Työn nimi: Numerointi ja reititys operaattoritasoisessa hybridiverkossa (NGN)

Transkriptio

1 Työn nimi: Numerointi ja reititys operaattoritasoisessa hybridiverkossa (NGN) Työn tekijä: Tuomo Rostela Valvoja:Professori Raimo Kantola Ohjaaja:DI Pekka Nieminen Työn tavoitteena oli selvittää NGN-verkkojen tulevaa kehitystä tukevien numerointi- ja puhelunreititysratkaisuiden suunnat valtakunnallisessa monioperaattoriverkossa 2-5 vuoden tähtäimellä. Tutkimustyö perustuu kirjallisuuteen ja luotujen mallien käytännön mittauksiin. Tutkimustyö tehtiin Elisan tutkimuskeskuksessa.

2 Esityksen sisältö NGN-verkon esittely mitä kautta liikenne verkossa voidaan ohjata? millä tavoin NGN-verkon -liittymät voidaan numeroida? erilaiset toteutusmallit ENUM:in toiminta Millaiset ENUM-mallit sopivat Suomeen? erilaisten ENUM-mallien mittauksia ENUM:in ja IN:n käyttö NGN:ssä yhteenveto

3 Hybridiverkko eli Next Generation Network (NGN) PLMN SGW + MGC S-palvelin + LS S-palvelin + LS MGW SGW + MGC Internet merkinanto media

4 Ongelma Mitä kautta liikenne ohjataan liittymien välillä? Millä menetelmällä -liittymälle annetaan puhelinnumero? Vastaukset riippuvat monista tekijöistä. PO TS -puhelin y /min 02 S-puhelin x /min S-puhelin S-puhelin NGN NGN

5 Numerointi ja reititys Milloin 02 -operaattorin kannattaa ohjata liikenne suoraan verkkoon? Miten 02 -operaattori tietää missä verkossa B-tilaaja sijaitsee? POTS-puhelin NGN S-puhelin

6 Joitakin yksityiskohtia tutkimuksesta Jos tietää oikeat vastaukset vaikkapa näihin, niin on jo pitkällä: onko ensisijaisverkkosopimukset tai vastaavat verkonvalintakysymykset valideja NGN -verkossa? (osittain kyllä) onko -verkoille oltava omat suuntanumeronsa tai telealuetunnuksensa (vrt. 050, 09, jne)? (ei liene järkevää) onko puhelinnumerot jatkossakin vain teleoperaattoreiden hallinnassa? (ei) kuka ylläpitää numeroita tai miten niitä hallinnoidaan? (avoinna) mitä numeron siirrettävyys tarkoittaa -verkossa? (palveluoperaattorin vaihtoa) pitääkö numeron siirrettävyys sallia myös -verkkoon? (kyllä) miten liikenne reititetään optimaalisesti?

7 Perinteinen malli -verkko nähdään erillisverkkona tai keskusalueena ei tue numeronsiirrettävyyttä numerointi mediayhdyskäytäväohjaimen ja S-palvelimen asia kukin operaattori voi joutua ohjaamaan -liittymien puhelut :n kautta ei mitään uutta, sama malli ollut käytössä yli 80 vuotta S proxy POTS GW -puhelin,

8 - ja -verkon liittäminen toisiinsa IN-mallilla -verkko nähdään erillisverkkona tai keskusalueena numeronsiirrettävyys IN:n avulla -verkosta lähtevä liikenne täytyy ohjata saman yhdyskäytävän kautta ulos, koska A-id täytyy korjata IN DN: > RN:096D3402 S proxy POTS väylä 096D GW -puhelin,

9 - ja -verkon liittäminen toisiinsa ENUM:in avulla -verkko sulautuu osaksi muuta verkkoa, koska numerointi ei ole yhtä sidoksissa -verkkoon. Puhelun reititys ja numerointi voidaan irrottaa toisistaan. liikenne voidaan ohjata -verkkoon useiden eri operaattorien yhdyskäytävien kautta eri operaattorien -liittymien välisen liikenteen ei välttämättä tarvitse kulkea :n kautta numerointisuunnitelmien ylläpito yksinkertaistuu (globaali ENUM) HUOM! -liittymän puhelinnumero pitää pystyä palauttamaan takaisin -verkkoon ENUM S proxy POTS GW -puhelin,

10 ENUM:in toimintaperiaate ENUM 2) Query e164.arpa 3) Response 1) Caller dials Elisa GW 4) Network S-proxy sip.elisa.com 5) INVITE S-phone

11 ENUM:in loogiset tasot ja tärkeimmät tietueet e164.arpa Ripe NCC Tier 0 $ORIGIN e164.arpa. 1 IN NS att_enum.com 6.4. IN NS sweden_enum.se IN NS ficora_enum.fi ficora_enum.fi Tier 1 $ORIGIN e164.arpa. 3.9 IN NS enum_elisa.fi 2 IN NS enum_turku.fi enum_elisa.fi Tier 2 Tier 2 Tier 2 $ORIGIN e164.arpa. IN NAPTR u sip+e2u: ^.*$!sip:tuomo.rostela@sip.elisa.com!

12 ENUM-hierarkian sijoittuminen DNSpuuhun. the root.arpa.com....net Tier 0 e164.arpa in-addr second-level node second-level node second-level node e164.arpa e164.arpa

13 ENUM (E.164 telephone NUmber Mapping) ENUM perustuu tuttuun DNS-järjestelmään. RFC 2915:ssa esitetään NAPTR-tietueet, RFC 2916:ssa ENUM:in toimintaperiaate. Miten ja kuka vie tiedot ENUM:iin ($ORIGIN, NAPTR)? Onko ENUM turvallinen ratkaisu ylläpitää puhelinnumeroita? Miten salaiset puhelinnumerot pitäisi käsitellä? Voiko joku väärentää tietosi ENUM:ssa? Voiko puhelut ohjata väärään paikkaan, voiko toisen laskuun soitella? Miten päivitykset ENUM:iin tehdään turvallisesti (DNSSEC)? Miten Tier-1 ja Tier-2 tason hallinnointi järjestetään? Mitä tietoja ja miten järjestettynä Tier-1 tasolla Suomessa ylläpidetään?

14 Millainen ENUM-hierarkia sopii Suomeen? Numerot voidaan järjestää erilaisiksi ENUM-hierarkioiksi, kuten esim: teleliikennealueittain operaattoreittain tilaajanumeroittain myös hierarkiatasojen määrä voi vaihdella Ficora e164.arpa. Tärkeitä asioita ovat: mallin sopivuus numeronsiirrettävyyteen taloudellisuus tekninen toimivuus helpot hallintomallit golden-tree ja opt-in alkuvaiheen toiminta (kaikki operaattorit eivät välttämättä ota ENUM:ia käyttöön alkuvaiheessa) Sonera.d e164.arpa. Jippii Utfors Elisa.a e164.arpa. Faktoja Suomen puhelinnumeroista: Suomessa on 13 teleliikennealuetta ja niiden lisäksi erillisverkkoja verkossa on lähes 6200 numerosuuntaa ja n. 2,8 miljoonaa lankaliittymää Kaiken kaikkiaan Suomessa on runsaat 6,7 miljoonaa puhelinliittymää ja 10 miljoonaa numeroa

15 Esimerkki mittauksista Clientit kyselevät pelkästään Turun numeroita Elisan ENUM palvelimelta. Kyselyt kohdistuvat peräkkäisiin numeroihin. Kaikkien EMUM palvelimien TTL =1. TTL:n vanhentuminen aiheuttaa kyselyitä myös Tier 1 tasolle. Käytännössä pienelläkin TTL arvolla on suuri vaikutus nopeuteen. ENUM DNS Ficora Tier e164.arpa 100%, sequential query Tier e164.arpa ENUM DNS Turku ENUM DNS Elisa Tier e164.arpa Kyselevät clientit

16 Erityinen siirrettyjen numeroiden palvelin Siirtyneet numerot pidetään yhteisellä siirrettyjen numeroiden palvelimella Operaattori joka ei liity järjestelmään, ei voi estää asiakasta säilyttämästä numeroansa eikä siirtymästä toiselle operaattorille ENU M DNS Ficora Tier e164.arpa x % 25% ENUM DNS Ported 50% Tier e 16 4.a rpa ENUM DNS Turku EN UM DNS Elisa Tier e16 4.arpa kyselyä, 40 kyselyä sekunnissa kyselyä

17 Sovellettu USA-malli Clientit kyselevät sekä Elisan että Turun numeroita. Elisassa puolet kyselyistä jää omalle ENUM palvelimelle. Turusta tulee lähes vastaava määrä kyselyitä Elisan ENUM:iin. Kaikkien ENUM palvelimien TTL =1. Käytännössä edelleen suurin osa vastauksista tulee DNS:ien välimuisteista. ENUM DNS Ficora Tier e164.arpa 25% Tier e164.arpa ENUM DNS Turku 50% ENUM DNS Elisa Tier e164.arpa Kyselevät clientit Kyselevät clientit

18 ENUM kyselypisteet eri verkoista -verkon kyky tehdä ENUM-kyselyitä paranee käyttämällä IN:iä (POTS, ISDN) PLMN- ja -verkko voi tehdä ENUM-kyselyn jo A-päässä (numeron valintatapa) PLMN IN ENUM GW S-proxy

19 ENUM:in ja IN:n yhdistäminen ENUM-kyselyllä saadaan ennen puhelun reititystä tietää, missä B-tilaaja haluaa vastata puheluun. Tämä tuo A-tilaajan operaattorille kuten myös muille operaattoreille mahdollisuuden ohjata liikenne oman yhdyskäytävän kautta verkkoon ja edelleen B-tilaajalle. Mahdollinen -kaukoverkko korvautuu -verkon osuudella. Koska verkon keskuksille ei kannata tehdä ENUM-sovitusta, käytetään INAP:ia ja implementoidaan IN:lle kyky tehdä ENUM-kyselyjä. GW A S proxy PO TS IN ENUM GW B -puhelin,

20 Tutkimuksessa saatiin selville millaiset ENUM -mallit sopivat parhaiten Suomeen (avoin numerointi ja numeronsiirrettävyys -> sovellettu USA-malli ) saatiin selville millainen malli kannattaa taloudellisessa mielessä toteuttaa (ENUM+IN) kansallisesta hallinnoinnista syntyi näkemyksiä tulee tukea opt-in menettelyä ja golden tree -mallia ehdotettu malli tarjoaa hyvät mahdollisuudet taloudellisesti optimaaliseen reitittämiseen teknisesti optimaalisen reitittämisen kysymys ratkesi osittain ehdotettu malli avaa kilpailun uusilla alueilla (uhka ja mahdollisuus)