Private Mobiele netwerken met roaming Architectuur overwegingen voor MNO s en MVNE s Pagina 1 van 8
Inhoudsopgave 1 Inleiding 2 Architectuur filosofie 3 Belangrijkste functionaliteiten en voordelen van de architectuur 4 Over MCS Begrippenlijst Pagina 2 van 8
Inleiding Sinds een aantal jaren is het mogelijk dat bedrijven eigen Private GSM netwerken gaan aanleggen. De overheid heeft de DECT-Guardband vergunningvrij gemaakt. Er is geen licentie, maar wel een meldplicht bij het Agentschap Telecom. In feite is Private GSM slechts het begin van de mogelijkheden in de DECT-Guard band, omdat de overheid heeft aangegeven dat ook vergelijkbare technieken mogelijk zijn. In de toekomst is de verwachting dat daarom ook Private LTE tot de mogelijkheden zal gaan behoren. Overwegingen bij keuze voor Private mobiele netwerken: - (indoor) GSM dekkingsproblemen van macronetwerken - GSM netwerk in eigen beheer - besparing op vaste (DECT) toestellen, portofoons, pagers etc. - onderling bellen en SMS en zonder abonnement - Het Nieuwe Werken / flexibele werkplekken De Nederlandse markt voor Private GSM is momenteel verdeeld in drie merken: Quortus geleverd door MCS Druid Software geleverd door RadioAccess en Mitel PMN geleverd door CAPX Het onderscheidend vermogen tussen de verschillende producten zit hem met name in de architectuur van de oplossing en de mate waarin het product geïntegreerd kan worden op het gebied van spraak, data en sms met openbare mobiele netwerken. Dit document beschrijft de Quortus architectuur en de filosofie die hieraan ten grondslag ligt. Pagina 3 van 8
Architectuur filosofie Het Engelse bedrijf Quortus, www.quortus.com, heeft omwille van de schaalbaarheid en eenvoud van integratie haar Private GSM product opgedeeld in twee deelproducten. Het ene product is feitelijk de Private GSM centrale (in Nederland bekend als MCS P-GSM, bij Quortus bekend als QRemote). Het andere product is de gateway naar de publieke mobiele operator, ofwel Qproxy. De QProxy is de schakel tussen het publieke en private GSM-netwerk en zorgt ervoor dat deze naadloos in elkaar overgaan. Tevens is het beheer eenvoudig voor gebruikers die zowel Privaat als Publiek mobiel willen bellen, SMS-en en data gebruiken. QProxy ondersteunt MAP en M3UA standaarden. Deze worden door GSM en 3G publieke netwerken gebruikt. Het schakelen van de mobiele telefoon tussen een openbaar en het private gsm netwerk via de Qproxy wordt 'roaming' genoemd. QProxy en QRemote ondersteunen 2G, 3G en 4G communicatie en diverse merken Picocellen, femtocellen en/of smallcells. Momenteel wordt hoofdzakelijk gebruik gemaakt van 2G infrastuctuur en IP Access PicoCellen. De architectuur filosofie van Quortus is als volgt: - Publieke mobiele netwerken raken steeds vaker overbelast. Daarom moet het GSM netwerk teruggebracht worden naar (kleinere) locaties. De afstand tussen de mobiele telefoon en de plek waar het telefoon, sms en data verkeer het mobiele netwerk uitgaat, wordt daarmee drastisch verkort. Dit wordt off loading van het GSMverkeer genoemd. Dit geldt zowel voor spraak, sms als data. - off loading bespaart bandbreedte voor de operator, maar moet niet ten koste gaan van de gebruikservaring van de mobiele gebruiker. - off loading gebeurt met het leveren van QRemote (MCS Private GSM) op locatie gekoppeld aan een PBX. - De QProxy is de verbindende schakel tussen beide netwerken. De complexiteit van integratie wordt verschoven van Qremote naar Qproxy waardoor het aansluiten van extra Qremotes tamelijk eenvoudig wordt en het protocol tussen de Qproxy en de Qremote geheel gebaseerd is op het SIP protocol. - Het integreren van een de Qproxy hoeft maar één keer te gebeuren. Pagina 4 van 8
- Mobiele telefoons worden als het ware SIP-clients om de functionaliteit te kunnen garanderen. - De gebruikerservaring van de mobiele gebruiker is zowel indoor (Private GSM) als outdoor (publiek netwerk) hetzelfde, mits integratie met een openbare mobiele provider heeft plaatsgevonden. - De combinatie van Qproxy en Qremote is eigenlijk gewoon een mobile switching center (MSC/VLR) zoals de publieke mobiele operators die al jaren kennen en gebruiken. - QProxy en QRemote kunnen redundant uitgerust worden op (virtuele) servers Schematisch ziet de architectuur er als volgt uit: PSTN MNO Core network MAP MVNE QProxy Roaming Voice Packet Data PBX kan lokale of Hosted PBX zijn GSM telefoons zijn SIP-client extensies GSM roamt seamless in / uit pgsm netwerk Privaat GSM en 3G publiek mogelijk Controle en beheerbaarheid van de functies PBX Local packet core SIP QRemote BSC LAN Pagina 5 van 8
Belangrijkste functionaliteiten en voordelen van deze architectuur Dankzij de eerder omschreven architectuur zijn de volgende voordelen te behalen: (Seamless) Roaming tussen privaat en publiek netwerk voor Voice, SMS en Data. De gebruiker hoeft niet zelf te schakelen. Mobiele telefoon wordt een SIP-client, waar hij zich ook bevindt. Koppelbaar met vrijwel elke (Hosted) IP-PBX. Doordat de handset een SIP client is, biedt het de gebruiker dezelfde standaard PBX functies op de handset. Functioneert op alle GSM-toestellen; geen aanpassing of applicaties op toestel nodig. Mobiele dekking kan door de klant zelf worden geoptimaliseerd, er is dus geen verzoek meer nodig voor verbetering hiervan richting de publieke mobiele operator. Capaciteit van mobiele telefonie wordt door de klant bepaald, niet meer door de publieke mobiele operator. In geval van uitval van het publieke mobiele radionetwerk valt de gebruiker terug op private gsm en vice versa, de beschikbaarheid van mobiele telefonie op locatie wordt daarmee verhoogd naar 99.99%: bijna 'carrier grade'. In geval van verlies van de verbinding met de Qproxy kan de Qremote in 'free-running mode' calls van aanwezige private gsm gebruikers blijven afhandelen. Voorwaarden voor goede werking en interactie met het publieke mobiele netwerk: De klant gebruikt sim kaarten die zowel geschikt zijn voor private als publieke mobiele netwerken (Nederland en internationaal) De Qproxy is beschikbaar en geïntegreerd met het netwerk van de mobiele operator De publieke mobiele operator stuurt verkeer dat op het publieke nationale of internationale netwerk wordt gegenereerd door naar de klant. Dit wordt ook wel Forced-on-PABX (FoP) genoemd Pagina 6 van 8
In Nederland heeft de MVNE Private Mobility de QProxy reeds in haar core netwerk geïmplementeerd. Private Mobility SIM-kaarten zijn dan ook beschikbaar om vast/mobiele integratie te bereiken in combinatie met Private GSM. Andere operators (MNO s, MVNE s) kunnen deze architectuur ook bereiken door eerst QProxy te integreren in het core netwerk of door samen te werken met Private Mobility. Tenslotte, QProxy functioneert uitsluitend met QRemotes en kan gezien worden als totaaloplossing voor de vast-mobiele integratie markt. QProxy werkt niet met andere Private GSM software (zoals Druid of PMN). Over MCS MCS is opgericht in 1997 en heeft als missie Alles mobiel, zowel mensen als machines. Deze strategie heeft geleid tot twee succesvolle divisies die zich richten op enerzijds Machine-to-Machine communicatie en anderzijds op Indoor Mobility oplossingen. Voor de divisie Indoor Mobility oplossing is gekozen voor o.a. Private GSM van Quortus. MCS levert deze techniek aan Telecom / ICT resellers en operators. MCS ondersteunt haar reseller netwerk met o.a.: - eigen radio engineers voor het inmeten en nameten van Private GSM netwerk en voor het handover management van de Picocellen - eigen SLA dienst - opgeleide engineers voor de IP Access Picocellen - ervaring met het inkoppelen op DAS systemen - ervaring met nagenoeg elke type telefooncentrale - ervaring met diverse alarm servers voor BHV alarmering via Private GSM (portofonie-alternatief) - NOC om het pgsm netwerk te kunnen monitoren - pgsm beheer trainingen Deze strategie heeft ertoe geleid dat MCS toonaangevend is op het gebied van Private GSM oplossingen. Pagina 7 van 8
Begrippenlijst MN0 Mobiele Netwerk Operator. In Nederland zijn er momenteel 3 MNO s, te weten KPN, Vodafone en T-Mobile. MVNE Mobiele Virtuele Netwerk Enabler A Mobile Virtual Network Enabler (or MVNE) is a company that provides services to mobile virtual network operators, such as billing, network element provisioning, administration, operations, support of business support systems and operations support systems, and provision of back end network elements, to enable provision of mobile network services like cellular phone connectivity.a MVNE does not have a relationship with end-user customers. Instead, an MVNE provides infrastructure and services to enable Mobile Virtual Network Operators (MVNOs) to offer services and have a relationship with end-user customers. MVNEs offer the ability for an MVNO to focus on their core strengths of brand, customer loyalty and marketing and leave the back-end enablement and operations, to MVNEs. They also have shared risk-reward arrangements with the MVNO with various kinds of revenue sharing models, usually tied to the number of subscribers that the MVNO has projected in their business plan. (bron Wikipedia) LTE Long Term Evolution 4 e Generatie mobiele netwerken, ook wel 4G genoemd. LTE an initialism of Long Term Evolution, marketed as 4G LTE, is a standard for wireless communication of high-speed data for mobile phones and data terminals. It is based on the GSM/EDGE and UMTS/HSPA network technologies, increasing the capacity and speed using a different radio interface together with core network improvements. [1][2] The standard is developed by the 3GPP (3rd Generation Partnership Project) and is specified in its Release 8 document series, with minor enhancements described in Release 9 (bron Wikipedia) MAP Protocol Mobile Application Part (MAP) is an SS7 protocol which provides an application layer for the various nodes in GSM and UMTS mobile core networks and GPRS core networks to communicate with each other in order to provide services to mobile phone users. The Mobile Application Part is the application-layer protocol used to access the Home Location Register, Visitor Location Register, Mobile Switching Center, Equipment Identity Register, Authentication Centre, Short message service center and Serving GPRS Support Node (SGSN) (bron Wikipedia) M3UA - stands for MTP Level 3 (MTP3) User Adaptation Layer as defined by the IETF SIGTRAN working group in RFC 4666 (which replaces and supersedes RFC 3332). M3UA enables the SS7 protocol's User Parts (e.g. ISUP, SCCP and TUP) to run over IP instead of telephony equipment like ISDN and PSTN. It is recommended to use the services of SCTP to transmit M3UA. (bron Wikipedia) Pagina 8 van 8