera impulsos de corrente por cada unidade do dígito discado e existe um detector na rede que determina o número através do reconhecimento desses impulsos (a figura 1a ilustra o caso do dígito 3). Multifrequências Num sistema DTMF (dual tone multifrequency) existem sete osciladores no nosso telefone, como está indicado na figura 1b, e detectores de frequência na rede para determinar o dígito pretendido. Por cada dígito, são enviadas 2

3 as duas frequências da matriz (por exemplo, no caso da figura, para o dígito 3 são enviadas simultaneamente as frequências D Hz e G Hz) e o equipamento receptor dentro da rede detecta-as e sabe que é um 3. Este tipo de sinalização é o que existe mais frequentemente em Portugal nos telefones analógicos. Pacotes Em redes mais modernas, como a RDIS (Rede Digital de Integração de Serviços), ou o ATM (Asynchronous Transfer Mode), usam-se pacotes para levarem a informação de endereço, tornando todo o processamento mais simples, rápido e barato o próprio processador dos comutadores interpreta os pacotes não havendo necessidade de equipamento específico para detectar os números do endereço, e passar essa informação ao processador. i E F G D C t B A * 0 # (a) Figura 1 Exemplos de sinalização: (a) pulsos de disco e (b) DTMF (b) O uso de pacotes permite ainda que os terminais (telefones ou outros) possam enviar de um modo fácil outro tipo de informação de sinalização para além dos endereços (por exemplo, follow me, desvio automático a partir do quinto toque, etc.). Pode-se também colocar o endereço de origem e no momento em que o telefone toca aparece o número de origem (Isto já nos é habitual nos telefones celulares e mesmo nos fixos). É evidente que o telefone RDIS é bastante mais complicado do que um telefone normal, pois tem de possuir um processador para construir os pacotes (mas não existe a necessidade de se terem osciladores ou outro equipamento mais obsoleto na rede) Sinalização em redes de comutação de pacotes Passando agora ao caso das redes de comutação de pacotes existem duas hipóteses: a rede suporta a noção de ligação, ou não. Nas redes com chamadas de pacotes orientadas à ligação é necessária a existência de pacotes que iniciem ligações, para depois haver pacotes que são simplesmente de dados com a indicação que pertencem a uma determinada ligação já estabelecida. Os pacotes para iniciar as ligações podem já ser considerados como pacotes de sinalização. Assim, o procedimento é muito idêntico à rede de comutação de circuitos, diferindo apenas na parte de troca de informação (dados), onde se usam pacotes em vez de tramas com amostras (TDM). No caso da rede não suportar ligações, como é exemplo o IP da Internet, não há necessidade de sinalização explícita como a que se tem vindo a explicar. Aliás o termo sinalização como está explicado aqui é um termo muito utilizado nas redes de telecomunicações mais viradas para a voz, como a rede telefónica e a RDIS, e tem sido definido pelas organizações mais ligadas a esse mundo (ITU-T, por exemplo). A Internet, mais na área das redes de dados, evitava falar do termo sinalização. Hoje em dia, no caminho para se ter redes que suportem qualquer tipo de tráfego (redes integradas), baseadas ou não na Internet, começa a ser útil falar de sinalização de um modo geral. Assim, mesmo nas redes de pacotes não orientadas à ligação, é sempre preciso 3

4 identificar os endereços de origem e destino (e mais alguns parâmetros que saem do âmbito deste trabalho), pelo que existe também sinalização, simplesmente de uma forma diferente Dois tipos de sinalização Outro aspecto importante na sinalização é que entidades é que estão a trocar sinalização. No caso de ser um terminal de utilizador a trocar sinalização com um equipamento da rede, a interface entre esses dois componentes designa-se por user-network interface UNI. Esta interface é a que estamos habituados a utilizar no nosso dia a dia vai incluir pacotes de pedido de ligação, de pôr o telefone a tocar, de sinal de chamar, de estabelecimento de ligação, etc. A outra interface é entre equipamentos da rede (comutador a comutador, por exemplo). Designa-se por network-network interface NNI, e serve por exemplo, para dar seguimento pelo meio da rede a uma ordem que efectuámos (o pedido do utilizador para se ligar a um receptor deve ser reenviado a todos os equipamentos da rede que se encontram no caminho entre o emissor e o receptor). Podem também existir outras operações não directamente relacionadas com comandos do utilizador. Em resumo, neste trabalho vai-se utilizar o modo de pacote para transportar a sinalização, e vão-se ter exemplos dos dois tipos de sinalização: UNI e NNI Dois tipos de transmissão e comutação Para além de mostrar aos alunos o que é a sinalização, este trabalho tem também como objectivo que os alunos percebam as diferenças de dois tipos de transmissão e modos de comutação. Actualmente a transmissão no nível físico é quase sempre síncrona. Isto é, tanto os emissores como os receptores têm um relógio sempre a correr e o código de linha (lembram-se de IT?) ajuda a acertar sempre os relógios. O emissor sabe sempre quando deve começar a enviar um bit (ou um símbolo) e o receptor quando o deve amostrar para decidir o que recebeu. A grande questão agora é a de saber o que os bits significam... Normalmente a transmissão está muito relacionada com a comutação: 1. Comutação de circuitos A transmissão consiste em enviar tramas (frames) TDM (Time Division Multiplexing) umas atrás das outras. Portanto todos os bits transmitidos são relevantes. Uma determinada conversa tem a sua amostra algures na trama, por exemplo, canal/slot 4, e vai-se colocando o valor da amostra nos slots 4 de cada trama. No caso da rede telefónica, por exemplo, os comutadores recebem as tramas à velocidade a que elas vêm nas suas linhas de entrada (125 seg para dar as tramas por segundo) e têm de ter tramas prontas a sair nas suas linhas de saída à mesma velocidade. Pelo meio existe o módulo de comutação que pega num slot de uma trama de uma linha de entrada e coloca-o num slot de uma trama de uma linha de saída de acordo com a ligação que foi estabelecida. Por exemplo o slot 3 da trama de entrada da linha 1 vai para o slot 5 da trama de saída da linha 4. Chama-se a isto comutação por posição. O modo de transmissão é TDM e normalmente usa-se o PCM (Pulse Code Modulation) para as amostras; 2. Comutação de pacotes A transmissão consiste em enviar pacotes. Quando não existem pacotes para enviar tem de se continuar a enviar bits para manter o sincronismo da linha física. Como estes bits não dizem respeito a nenhuns dados normalmente eles são flags umas atrás de outras. Portanto, neste modo nem todos os bits transmitidos são relevantes. Um grande problema que estudamos na parte teórica é saber onde começa e acaba uma trama. Assim, a linha, de vez em quando, vai ter tramas de nível Lógico (não confundir com a trama TDM). O router recebe a trama, retira-lhe os cabeçalhos do nível Lógico e trata o pacote (nível Rede). Vê o endereço de destino, decide qual a linha de 4

5 saída e coloca o pacote na fila de espera dessa linha para depois ser enviado pelo hardware. Chama-se a isto comutação por rótulo (o endereço de destino do pacote é o rótulo e não há a noção de posição dos dados como em TDM). As redes IP, X.25 e ATM são exemplos destas redes. Um aspecto importante para os alunos reflectirem é a velocidade de transmissão de informação nas linhas. No primeiro caso, comutação de circuitos, a informação circula na rede ao ritmo exacto da linha, qualquer que ele seja (por exemplo, no caso da voz se a linha tiver 640 Kbps vão circular 10 chamadas de 64 Kbps). Por muito rápido que o computador/telefone/etc. seja, a informação não sai mais depressa para a rede. Em cada trama TDM preenchem-se apenas os slots que devem ser preenchidos e espera-se pela trama seguinte para voltar a preencher os mesmo slots. O receptor também sabe a que ritmo (constante) a informação aparece. No presente trabalho o ritmo vai ser simulado ao se enviar uma trama TDM de x em x segundos (em vez dos 125 seg). No segundo caso o utilizador está ligado ao router com uma linha com um determinado ritmo. Em ambientes de escritório esse ritmo até pode ser de 622 Mbps. Cada pacote é enviado a esse ritmo!... Mas se não existirem pacotes para serem enviados a linha tem apenas os tais bits para manter o sincronismo, mas que não são parte das tramas (p.ex. as flags). Se os pacotes forem enviados uns atrás dos outros o ritmo de informação é de 622 Mbps. Se houver um certo tempo entre os pacotes (porque o computador não consegue ser tão rápido, por exemplo) o ritmo médio de pacotes é menor. Por exemplo, num certo intervalo de tempo o número de pacotes que foram enviados pode fazer com que a média seja de 1 Mbps. MAS CADA PACOTE VAI A 622 Mbps!... Esta flexibilidade da comutação de pacotes tem uma consequência que não existe na comutação de pacotes. Podemos pensar que um computador muito rápido envie pacotes a uma cadência tal que entupa o computador de destino (entupir a rede é mais difícil). Como em teoria o computador emissor pode usar o ritmo todo da linha, tem de haver um mecanismo para o poder abrandar. O mecanismo de controlo na comutação de pacotes é um algoritmo de controlo de fluxo (a estudar na parte teórica da disciplina), e, claro, mais bits no cabeçalho do pacote relacionados com este algoritmo mais sinalização... No caso da comutação de circuitos o ritmo é sempre fixo, conhecido e aceite pelos dois interlocutores, pelo que não há necessidade de controlo de fluxo. 3. Especificações A figura 2 mostra o sistema que se vai construir no laboratório. Cada círculo é uma célula da rede com o nome do PC onde corre (pc-1, pc-2,, pc-10). Em cada célula existe uma estação base e podem existir emissores e receptores. Se quisermos fazer uma analogia com a realidade na Europa, as estações base da rede GSM estão preparadas para suportar tráfego de voz e tráfego de dados, que aqui reduzimos ao GPRS (isto é, tráfego de comutação de circuitos e tráfego de comutação de pacotes não orientado à ligação). Caso os alunos sintam que isso simplifica, podem executar um emissor para tráfego de voz e outro para GPRS (um de cada tipo). Alternativamente, podem ter um emissor com o código necessário ao suporte dos dois tipos de serviços. Como está mostrado na figura 2 vão existir mensagens de sinalização (setas grossas) e mensagens de dados (setas finas) entre os vários componentes. As mensagens de sinalização são, por sua vez divididas em mensagens UNI (setas pretas) e mensagens NNI (setas cinzentas). A sinalização NNI compreende mensagens entre estações base para dar a conhecer umas às outras que receptores têm registados localmente. 5

6 A sinalização UNI compreende mensagens de subscrição de emissores e receptores às estações base da sua célula e pedidos de estabelecimento de ligação (e terminação). Para além disso existem mensagens de dados para se transmitir informação. Cada receptor, depois de começar a funcionar regista-se na sua estação base e indica-lhe o nome pelo qual quer ser conhecido e o seu endereço (IP+porto). Cada receptor pode estabelecer até uma associação no serviço de voz, não sendo necessária qualquer associação para o GPRS. Isto é, se um emissor tentar estabelecer uma associação com um receptor que já esteja em contacto com outro recebe uma indicação negativa e não pode estabelecer a associação. O emissor, quando arranca, regista-se na sua estação base fornecendo informação semelhante à dos receptores e pode estabelecer uma associação com qualquer receptor da rede para o serviço de voz (na sua célula, ou não). A identificação do receptor é lida pelo aluno a partir da tabela da rede que é mostrada pela estação base da sua célula. No caso de sucesso de associação com o receptor estabelece-se uma sessão de talk muito idêntica à do trabalho 0 desta disciplina. O contacto com o receptor é feito através da estação base do emissor. Isto é, o emissor envia a informação para a estação base da sua célula que se encarrega de a enviar directamente para o receptor (da sua célula ou de outra célula). Daí que as estações base tenham de suportar quer comutação de circuitos (Voz em GSM) e comutação de pacotes não orientados à ligação (GPRS em GSM). Note-se que os emissores e receptores só podem funcionar num dos modos em cada instante. Logo ou fazem chamadas ou enviam dados em GPRS. As especificações exactas de todas estas trocas de pacotes estão descritas nos pontos abaixo. Estação Base pc-6 Estação Base Emissor pc-2 Receptor Receptor Estação Base Emissor pc-3 Receptor Receptor pc-4 Figura 2 Blocos constituintes da rede celular Emissor pc-1 Receptor Receptor pc-5 6

7 3.1. Comunicação entre estações base NNI Cada estação base escuta num porto datagrama conhecido porto Cada estação base envia regularmente um pacote, NNI_OLA, com a estrutura mostrada na figura 3 para todas as células da rede. Como se está a utilizar datagramas, se o destinatário não estiver activo não tem problema. Este envio de pacotes deve ser feito a cada 30 segundos. O pacote contém a identificação da célula (pc-1,,pc-10), e a identificação de até três receptores (no caso de haverem menos de três receptores activos os campos devem ir a zero). Cada identificação de receptor tem o seu nome, o seu endereço IP e porto, e o seu tipo. Quando uma estação base recebe um desses pacotes coloca-o num vector (array) na posição respectiva (existem 10 células na nossa rede). O nome e o tipo de receptor devem ser mostrados no ecrã a seguir à identificação da célula (ver figura 5). Essa posição do vector vai ter um tempo de vida associado de 120 segundos. Podem acontecer duas coisas a essa posição do vector: o tempo passa e então a informação deve ser esquecida (e apagada do ecrã) ou; veio outro pacote com informação para essa posição e deve ser cancelado o relógio associado à informação anterior e relançado um relógio com 120 segundos para a nova informação dessa posição (a nova informação deve ser escrita no ecrã). Estação Base pc-1 NNI_OLA ( pc-1, banana, , 20001, manga, , 18756, 0,0,0,0)... NNI_OLA ( pc-1, banana, , 20001, manga, , 18756, 0,0,0,0) Estação Base pc-2 Estação Base pc-10 Figura 3 NNI troca de pacotes OLA. A célula pc-1 tem dois receptores activos UNI - Associação de emissores e receptores às estações base Na rede GSM real os telefones têm um número de identificação (chamado de IMSI), e um número de telefone associado (os nove dígitos que damos às outras pessoas). Neste trabalho vai existir a mesma coisa. Tanto os emissores como os receptores vão ter um número de identificação (o seu endereço IP e porto) e um nome associado em vez de um número ( banana, pera, super-homem, etc.). Quando um receptor arranca, cria um socket datagrama e regista-se na estação base, no porto conhecido (25000) indicando a informação mostrada na figura 4. No caso dos emissores, a estação base guarda essa informação para a poder utilizar quando o emissor quiser estabelecer um contacto. No caso dos receptores a estação base guarda essa informação e difunde-a para as outras nove células regularmente como indicado no ponto anterior. Observe-se que esta informação pode ser inexacta, pois as estações base não sabem se emissores e receptores deixaram de estar activos. Para não complicar muito o trabalho cada estação base vai ter dois botões para limpar todos os registos dos receptores e emissores que tiver (ver figura 5). 7

8 Também para não complicar o trabalho cada estação base só pode ter até três receptores e três emissores registados. Quando aparecer um quarto deve escrever uma informação de erro no ecrã e não aceitar o seu registo (o utilizador deve limpar os registos e começar outra vez os emissores e receptores). Emissor A UNI_SUBSC (EMISSOR, BANANA, , 20001) Estação Base UNI_SUBSC (RECEPTOR, PERA, , 20005) Receptor B Figura 4 Subscrições de emissores e receptores às estações base Neste trabalho vai-se admitir que tudo está a funcionar bem. Isto é, pode acontecer que um emissor tente contactar um receptor que acabou de estar activo. Este facto poderia ser tratado com um relógio no emissor à espera de uma resposta a um pedido de contacto. Não se vai tratar este caso e só é exigido aos alunos que tratem os casos em que os vários componentes estão activos. Figura 5 Exemplo da interface de uma estação base: Esta estação base é a do pc-4. Nesta célula não existem receptores activos e existem três emissores activos. A célula pc-6 também não tem receptores activos. As células pc-2, pc-5, pc-7 e pc-9 não estão activas de momento. As restantes células têm receptores activos. 8

9 3.3. Serviço de Voz GSM de comutação de circuitos Interface UNI Nesta secção descrevem-se os procedimentos de tratamento das mensagens de sinalização entre os emissores/receptores e as estações base (UNI). Na rede de comutação de circuitos existem os seguintes pacotes de sinalização: um pacote de pedido de canal de sinalização no sentido utilizador-rede (UNI_RACH_REQ); um pacote de indicação da atribuição de canal RACH sentido rede-utilizador (UNI_AGCH_GRANT); um pacote de indicação de pedido de canal de dados dedicado no sentido utilizador-rede (UNI_SDCCH_CONN_REQ); um pacote de indicação que alguém pretende efectuar uma ligação no sentido redeutilizador (UNI_PCH_IND); um pacote de confirmação de estabelecimento de ligação no sentido rede-utilizador, que pode ser positivo ou negativo (UNI_FACCH_CONN_ACC); um pacote de finalização de ligação no sentido utilizador-rede (UNI_FACCH_DISCONN); um pacote de finalização de ligação no sentido rede-utilizador (UNI_FACCH_RELEASE). Os procedimentos de estabelecimento e terminação de ligações estão exemplificados na figura 6. O estabelecimento é confirmado (7 primitivas). A terminação é confirmada para quem a requereu, e não o é para o outro. Qualquer dos terminais pode pedir a terminação da ligação, muito embora esteja apenas exemplificada na figura 6 a terminação pelo emissor. O receptor aceita sempre a chamada quando estiver livre. Rejeita a chamada se estiver em comunicação. Se a rede conseguir estabelecer a chamada envia UNI_FACCH_CONN_ACC para o emissor com a indicação positiva, caso contrário, envia o mesmo pacote com indicação negativa. O pacote UNI_FACCH_DISCONN pode ser enviado em qualquer altura durante a ligação. Para mais informação ver anexo 1, sobre canais lógicos no GSM. Nos pacotes UNI_PCH_IND e UNI_FACCH_CONN_ACC existe a indicação de qual o slot PCM que se vai usar para transferir os dados na trama GSM (8 slots por trama). Cada trama GSM inteira é um datagrama. O datagrama tem, portanto, um tamanho de 64 octetos, sendo 8 octetos o tamanho de cada slot. Nos pacotes UNI_RACH_REQ o utilizador pede à rede um canal do tipo Random Access Channel um canal dedicado para autenticar-se e trocar informação de sinalização. Nos pacotes UNI_SDCCH_CONN_REQ o utilizador pede à rede uma ligação com um slot PCM. Nos pacotes UNI_FACCH_CONN_ACC a rede atribui um slot PCM ao utilizador. A atribuição do número do slot ao emissor (isto é, se o slot pedido é o 1 ou o 8) é feita pela estação base e deve ser aleatória, a partir de uma função estatística interna à estação base. O número do slot atribuído ao receptor é, também, aleatório e deve ser determinado independentemente do número usado para o emissor (Só por sorte é que existirão números iguais). A estação base trabalha como uma central digital de divisão temporal). 9

10 Transmitter A UNI_RACH_ REQ Base Station UNI_ PCH _IND Receiver B UNI_ AGCH_GRANT UNI_REQ_ RACH UNI_SDCCH_CONN_REQ UNI_ AGCH_GRANT UNI_SDCCH_CONN_REQ UNI_FACCH_CONN_ACC UNI_FACCH_CONN_ACC Data stream UNI_FACCH_DISCONN UNI_FACCH_DISCONN UNI_FACCH_RELEASE UNI_FACCH_RELEASE Figura 6 Procedimentos de estabelecimento e terminação duma chamada de voz A ligação pode terminar em qualquer altura devido ao receptor ou o emissor se desligar da rede. A rede pode tomar a iniciativa de terminar ligações e assume-se que nunca perde tramas. Na realidade, é evidente que tal pode acontecer, pois são pacotes UDP Chamada de Voz de comutação de circuitos Interface de dados Uma vez em comunicação, existe um ritmo de envio de datagramas de x em x segundos. Se os intervenientes não têm nada para enviar nessa altura, o slot respectivo deve ir a zero. Caso tenham alguma coisa preenchem esse slot com a informação. Tem, assim, de se estabelecer uma ligação, escrever os dados em cada trama TDM (simulada por um pacote) nos slots que se negociaram e finalizar a ligação. Por exemplo, se a rede disser que estabeleceu a ligação no slot 4, o quarto octeto de cada pacote tem um octeto do ficheiro, sendo os outros octetos do pacote não definidos. 10

11 3.5. Serviço GPRS de comutação de pacotes não orientada à ligação interface de dados No GPRS, de comutação de pacotes não orientada à ligação, existem dois pacotes específicos de sinalização relativos à reserva de slots. Consequentemente, existem os seguintes pacotes de sinalização (UNI e que não estão associados aos serviços de comutação de circuitos): um pacote de pedido da atribuição de slots no sentido utilizador-rede (UNI_GPRS_REQ_SLOTS); um pacote de indicação da atribuição de slots no sentido rede-utilizador (UNI_GPRS_SLOTS_ACC); Os pacotes de dados é que vão ter a indicação total da rota, nomeadamente nos seus cabeçalhos. Para se ter uma comparação simples, vai-se fazer com que o tamanho da parte de dados dos pacotes seja 8 octetos. A parte do cabeçalho é que vai ser maior pois vai ser necessário, pelo menos, enviar a identificação do destinatário num grupo de pacotes pertencentes à mesma trama TDM. A rede não vai ter consciência de qualquer associação entre emissores e receptores e deve apenas reenviar os pacotes para onde eles devem ir. Logo, após a reserva dos slots, neste modo de operação é somente necessário o pacote: pacote de dados (GPRS_DATA); Muito embora os datagramas não sejam fiáveis, vai-se assumir neste trabalho que nunca se perdem, não necessitando os alunos de programar situações de recuperação deste género. Saliente-se que embora não hajam perdas, os slots de dados podem chegar forma de ordem, pelo que é necessário proceder à sua ordenação no receptor. Os pacotes de dados são enviados à medida que houverem dados da mensagem para serem transferidos e podem usar os slots que se encontrarem livres na estação base. 4. Codificação dos datagramas trocados entre os módulos Para simplificar, a colocação e extracção dos dados nos pacotes vai ser realizada utilizando as rotinas de colocação e extracção fornecidas aos alunos no módulo (Mensagem.pas). Este módulo define o tipo ST_PackType, um tipo variant record que permite representar em PASCAL qualquer um dos pacotes/mensagens utilizados no trabalho. Os alunos trabalham sempre com mensagens e são trocados sempre pacotes entre os componentes. Assim, na emissão, os alunos devem usar as mensagens para trabalhar, chamar as rotinas de codificação que devolvem o pacote e enviar esse pacote pelo socket. Na recepção devem receber o pacote, chamar a rotina de descodificação e trabalhar normalmente com a mensagem Envio de mensagens O envio de mensagens é feito utilizando a estrutura ilustrada na figura 7. Admite-se que existe um objecto do tipo TNMUDP (socket UDP) com o nome NMUDP1. O envio de uma mensagem passa por várias fases: 1) a criação da mensagem numa variável local (msg) do tipo ST_PackType. É usado um procedimento diferente por cada tipo de mensagem (ou quase...); 2) a configuração do endereço de destino do socket (NMUDP1); 11

12 3) o preenchimento do pacote a partir da mensagem utilizando o procedimento encode_buffer. O procedimento encode_buffer transfere para a variável pacote o conteúdo da variável msg. É a variável pacote que será depois enviada; 4) o envio do pacote através do socket; tarefa que será realizada com os conhecimentos já adquiridos sobre sockets; 5) a libertação da memória da variável msg através da função delete_message; var msg: ST_PackType; pacote:tmemorystream: begin // 1 Criação da mensagem new_message_???(msg,?????); // 2 Configuração do endereço de destino NMUDP1.RemoteHost:= { Endereço IP } NMUDP1.RemotePort:= { Porto } // 3 serialização do pacote Encode_buffer(msg, pacote); // 4 Envio do pacote // 5 Libertação de memória delete_message(msg); Figura 7 Procedimento de envio de uma mensagem Nota: é mais prático usar a função send_mensagem (nome_socket, msg), uma vez que dispensa a declaração de uma variável do tipo TMemoryStream. Os vários procedimentos que estão no módulo Mensagem.pas para a criação de mensagens estão listados mais à frente. O primeiro argumento é sempre um argumento de saída do tipo ST_PackType, onde é retornada a mensagem já preenchida. Os restantes argumentos dependem da constituição de cada uma das mensagens Recepção de mensagens A recepção de mensagens é realizada na rotina de tratamento do evento OnDataReceived do socket UDP utilizando a estrutura ilustrada na figura 8. Admite-se que existe um objecto do tipo TNMUDP (socket UDP) com o nome NMUDP1. Após a recepção do pacote a partir do socket (feita pelos alunos) executa-se a descodificação da mensagem. A função de descodificação é pode ser feita através das funções descodifica_pacote ou receive_mensagem. Estas funções interpretam o feixe (stream) recebido e constróiem uma mensagem do tipo ST_PackType (variant record) dando os valores correctos aos vários campos. É mais prático usar receive_mensagem(nmudp1,msg), uma vez que esta trabalha directamente com o socket e dispensa a declaração de uma variável do tipo TmemoryStream. 12

13 A variável msg tem um campo fixo, comum a todos os tipos de mensagens: campo msg.tipo que divide o conjunto de mensagens possíveis em cinco grupos (NNI_HELLO, UNI_SUBSC, UNI_GSM, CC_GSM, GPRS_DATA). De seguida, identifica-se o tipo da mensagem através do teste condicional case e tratase a mensagem. Por fim liberta-se a memória alocada para essa mensagem através da invocação do procedimento delete_message. Este é o esquema de recepção utilizando a biblioteca de tratamento de mensagens fornecidas no módulo Mensagem.pas. De referir a existência da função message_to_string para permitir a escrita de uma mensagem. Esta função retorna um string que contém os valores da mensagem e pode ser muito útil na fase de detecção de erros do programa. procedure TForm2.NMUDP1DataReceived(Sender: TComponent; NumberBytes: Integer; FromIP: String); var msg:st_packtype; pacote:tmemorystream; begin if NumberBytes < 1 then exit; // recebe o pacote // transfere o pacote de dados recebidos para a variável msg if descodifica_pacote(pacote, msg) then begin // afixa a mensagem recebida Memo1.Lines.Add('Recebeu ' + message_to_string(msg)); // executa a mensagem case msg.tipo of NNI_HELLO: UNI_SUBSC: UNI_GSM: CC_GSM: GPRS_DATA: // apaga a mensagem delete_message(msg); end else begin ShowMessage('Pacote inválido'); Figura 8 Procedimento de recepção de um pacote No código da figura 8 é usado o procedimento descodifica_pacote(pacote, msg). Nestas condições, o código anterior pode ser substituido por: // transfere o pacote de dados recebidos para a variável msg if receive_mensagem(nmudp1, msg) then begin 13

14 // afixa a mensagem recebida Memo1.Lines.Add('Recebeu ' + message_to_string(msg)); // executa a mensagem case msg.tipo of NNI_HELLO: UNI_SUBSC: UNI_GSM: CC_GSM: GPRS_DATA: 5. Estruturas de dados para as mensagens e rotinas de codificação 5.1. Recepção de mensagens As estruturas de dados para as mensagens são as seguintes (apresentam-se também os campos dos pacotes através de figuras): const NUMBER_GSM_CHANNELS = 8; type { Tipos de Pacotes } STPackType = (NNI_HELLO, UNI_SUBSC, UNI_GSM, CC_GSM, GPRS_GSM); { Tipos de Equipamento Terminal } ST_TermEquip = (Emissor, Receptor); { Tipos de Resultados de Contactos } ST_ConnResultType = (AcceptConn, RejectConn); { Tipos de Pacotes UNI_GSM } ST_UNI_GSMPackType = (UNI_RACH_REQ, UNI_AGCH_GRANT, UNI_PCH_IND, UNI_SDCCH_CONN_REQ, UNI_FACCH_CONN_REQ, UNI_FACC_CONN_ACC, UNI_FACCH_RELEASE, UNI_ GPRS_REQ_SLOTS, UNI_ GPRS_SLOTS_ACC); { Tipos de Pacotes GPRS_GSM } ST_GPRS_DATAPackType = (GPRS_DATA); { Registo de receptores } ST_RecId_Type = RECORD nome_receptor : ^String; IP_receptor : TInAddr; porto_receptor : Word; 14

15 { Pacotes NNI_Hello } ST_NNI_Hello_PackType = RECORD cell_name : ^String; receivers : array [1..3] of ST_RecId_Type; { Pacotes Subscribe } ST_UNI_SUBSC_PackType = RECORD term_equip_type : ST_TermEquip; equip_name : ^String; equip_address : TInAddr; equip_port : Word; { Pacotes UNI_GSM } ST_UNI_REQ_RACH_PackType = RECORD source_port : Word; source_name : ^String; ST_UNI_AGCH_GRANT_PackType = RECORD answer: ST_ConnResultType; source_name : ^String; ST_UNI_SDCCH_CONN_REQ_PackType = RECORD source_port : Word; source_name : ^String; dest_name:^string; 15

16 ST_UNI_PCH_IND_PackType = RECORD source_name : ^String; UNI_ GSM uni_facch_conn_acc 1 1 Result slot 1 1 ST_UNI_FACCH_CONN_ACC_PackType = RECORD result : ST_ConnResultType; num_slot : Byte; ST_UNI_FACCH_DISCONN_PackType = RECORD source_name : ^String; dest_name:^string; // UNI_FACCH_RELEASE nada { Pacotes CC_GSM } ST_CC_GSM_PackType = RECORD dest_name:^string; data : array [0..64] of Char; UNI_GSM 1 GPRS_REQ_Slots 1 port Len (name) name 2 len { Pacotes UNI_GPRS_REQ_SLOTS} ST_UNI_GPRS_REQ_SLOTS_PackType = RECORD destination_name : ^String; source_name : ^String; 2 Len (name) name 2 len 16

17 UNI _GSM GPRS_Slots _ACC Len (name ) name Len (name) name Num. of slots List of slots 1 2 len 2 len 1 8 { Pacotes UNI_GPRS_SLOTS_ACC } ST_UNI_GPRS_SLOTS_ACC_PackType = RECORD destination_name : ^String; source_name : ^String; number_of_slots: word; List of slots : array [0..8] of Char; { Pacotes GPRS_DATA} ST_GPRS_DATA_PackType = RECORD destination_name : ^String; source_name : ^String; packet order : array [0..8] of Char; Number of packets: word; data: array [0..64] of Char; { Pacotes UNI_GSM genéricos } ST_UNI_GSM_PackType = RECORD case codigo : ST_UNI_GSMPackType of UNI_RACH_REQ : (rar_msg : ST_UNI_RACH_REQ_PackType); UNI_AGCH_GRANT : (agc_msg : ST_UNI_AGCH_GRANT_PackType); UNI_PCH_IND : (pch_msg : ST_UNI_PCH_IND_PackType); UNI_SDCCH_CONN_REQ : (sdcr_msg : ST_UNI_ SDCCH_CONN_REQ _PackType); UNI_FACCH_CONN_ACC : (ce_msg : ST_UNI_FACCH_CONN_ACC_PackType); UNI_FACCH_DISCONN:(fd_msg : ST_UNI_FACCH_DISCONN_PackType); UNI_FACCH_RELEASE : ( ) ; UNI_GPRS_REQ_SLOTS : (gprs_req_slots_msg : ST_GPRS_REQ_SLOTS_PackType); UNI_GPRS_SLOTS_ACC : (gprs_slots_acc_msg : ST_GPRS SLOTS_ACC_PackType); { Pacotes genéricos } ST_PackType = RECORD case tipo : STPackType of NNI_HELLO : (nni_hello_msg : ST_NNI_OLA_PackType); UNI_SUBSC : (uni_subsc_msg : ST_UNI_SUBSC_PackType); UNI_GSM : (uni_gsm_msg : ST_UNI_GSM_PackType); CC_GSM : (cc_gsm_msg : ST_CC_GSM_PackType); GPRS_DATA : (gprs_data _msg : ST_GPRS_DATA_PackType); 17

18 Por exemplo, se a variável para os pacotes for msg, o campo de resultado do estabelecimento de ligação no pacote UNI_ FACCH_CONN_ACC para se saber se a ligação teve sucesso ou não é o seguinte: msg.uni_gsm_msg.ce_msg.result muito simples, como se pode ver! 5.2. Rotinas de codificação As rotinas de codificação são as seguintes: NNI mensagem de Hello Procedure new_message_nni_hello (var msg: ST_PackType; celula:string; // nome da celula receivers: array of ST_RecIdType);//receptores registados UNI mensagem de subscrição Procedure new_message_uni_subsc (var msg: ST_PackType; tipo:st_termequip; // tipo de terminal (Emissor ou Receptor) nome:string; // nome do telefone IP_telef:TInAddr; // endereço ip do telefone porto:word; ) // porto do telefone UNI mensagens de GSM Procedure new_message_uni_ RACH_REQ (var msg: ST_PackType; porto:word; // porto do telefone emissor nome_emissor:string; // nome do telefone emissor nome_dest:string;) // nome do telefone destinatario Procedure new_message_uni_ AGCH_GRANT(var msg: ST_PackType; anwser: ST_ConnResultType; // resultado da resposta nome_emissor:string;) // nome do emissor Procedure new_message_uni_pch_ind (var msg: ST_PackType; nome:string; ) // nome do emissor Procedure new_message_uni_sdcch_conn_req (var msg: ST_PackType; response: ST_ConnResultType; // aceita ou não nome:string); // nome do telefone emissor Procedure new_message_uni_facch_conn_acc (var msg: ST_PackType; 18

19 response: ST_ConnResultType; // aceita ou não numchannel:byte); // número do canalpretendido Procedure new_message_uni_facch_disconn (var msg: ST_PackType; nome_emissor:string; // nome do telefone emissor nome_dest:string); // nome do telefone destinatario Procedure new_message_uni_facch_release (var msg: ST_PackType); Mensagem de dados de Voz GSM Procedure new_message_cc_gsm (var msg: ST_PackType; nome:string; // nome do telefone destinatário var buf:array of char); // trama de informação Mensagens GPRS Dependendo do tipo de pacote alguns dos campos não são considerados na rotina de codificação. Procedure new_message_uni_gprs_req_slots (var msg: ST_PackType; nome_dest:string; // nome do telefone destinatario nome_emissor:string; // nome do telefone que emite o pacote Procedure new_message_uni_gprs_slots_acc(var msg: ST_PackType; nome_dest:string; // nome do telefone destinatario nome_emissor:string; // nome do telefone que emite o pacote number_of_slots; // número total de slots atribuidos slots:array of char); // lista de slots Procedure new_message_gprs_data(var msg: ST_PackType; nome_dest:string; // nome do telefone destinatario nome_emissor:string; // nome do telefone que emite o pacote number_of_slots; // numero total de slots atribuidos slots:array of char; // lista de slots packet order: array of char; // ordem dos pacotes enviados em cada slot number_of_packets; word // numero total de pacotes da mensagem var buf:array of char); // dados com 64 bytes em que cada slot corresponde a 8 bytes 6. Módulo de relógios Nas redes de Telecomunicações os relógios são fundamentais para várias situações que incluem recuperações de anomalias, cálculos de tempos de vida de informação, momentos de envio de pacotes, etc. Muitas das vezes eles devem ser lançados, mas o propósito deles, se tudo correr bem, nunca se cumpre pois aparece algum evento que invalida a acção de recuperação (felizmente). Assim, a maioria dos relógios são lançados e retirados antes de expirar. 19

20 Atendendo a este facto, não se devem usar relógios do sistema operativo pois as operações do sistema operativo são muito caras cerca de 10 a 100 milisegundos. O que se faz habitualmente é criar um módulo de relógios virtuais onde se pode colocar e retirar relógios de um modo muito mais rápido. Este módulo de relógios é oferecido aos alunos pelo corpo docente e segue de muito perto a proposta descrita no livro recomendado da disciplina na página 223. Para se lançar um relógio deve-se chamar um procedimento onde se dá uma identificação do relógio, o tempo que queremos em segundos e um pointer para um procedimento que deve ser chamado quando o relógio expirar (este procedimento tem como parâmetro de entrada o identificador do relógio): É fornecido aos alunos um módulo relogios.pas que contém o módulo de relógios e duas rotinas exemplificativas do seu uso. Estude esse módulo e use-o. Tenha em atenção que pode acontecer que se cancele um relógio num momento tal que já esteja armada a chamada à rotina. Isto é, o relógio já expirou e o sistema está à espera para chamar a rotina e entretanto o relógio foi cancelado. Assim, convém que na rotina de serviço ao relógio se verifique se ele ainda faz sentido (através do estado presente na máquina de estados). Este modo de usar relógios tem a mesma filosofia do DELPHI, pois é mais um evento para o programa, mas desta vez feito pelo próprio programa e não pelo DELPHI. 7. Implementação 7.1. Emissores O programa emissor vai ser responsável pelo envio de caracteres escritos pelo utilizador para o outro lado e por escrever os caracteres do outro utilizador no ecrã. Deve-se poder configurar: (a) o nome do emissor; (b) o endereço IP da estação base a utilizar (sendo o valor que deve aparecer na janela no arranque o endereço do PC onde está a correr); (c) no caso de GSM deve-se também poder configurar o tempo que medeia o envio de cada. A ligação a um receptor deve ser escolhida pelo utilizador com o nome desse receptor. No caso do GPRS existe informação dos slots a escolher, evidentemente. Pretende-se que os alunos estudem todas as sequências de pacotes válidas para os dois tipos de redes, utilizando a descrição dos protocolos apresentada nas especificações, e que definam as máquinas de estados do emissor que devem realizar para cada um dos protocolos. Nas máquinas de estados devem definir os mecanismos de recuperação de erros (da própria máquina e não de erros de perdas de pacotes), em caso de violações do protocolo. Isto é, em cada estado devem estar preparados para aceitar todos os tipos de pacotes e agir para cada caso (claro, que as acções para pacotes inválidos pode ser muito parecida, ou mesmo igual). Na fase de programação, os alunos devem ter o cuidado de realizar a máquina de estados definida anteriormente para cada tipo de rede. Devem ainda ter o cuidado de validar todos os pacotes, premir de botões, e expirar de temporizadores, de maneira a tornar o seu programa robusto. O utilizador deve escolher o tipo de equipamento que pretende que corra e depois deve premir o botão para que o emissor se registe na estação base. No final, termina-se o contacto. O porto do socket do emissor deve ser iniciado a 0 (atribuído aleatoriamente), permitindo que várias cópias do emissor corram em paralelo Envio de Dados O envio de dados pode ser confuso, principalmente no modo de Voz do GSM. O utilizador escreve à sua vontade o texto que quer enviar, mas só se pode utilizar o slot da trama para o quais se pediu a ligação, para enviar o texto. Isto tem o problema do utilizador poder escrever mais depressa do que os dados saem, ou escrever tão devagar que não haja dados para enviar na altura de transmitir o slot. Assim, tem de se fazer o desacoplamento entre a escrita de texto e o envio. Um modo muito simples está ilustrado em baixo na figura com um pseudo-código a seguir 20

21 E u g o s t o m prox_car Quando expirar o relógio de envio de trama, são enviados os três primeiros caracteres e os outros são chegados para a esquerda. g o s t o m O funcionamento é o seguinte: à medida que o utilizador escrever, o caracter vai ser colocado num buffer (existe um índice com a posição livre em que o carácter deve ser colocado, incrementando-se o índice a seguir); quando são retirados caracteres para serem enviados, chega-se o conteúdo do buffer todo para a esquerda, assim como o índice anterior e limpam-se as últimas posições para zero (0) para não serem lixo. Quando é preciso enviar e não há caracteres tem de se enviar qualquer coisa e o melhor é enviar zero (0) para não aparecer lixo no outro terminal. O exemplo seguinte considera que a ligação está a usar um slot. O pseudo código é o seguinte: Assume-se que no início do programa o buffer foi enchido a zeros. Rotina de escrita de caracteres: prox_car buffer [prox_car] := key; if (prox_car < LIMITE_BUFFER) then prox_car := prox_car + 1; else escrever ( Pânico: o buffer encheu ); Rotina de envio de caracteres (em cada x segundos): trama [slot_pretendido*8+i] : = buffer[i]; if (prox_car > 1) then begin pos_final := prox_car; for j := 1 to pos_final do buffer [j] := buffer [j+1]; if (prox_car > 1) then prox_car := prox_car 1; 21

22 end Emissores de Teste É fornecido um emissor para permitir o teste dos vários programas. A figura seguinte apresenta uma interface gráfica possível do emissor de teste Receptor Os programas dos receptores são fornecidos pelo corpo docente. No entanto, os alunos devem cumprir as especificações para poder comunicar com eles Estação Base O programa estação base vai estabelecer a ligação entre os emissores e receptores, com qualquer um dos tipos de rede. É fornecido aos alunos uma parte muito pequena de código que contém uma parte da interface gráfica. Os alunos devem prosseguir a partir daí. O programa deve aceitar que os seus emissores se registem, ficando com essa informação, e manter a informação de outras células da rede durante o tempo especificado. Uma proposta para a interface deste programa foi mostrada na figura 5. Pretende-se que os alunos estudem todas as sequências de pacotes válidas para os dois tipos de redes, e sinalização NNI e UNI, utilizando a descrição dos protocolos apresentada nas especificações, e que definam as máquinas de estados da estação base que devem realizar para cada um dos protocolos. Nas máquinas de estados devem definir os mecanismos de recuperação de erros(da própria máquina e não de erros de perdas de pacotes), em caso de violações do protocolo. 22

23 Na fase de programação, os alunos devem ter o cuidado de realizar a máquina de estados definida anteriormente para cada tipo de rede. Devem ainda ter o cuidado de validar todos os pacotes, e expirar de temporizadores, de maneira a tornar o seu programa robusto. 8. Disposições Finais Não se devem tratar situações muito excepcionais dado o caracter pedagógico do trabalho (num trabalho profissional tudo teria de ser considerado). Os casos excepcionais acontecem quando um pacote UDP se possa ter perdido levando a uma situação de impasse na continuação da interacção (deadlock). Não se preocupe com isso. Postura dos alunos Cada grupo deve ter em consideração o seguinte: Não perca tempo com a estética de entrada e saída de dados Programe de acordo com os princípios gerais de uma boa codificação (utilização de indentação, apresentação de comentários, uso de variáveis com nomes conformes às suas funções...) e Proceda de modo a que o trabalho a fazer fique equitativamente distribuído pelos membros do grupo. DATA DE ENTREGA A duração deste trabalho é de 5 semanas. Este trabalho deve ser entregue até às 24h00 do dia 4 de Junho. Não são permitidas entregas posteriores, sendo a nota deste trabalho de zero valores. Cumpra a planificação proposta pelo corpo docente (em baixo). PLANIFICAÇÃO DO TRABALHO Para permitir um desenvolvimento suave do trabalho os alunos devem cumprir as seguintes etapas. Caso se atrasem devem contar com um esforço suplementar no final, o que é sempre indesejável: 1ª aula Completar a parte gráfica da Estação Base Executar toda a programação NNI (pacote NNI_HELLO, com os relógios, e consequências na parte gráfica e de dados). Escrever a máquina de estados em papel para a estação base. 2ª aula Programação total da parte do serviço GPRS do GSM na estação base. Começo da programação da parte do serviço de voz em GSM na estação base. 3ª aula Finalização da parte do serviço de voz do GSM na estação base Início da programação do emissor (incluindo a máquina de estados). 4ª aula Finalização da programação do emissor. 5ª aula Finalização de possíveis atrasos dos assuntos das 3ª e 4ª aulas 23

24 Anexo 1 Considerações sobre canais lógicos em GSM Canais Lógicos O transporte de informação específica, como sinalização, dados de utilizadores é realizado por intermédio de um canal lógico, isto é, um canal lógico consiste num canal que transporta um determinado tipo de informação sobre um canal físico. Existem diversos tipos de canais lógicos, com funcionalidades distintas e associados a operações/serviços distintos. Na figura apresentada a seguir, são apresentados os diversos tipos de canais lógicos existentes no GSM. Canais de Tráfego TCH/H TCH/F Canais Lógicos Canais de Controlo Canais de Difusão Canais de Controlo comum Canais de Controlo dedicado FCCH SCH BCCH PCH AGCH RACH SDCCH FACCH SACCH Tipos de canais lógicos Como se pode observar, os canais lógicos dividem se em duas categorias principais, canais de tráfego e canais de controlo. Canais de Tráfego Os canais de tráfego são os canais lógicos que garantem o transporte de dados e voz do utlizador, no uplink e no downlink. Usados para transmisssão de dados de utilizador. Neste tipo de canais não é transportada qualquer informação respeitante aos níveis 2 e 3. O transporte de informação pode ser baseado em comutação de circuitos ou comutação de pacotes. Canais de controlo ou sinalização Por analogia com o RDIS, são chamados canais D. Utilizados na interface ar para o envio de informação de controlo entre BTS e MS, por meio de comutação de pacotes. Encontram se divididos em três categorias: Canal de difusão ou Broadcast Channel (BCH) Canal de controlo comum (CCCH Common Control Channel) Canal dedicado de controlo (DCCH Dedicated Control channel) 24

25 Quando se liga uma MS, esta tem de procurar uma estação base adequada para que seja possível o respectivo registo e posterior escuta. Esta procura é realizada através de um varrimento em toda a banda de frequência, ou opcionalmente, utilizando uma lista de algumas portadoras atribuídas ao operador, lista esta que se encontra guardada no SIM. Após o móvel encontrar a portadora mais forte, em termos de sinal, terá de verificar se esta é ou não uma portadora BCCH. Uma portadora BCCH é a frequência utilizada para transportar os canais de Broadcast. Deve existir uma por cada célula, sendo esta portadora normalmente denominada por C0. BCH São canais unidireccionais, usados pelo BSS para difundir informação às MS s presentes numa célula. Existem três tipos de canais dentro desta categoria: Broadcast Control Channel (BCCH) Difundido na primeira frequência atribuída á célula. Usado para difundir informação referente à configuração da rede, informação de sincronização e identificadores associados ao registo. Frequency Correction Channel (FCCH) Usado para sincronismo de frequência. Neste canal são utilizados os burst de sincronização de frequência. Syncronization Channel (SCH) Difunde informação de identificação da BTS e dados para sincronização de tramas (neste caso usa o burst de sincronismo). Este canais só são visíveis pelo protocolo associado ao nível 1, embora transportem informação necessária à operação de rede (nível 3). Realizadas as operações anteriores, a MS fica sintonizada com a estação base e sincronizada com a estrutura de tramas TDMA da célula. As estações base não estão sincronizadas entre si, pelo que cada vez que o móvel decidir mudar de célula terá de ler o respectivo FCCH e SCH. A partir deste ponto a MS e BS podem utilizar os canais de controlo comum e de controlo dedicado, descritos a seguir. CCCH (Common Control Channel) Trata se de um canal de sinalização ponto multiponto, cobrindo operações como atribuição de canais dedicados e paging. Os canais de controle comum são canais que estão disponíveis para serem utilizados por todos os móveis, sendo os recursos rádio que os transporta comuns a todos os móveis. Existem os seguintes sub tipos: Paging Channel (PCH) Faz parte do downlinkh do CCCH, sendo usado para descobrir MS s (operação de paging). Periodicamente o móvel escuta o canal de paging (PCH), para verificar se o sistema quer entrar em contacto com o móvel. A razão deste contacto poderá residir numa chamada para o móvel, ou simplesmente numa mensagem curta para o móvel. Random Access Channel (RACH) Só existe no uplink de CCCH. Serve para os MS s solicitarem um canal de sinalização dedicado (SDCCH). O acesso é realizado com base no algoritmo Slotted Aloha. Como consequência de uma mensagem de paging, ou simplesmente porque o utilizador deseja efectuar uma chamada, o móvel terá de entrar em contacto com o sistema. Para isso o móvel terá de pedir um canal de sinalização através do canal de acesso aleatório (RACH). É utilizado em uplink ponto a ponto. Access Grant Channel (AGCH) Faz parte do Downlink do CCCH e é usado para atribuição de um SDCCH ou um TCH a uma MS. É usado na resposta ao pedido efectuado no RACH, o sistema terá de atribuir um canal de sinalização para alguma troca de informação entre o móvel e o sistema, o SDCCH. Esta atribuição é realizada através do canal de acesso atribuído (AGCH). É utilizado em downlink ponto a ponto. 25