Meccanismo di Accesso ed Inizializzazione della Rete

procedimento di ingresso nella rete con la BS desiderata. La Figura 2.17 mostra le fasi della procedura per l'inizializzazione di una SS al momento dell'ingresso nella rete.

La casa produttrice, al momento dell'introduzione sul mercato, equipaggia ogni SS con le seguenti informazioni:

• un indirizzo MAC di 48 bit;

• le informazioni di sicurezza per autenticare la SS. I passi più importanti di questo procedimento sono:

• Scansione del canale di downlink e sincronizzazione con la BS: Durante l'inizializzazione o dopo la perdita del segnale, la SS deve acquisire un canale in downlink. Se la SS non riesce più a riacquisire il canale perso, allora analizzerà in modo continuo i possibili canali della banda di frequenza in downlink nché non ne troverà uno valido. Se la SS trova un canale di DL valido ed è in grado di sincronizzarsi a livello PHY con la BS (rileva periodicamente il preambolo del subframe), allora il livello MAC cerca il DCD (DL Channel Descriptor) e l'UCD (UL Channel Descriptor) per ricavare informazioni sulla modulazione ed altri parametri per l'UL ed il DL. La SS rimarrà sincronizzata con la BS nché continuerà a riceve sia messaggi di DL-MAP sia quelli DCD (Downlink Channel Descriptor),

Figura 2.17: Le fasi di inizializzazione ed accesso alla rete

che hanno il compito di descrivere le caratteristiche del canale in DL. Se la SS non riceve più questi messaggi, allora tenterà di ristabilire la sincronizzazione con la BS.

• Recupero dei parametri di trasmissione in uplink: dopo la sin- cronizzazione, la SS rimarrà in attesa di un messaggio UCD (Uplink Chan- nel Descriptor) proveniente dalla BS, attraverso il quale potrà ottenere i parametri di trasmissione relativi ad un possibile canale in uplink. Una volta ricevuti i parametri descrittori del canale, la SS deciderà se è il caso di usarlo o meno.

• Processo di Initial Ranging: consente che le trasmissioni delle SS siano allineate al simbolo che marca l'inizio dello slot temporale. Dopo che la SS ha ricevuto i parametri del canale in uplink ed ha scansionato il messaggio UL-MAP, allora invia un messaggio di RNG-REQ alla BS, nel quale indica la connessione a cui si riferisce e richiede eventuali correzioni da apportare all'hoset di tempo, frequenza e livello di potenza. La BS allora, risponde con un messaggio di RNG-RSP alla SS con ulteriori cor- rezioni per migliorare la sintonizzazione. Il procedimento continua nché

la SS non riceve un messaggio di Ranging Successful ed allora, la SS potrà accedere al normale traco di dati in uplink.

• Negoziazione delle caratteristiche siche di base: al termine del processo di Ranging, la SS informerà la BS riguardo alle proprie carat- teristiche siche di base, inviando un messaggio di SBC-REQ (SS Basic Capability Request), nel quale saranno impostate ad on le caratteristiche possedute. La BS ne prende atto.

• Autenticazione: dopo la negoziazione dei parametri sici, la BS procede all'autenticazione della SS e fornisce tutto il materiale necessario per con- sentire la cifratura dei dati. La SS invia alla BS, il certicato X.509  della sua ditta produttrice ed una descrizione degli algoritmi di crittografazione supportati. La BS convalida l'identità della SS, determina l'algoritmo di cifratura e il protocollo che dovrebbe essere usato, ed invia una risposta di avvenuta autenticazione alla SS. La risposta contiene il materiale chiave che sarà utilizzato dalla SS.

• Processo di Registrazione: avviene immediatamente dopo la proce- dura di autorizzazione, attraverso la quale avviene uno scambio di chiavi di cifratura tra la SS e la BS. Il processo di registrazione ha lo scopo di fornire alla SS il CID associato alla connessione di gestione secondaria. Per registrarsi alla BS, la SS invierà un messaggio di REG-REQ alla BS, la quale risponderà con un messaggio di REG-RSP contenente il CID, che fornirà alla SS l'autorizzazione a trasmettere traco sulla rete.

• Procedura di instaurazione di una connessione IP: per prima cosa, la SS dovrà includere nel messaggio di REG-REQ il parametro di IP Ver- sion per indicare la versione del protocollo IP supportata dalla connessione di gestione secondaria. Se il parametro nella richiesta non è presente, allo- ra per default sarà supportato esclusivamente IPv4. A questo punto, la SS avvierà i meccanismi del DHCP (Dynamic Host Conguration Protocol) per ottenere un indirizzo IP e tutti gli altri parametri necessari per sta- bilire la connettività a livello IP. La risposta DHCP conterrà il nome di un archivio che includerà gli ulteriori parametri di congurazione. L'instau-

razione della connettività IP sarà compiuta sulla connessione di gestione secondaria della SS.

• Procedura per concordare il tempo odierno: questo processo ha il compito di fornire dalla BS e alle SS la stessa data e lo stesso timing, in modo da renderle totalmente sincronizzate. La richiesta e la risposta sono trasferite tramite il protocollo UDP.

• Trasferimento dei parametri operativi ed avvio delle connes- sioni: dopo che la procedura DHCP è terminata con successo, la SS scaricherà il proprio le di congurazione tramite il protocollo TFTP sulla connessione di gestione secondaria. Inne, dopo aver terminato il trasfer- imento dei parametri operativi, la BS invierà dei messaggi di DSA-REQ (Dynamic Service Add) alla SS per preparare le connessioni per i ussi di servizio che appartengono alla SS stessa; quest'ultima risponderà con un messaggio DSA-RSP. Con quest'ultimo passo si conclude l'intero processo di inizializzazione e di accesso alla rete di una SS.

Una volta completato il processo di ingresso nella rete, la SS crea uno o più ussi di servizio per inviare dati alla BS.