Piotr Czerniak

2004

Poznańskie Warsztaty Telekomunikacyjne Poznań 9 - 10 grudnia 2004

Piotr Czerniak

Jerzy Kubasik

Politechnika Poznańska

Instytut Elektroniki i Telekomunikacji ul. Piotrowo 3a, 60-965 Poznań

PRZENOŚNOŚĆ NUMERÓW W SIECIACH TELEFONICZNYCH

Streszczenie: Przenośność numerów jest usługą pozwalającą abonentowi na zachowanie numeru telefonicznego przy zmianie dostawcy usług, rodzaju usługi bądź miejsca przyłączenia terminala w sieci stacjonarnej. W referacie zostały omówione techniczne metody realizacji przenośności numerów w publicznych sieciach telefonicznych.

Przedstawiono również podstawy prawne funkcjonowania przenośności w Polsce i Wspólnocie Europejskiej oraz perspektywy wdrożenia tej usługi w naszym kraju.

1. WSTĘP

Przenośność numerów umożliwia abonentom zachowanie numeru przy zmianie operatora świadczącego usługi telefoniczne (stacjonarne lub komórkowe) bądź zmianie miejsca przyłączenia stacji. Możliwa jest również migracja z sieci stacjonarnej do ruchomej – stosowana obecnie m.in. w Stanach Zjednoczonych – i odwrotnie.

Wyróżnić można także przenośność numerów ponadgeograficznych, czyli przykładowo „800”, oraz przenośność pomiędzy rodzajami usług. Numer telefoniczny ma zatem stać się niejako własnością abonenta, zaś przenośność numeracji – jako usługa – ma zapewnić pełniejszą konkurencję na rynku telekomunikacyjnym, poprzez podtrzymanie walki cenowej między dostawcami usług w warunkach coraz bardziej nasyconego rynku.

2. PODSTAWY PRAWNE

Wprowadzenie przenośności numerów wymaga stosownych regulacji prawnych, jasno określających zobowiązania operatora oraz szczegółowe procedury realizacji usług. Wspólny europejski parlament zdecydował o wprowadzeniu obowiązku zapewnienia możliwości zachowania numeru we wszystkich krajach stowarzyszonych w roku 2002 (dyrektywa 2002/22/EC o Usłudze Powszechnej). Uprawnienie to umożliwia przeniesienia numeru w sieciach stacjonarnych i ruchomych, przy czym w przypadku numerów geograficznych, uprawnienie może być ograniczone do określonego obszaru (strefy). Przepis ten nie odnosi się do przenoszenia numerów między sieciami stacjonarnymi i komórkowymi.

W polskim prawie pierwsze elementy przenośności numeracji wprowadzono w ustawie Prawo Telekomunikacyjne z dnia 21 lipca 2000 r. z późniejszymi zmianami. Artykuł 43 ustęp 2 stanowił, że „abonent publicznej sieci telefonicznej może żądać zachowania przydzielonego numeru, co najmniej na obszarze strefy numeracyjnej sieci tego samego operatora, w przypadku zmiany miejsca zamieszkania, siedziby lub miejsca prowadzenia działalności”. Z dniem 1 maja 2004 r.

wszystkie postanowienia w dziedzinie przenośności numerów obowiązujące w krajach Unii Europejskiej są ważne również w Polsce. Konieczne było jednak przeniesienie (wdrożenie) podstawowych dyrektyw europejskich do polskiego porządku prawnego. Obecnie obowiązująca Ustawa – z dnia 16 lipca 2004 r. – jest zbieżna z prawem europejskim. Jednakże są pewne braki legislacyjne (nie istnieje wiele wymaganych szczegółowych rozporządzeń) i stan faktyczny jest narazie inny od oczekiwanego. W praktyce możliwe jest zachowanie numeru przy zmianie lokalizacji przyłączenia stacji wewnątrz jednej strefy numeracyjnej u dowolnego operatora publicznego, za wyjątkiem nielicznych central analogowych funkcjonujących w sieci Telekomunikacji Polskiej S.A. Należy przy tym zaznaczyć, że wysoka opłata (60 zł netto miesięcznie) w przypadku przeniesienia numeru poza obsługującą go pierwotnie centralę w sieci TP jest dla większości abonentów nie do przyjęcia. Nie jest możliwe w przenoszenie numerów pomiędzy operatorami – ani stacjonarnymi, ani w sieciach komórkowych, mimo że jest to zagwarantowane ustawą. Wynika to z braku szczegółowych rozporządzeń odnoszących się do technicznej warstwy realizacji usługi, a w dalszej kolejności – do wynikającej z tego faktu polityki Prezesa URTiP, polegającej na pozytywnym rozpatrywaniu wniosków operatorów o zawieszanie omawianych uprawnień. Stan taki będzie trwać co najmniej do końca roku 2004, kiedy przewidywane jest zakończenie konsultacji. Biorąc pod uwagę konieczność pełnego wdrożenia technologii, które zostaną określone w odpowiednim rozporządzeniu, można spodziewać się pełnej implementacji przenośności międzyoperatorskiej najwcześniej w drugiej połowie roku 2005. W bliższej perspektywie trudno spodziewać się wdrożenia przenośności dla użytkowników systemu prepaid (regulacje w polskim prawie są w tej kwestii niejasne) oraz F2M (głównie ze względu na problemy taryfowe).

3. TECHNICZNA REALIZACJA USŁUGI Obecnie zasadniczym zagadnieniem jest wybór jednego z możliwych rozwiązań technicznych w Polsce i w innych w krajach, które tego wyboru jeszcze nie dokonały.

Istnieją dwie zasadnicze metody realizacji przenośności numeracji, odnoszące się zarówno do sieci stacjonarnych jak i komórkowych. Pierwsza – najprostsza – zwana

„Onward routing” lub „Call Forwarding”, opiera się na kierowaniu połączeń w tradycyjny sposób (na podstawie początkowych cyfr numeru katalogowego). W przypadku, gdy numer został przeniesiony do innego operatora (lub sieci), połączenie kierowane jest najpierw do sieci www.pwt.et.put.poznan.pl

PWT 2004, Poznań 9 - 10 grudnia 2004 1

utrzymującej określony zakres numeracji – tzw. „dawcy (numeru)”, ang. donor, który – dysponując wiedzą o sieci, w której numer funkcjonuje obecnie – kieruje połączenie dalej. Zatem „dawca” bezpośrednio uczestniczy w każdym połączeniu zestawionym na przeniesiony numer.

Zasadniczo inną metodą – najbardziej kompleksową i nowoczesną – jest „All Call Query”, w której „dawca”

całkowicie wyłączony jest z procesu realizacji połączenia.

Zburzona jest cała dotychczasowa filozofia routingu w sieciach stacjonarnych, bowiem każdy numer, niezależnie od przynależności do zakresu przydzielonego konkretnemu operatorowi, zostaje sprawdzony w centralnie administrowanej bazie danych. Dopiero uzyskane w ten sposób dane pozwalają na podjęcie decyzji o kierowaniu połączenia. Wymienione metody zostały zaproponowane przez ITU-T w maju 1998 r. i stanowią niejako dwa bieguny, pomiędzy którymi znajdują się pozostałe warianty, jak „Query on Release” i „Dropback” wprowadzone przez ITU w marcu 1999 r., omówione w dalszej części referatu.

Przenoszenie numerów w sieciach mobilnych realizowane jest podobnie, jak w sieciach stacjonarnych (z uwzględnieniem innej specyfiki obu sieci).

Metoda „Onward Routing” (OR) – „Kierowanie wprzód” – jest na ogół stosowana w początkowych fazach wdrażania przenośności numeracji w sieciach stacjonarnych, kiedy liczba numerów przeniesionych jest jeszcze relatywnie niewielka. Rozwiązanie to w zasadzie nie wymaga platformy inteligentnej (choć możliwy jest wariant bazujący na IN), jak również nie wymaga centralnej bazy danych (CRDB), ponieważ informacja o przeniesieniu ma wpływ jedynie na centralę - dawcę i centralę - biorcę numeru i tylko w tych punktach znana jest informacja o przeniesieniu. Połączenie na numer przeniesiony kierowane jest do centrali lub sieci, do której ów numer należał oryginalnie (pierwotnie), czyli do „dawcy” numeru.

Stamtąd kierowane jest dalej, do sieci, w której numer funkcjonuje obecnie. Metoda zobrazowana jest na Rysunku 1. Przekierowywanie w centrali „dawcy”

następuje na podstawie numeru określającego kierunek (ang. Routing Number – RN), przechowywanego w tej centrali. Połączenie może być zestawiane bezpośrednio do centrali „biorcy” – jeśli istnieje bezpośrednia trasa połączeniowa, bądź poprzez centralę tranzytową. Numer RN jest kodem unikatowym, jednoznacznie identyfikującym docelową sieć i centralę, nie ma zatem obawy, że podczas tranzytu połączenia przez kolejne centrale powstanie pętla.

Nie wprowadza się żadnej dodatkowej sygnalizacji zwrotnej związanej z przeniesieniem numeru.

Rysunek 1. Metoda „kierowanie wprzód”

Metoda „Query on Release” (QoR) – „Zapytanie po zwolnieniu” – przeznaczona jest dla sieci o niewielkiej liczbie numerów przeniesionych, podobnie jak „Onward Routing”. Jednakże w odróżnieniu od OR wymaga wsparcia ze strony platformy inteligentnej. Połączenie kierowane jest

najpierw do hosta obsługującego pierwotnie dany zakres numeracji. W przypadku, gdy centrala docelowa stwierdzi, że numer został przeniesiony (nie jest obsługiwany przez tą centralę), wysyłany jest zwrotny komunikat „release” – bez informacji o nowej lokalizacji numeru. Wówczas centrala, z której pochodziło wywołanie, odwołuje się poprzez sieć inteligentną do centralnej bazy danych i kieruje połączenie do prawidłowego hosta. Metoda przedstawiona jest na Rysunku 2.

1° Próba połączenia do oryginalnego miejsca przeznaczenia 2° Rozłączenie („release”) bez wskazania nowej lokalizacji 3° Zapytanie kierowane do centralnej bazy przez sieć IN 4° Wywołanie do nowego hosta

Rysunek 2. Metoda „zapytanie po zwolnieniu”

Metoda „All Call Query” (ACQ) – „Zapytanie dla wszystkich wywołań” – uznawana jest za najbardziej efektywną dla dużych sieci, obsługiwanych przez wielu operatorów, gdzie przenośność numeracji stała się usługą bardzo popularną i funkcjonuje duża liczba numerów przeniesionych. To rozwiązanie należy rozważyć jako docelowe, mające szanse niezawodnie funkcjonować w dalekiej perspektywie. Oczywiście ACQ może zostać wdrożone na samym początku oferowania portacji numerów w sieci publicznej, jednak wymaga ono większych nakładów finansowych aniżeli np. Onward Routing, a przede wszystkim wielu uzgodnień międzyoperatorskich, których uwieńczeniem byłoby utworzenie centralnej bazy danych o numerach przeniesionych. Realizacja metody ACQ polega na każdorazowym odpytywaniu bazy danych (poprzez sieć inteligentną) podczas realizacji połączeń wychodzących.

Wówczas wywołanie kierowane jest do prawidłowego hosta. Baza danych zawiera dokładny identyfikator docelowej sieci i centrali dla numerów przeniesionych, bądź wszystkich. W zależności od rodzaju danych zawartych w sygnalizacji międzycentralowej, sieć docelowa może wymagać ponownego zapytania do bazy danych, aby prawidłowo zakończyć połączenie. Rozważa się bowiem możliwość dwustopniowej translacji numeru abonenckiego na kod kierujący (Routing Number). Wówczas w pierwszym kroku zapytanie do bazy danych zwraca jedynie identyfikator sieci – styku międzyoperatorskiego, w ten sposób uzyskiwany jest tzw. częściowy RN. Dopiero tam następuje drugie zapytanie, w wyniku którego uzyskiwany jest identyfikator centrali (hosta) i zarazem kompletny kod RN. Metoda ACQ jako jedyna nie kieruje połączeń do

„dawcy” numeru. Została przedstawiona na Rysunku 3.

Ostatnia metoda – „Dropback” („Odpowiedź zwrotna”) przypomina „Query on Release”. Pierwsza próba wywołania na numer przeniesiony wykonywana jest tak samo, w kierunku centrali obsługującej pierwotnie dany zakres numeracji. Różnica polega na tym, że po stwierdzeniu, że numer został przeniesiony, wywołana centrala dokonuje zapytania bazy danych (nie musi to być www.pwt.et.put.poznan.pl

PWT 2004, Poznań 9 - 10 grudnia 2004 2

baza centralna, może być wewnętrzna) i – podobnie jak w QoR – wysyła zwrotną wiadomość „release”, zawierającą jednak informację o nowej lokalizacji numeru. Metoda przedstawiona jest na Rysunku 4. Ma ona tę zaletę, że nie wymaga centralnie administrowanej bazy danych, a jednocześnie nie angażuje „dawcy” przez cały czas trwania połączenia.

1° Zapytanie kierowane do centralnej bazy przez sieć IN 2° Wywołanie do właściwego miejsca przeznaczenia 3° Opcjonalne zapytanie z centrali docelowej do centralnej bazy danych

Rysunek 3. Metoda „Zapytanie dla wszystkich wywołań”

1° Wywołanie do „oryginalnej” centrali – dawcy numeru 2° Zapytanie o nową lokalizację numeru przeniesionego 3° Komunikat release z podaniem nowej lokalizacji numeru 4° Wywołanie kierowane do właściwego miejsca

przeznaczenia

Rysunek 4. Metoda „Odpowiedź zwrotna”

4. WDROŻENIA W EUROPIE

Stosowanie jednej metody kierowania połączeń na numery przeniesione w całym kraju nie jest konieczne.

Możliwe jest równoległe korzystanie z różnych metod, w zależności od możliwości technologicznych lub finansowych danego operatora. W Tabeli 1 przedstawiono zestawienie metod wdrożonych bądź planowanych do wdrożenia w wybranych krajach CEPT w roku 2003.

5. PRZENOŚNOŚĆ A SYGNALIZACJA SS7 Podstawą do rozważań o przenoszeniu numeracji jest współpraca central z sygnalizacją SS7. Obecnie niemal wszystkie eksploatowane centrale działają w tym systemie, nieliczne wyjątki zostaną zlikwidowane w najbliższej przyszłości. Do działania przenośności numerów mogą mieć zastosowanie istniejące procedury sygnalizacji ISUP (ISDN User Part) zdefiniowane w zaleceniu ITU-T Q.764 z

rozszerzeniami Q.769.1 – „Signalling system No. 7 – ISDN user part enhancements for the support of number portability”. Zdefiniowane zostały specjalne procedury nadzoru połączeń umożliwiające przenoszenie numerów geograficznych między operatorami. Procedury te, nazywane PNCC-SPP (Portability Number Call Control for Service Provider Portability), dostarczają do każdej kolejnej centrali znajdującej się na trasie połączenia informacji o wybranym numerze, informacji trasujących (routingowych) oraz o fakcie, że informacje o trasie na numer przeniesiony zostały już uzyskane. Funkcje PNCC- SPP pozwalają również pobrać informację o ścieżce połączeniowej do żądanego numeru – czyli wspomniany numer RN, określający docelową centralę, bądź (ogólniej) sieć lub punkt styku międzyoperatorskiego.

Tabela 1. Metody routingu na numery przeniesione w wybranych krajach CEPT.

Kraj Routing z sieci stacjonarnych do

ruchomych

Routing między sieciami ruchomymi

Belgia All Call Query ^*) All Call Query, Query on Release ^*) Dania All Call Query,

Query on Release All Call Query, Query on Release Finlandia Onward Routing Onward Routing Francja Faza 1: Onward Routing

Faza 2: All Call Query Faza 1: Onward Routing Faza 2: All Call Query Hiszpania Onward Routing Onward Routing Holandia All Call Query All Call Query Irlandia Onward Routing All Call Query Niemcy Onward Routing,

All Call Query All Call Query Norwegia All Call Query All Call Query Portugalia All Call Query,

Query on Release All Call Query Szwajcaria Onward Routing Onward Routing Szwecja Onward Routing,

All Call Query Onward Routing, All Call Query Węgry All Call Query,

Query on Release Faza 1: Onward Routing Faza 2: All Call Query Wielka

Brytania Onward Routing Onward Routing Włochy Onward Routing,

All Call Query All Call Query

*) Minimalne wymaganie to Onward Routing

Źródło: ECC Report 31: Implementation of mobile number portability in CEPT countries, 03.2003

Rozważa się trzy możliwości adresowania – przekazywania numeru trasującego (RN lub NRN – Network Routing Number) w sygnalizacji SS7. Każda przekazuje dane w wiadomości IAM (Initial Address Message). Pierwsza metoda – adresowanie z wyodrębnionym numerem katalogowym (ang. Separate Directory Number Addressing) – zakłada, iż kod trasujący (NRN) umieszczony jest w wiadomości jako parametr

„Called Party Number” ze znacznikiem rodzaju adresu (Nature of Address – NoA) równym 0000110 – „krajowy www.pwt.et.put.poznan.pl

PWT 2004, Poznań 9 - 10 grudnia 2004 3

numer trasujący”, a wybrany numer abonencki (tzw. numer katalogowy) jako parametr „Called Directory Number” ze znacznikiem NoA równym 0000011 – „numer krajowy”. W drugiej metodzie – adresowaniu połączonym (ang.

Concatenated Addressing) – numer katalogowy poprzedzony jest prefiksem (kodem trasującym) i tworzy jedną całość przekazywaną jako parametr „Called Party Number” z NoA równym 0000011 („numer krajowy”) bądź 0001000 („numer trasujący połączony z żądanym numerem krajowym”). Trzecia metoda – adresowanie z wyodrębnionym numerem trasującym (ang. Separate Network Routing Number Addressing) – zakłada przekazywanie numeru katalogowego jako parametru

„Called Party Number”, a kodu trasującego jako parametru

„Network Routing Number”. Wszystkie trzy wymienione metody zostały zaproponowane w zaleceniu ITU-T Q.769.1 z grudnia 1999 roku, bez wskazania na którąkolwiek jako metodę mającą przewagę nad pozostałymi. Można jednak zauważyć, że w Europie stosuje się raczej dodawanie prefiksu (metoda druga). Format owego prefiksu np. w Wielkiej Brytanii to „5XXXXX”, a we Włoszech –

„C600XXXXX”, gdzie cyfry „X” identyfikują docelową sieć lub centralę. Jeśli prefiks nie pokrywa się z krajowym planem numeracyjnym (jak np. we Włoszech – początkowa cyfra „C”), nie jest konieczne stosowanie zmienionego znacznika typu adresu (NoA). Natomiast w Stanach Zjednoczonych stosowana jest metoda z odrębnym numerem trasującym, nazywanym tam „Location Routing Number” (LRN). Jest to – podobnie jak normalne numery krajowe w USA – numer 10-cyfrowy, przypisany jednoznacznie do konkretnej centrali.

6. CENTRALNA BAZA DANYCH

Ogólny model sieci z centralną bazą numerów przeniesionych przedstawiono na Rysunku 5. Należy rozgraniczyć dwie części sieci: należącą do operatora telekomunikacyjnego oraz część będącą we władaniu administratora bazy, którym może być konsorcjum operatorów, regulator, bądź firma zewnętrzna. W skład pierwszej wchodzą m.in. centrale oraz punkty nadzoru usług (SCP). Część druga – nazywana NPAC (Number Portability Administration Center) – składa się z trzech zasadniczych elementów. Najwyższym w hierarchii jest SMS (Service Management System) do którego przyłączony jest serwer bazy danych, punkty SCP operatorów (komunikacja poprzez transfer plików) oraz własne SCP, do których można bezpośrednio przyłączać centrale (SSP) operatorów za pomocą łączy SS7 i protokołów INAP, GSM-MAP lub innych. Szczegółowe rozwiązania NPAC oferują firmy telekomunikacyjne, jak np. Ericsson, Telcordia, czy NASK (Naukowo-Akademicka Sieć Komputerowa), intensywnie lansujący technologię ENUM, opartą o działający od lat w sieciach internetowych DNS (Domain Name System).

Rysunek 5. Ogólny model sieci z centralną bazą numerów.

7. PODSUMOWANIE – PERSPEKTYWY W POLSCE W chwili obecnej trudno przewidzieć kształt decyzji dotyczących przyjęcia obowiązującego rozwiązania technicznego dla potrzeb przenośności numerów w Polsce.

Nie zakończyły się bowiem konsultacje społeczne Prezesa URTiP z operatorami. Zdaniem autora, może zostać przyjęta metoda Onward routing, bowiem jest najtańsza i najprostsza w implementacji. Uwzględniając istniejącą różnorodność central w sieciach stacjonarnych i pojawiające się niekiedy problemy z niezgodnością sygnalizacji, wydaje się, że wprowadzenie właśnie tego sposobu kierowania połączeń jest realne. Na poparcie tej tezy można dodać niechęć operatorów do przenośności w ogóle, a co za tym idzie – do inwestycji z nią związanych. Z drugiej strony, zauważalny jest silny lobbing ze strony NASK-u, który z oczywistych względów zainteresowany jest metodą All Call Query, wymagającą utworzenia centrum administracji numerami przeniesionymi.

Niezależnie jednak od decyzji, przenośność numerów w Polsce stanie się niebawem rzeczywistością i zapewne odniesie oczekiwany sukces, śladem krajów, które skutecznie wdrożyły omawianą usługę.

8. LITERATURA

[1] Foster M., McGarry T., Yu J.: RFC 3482 – Number Portability in the Global Switched Telephone Network: an overview, 02.2003

[2] Hauser H., Webb E.: Choosing a number portability solution for the long term: a centralized approach, Telcordia Technologies, 2003

[3] Zalecenie ITU-T seria Q, suplement 4, Number portability - Capability set 1 requirements for service provider portability (All call query and Onward Routing). 05.1998

[4] Zalecenie ITU-T seria Q, suplement 5, Number portability - Capability set 2 requirements for service provider portability (Query on release and Dropback), 05.1998

www.pwt.et.put.poznan.pl

PWT 2004, Poznań 9 - 10 grudnia 2004 4