VirtualHomeEnviroment

Matthias Krieger

Mit CAMEL, Customized Application for MobileNetwork Enhanced Logic, wird dies anders. Nun wird es auch für Wertkartenhandybesitzer möglich, uneingeschränkt im Ausland zu telephonieren. Ohne umständlicher Abbuchung über die eigene Kreditkarte oder Bankkonto, sondern durch direkte Online-Vergebührung über das Guthaben der Wertkarte.

Dem Virtual Home Enviroment VHE, steht damit nichts im Wege. VHE bedeutet, daß überall auf der Welt, wo GSM, CAMEL und UMT S unterstützt wird, auch das eigene PrePaidHandy, VPN-Handy, im Prinzip alle IN-Services voll unterstützt werden. Ansagen, die sonst in der jeweiligen Landessprache gespielt werden, wären dann in der Sprache des Heimatnetzbetreibers.

Das Zeichengabesystem Nr.7

Ein GSM Netz benutzt für die Signalisierung zwischen den Netzelementen und auch zu fremden Netzen das Zeichengabesystem Nr.7. Das ZGS Nr.7 wurde ursprünglich für ISDN spezifiziert.

Dieses ist in mehrere Protokolle aufgebaut, die aufeinander aufsetzen. Das Zeichengabesystem Nr.7 wurde Mitte der 70iger Jahre spezifiziert, deshalb stimmen die einzelnen Protokollschichten teilweise nicht mit dem OSI 7-Schichten Modell, welches erst Jahre später definiert wurde, überein.

Das Intelligent Network

Ursprünglich wurde es für spezielle Festnetz-Mehrwertdienste konzipiert, wie der Freephone [0800] oder Premiumrate [0900] Service, die ohne IN nur schwer, sehr eingeschränkt oder mit hohem administrativen Aufwand im Vergleich zu heute, möglich wären. Ein IN-System erlaubt es einem Provider kundenspezifische Dienste anzubieten.

Der ServiceControlPoint

Das eigentliche IN stellt der SCP [ServiceControlPoint] gemeinsam mit dem SMP [Service Management Point] dar.

Der SCP ist für das Callhandling und CallProzessing verantwortlich, und bildet die Schnittstelle mittels dem auf ZGS Nr.7 aufsetzende IN Application Protokoll zur Vermittlungsstelle [SSP].

Zwischen MSC und SCP findet nur Signalisierung über INAP statt. Der Sprachkanal wird von der Vermittlungsstelle geschalten.

Die MSC hat außerdem noch eine Erweiterung namens IP, Intelligent Peripheral. Diese wird für das Abspielen von Ansagen, und auch für DTMF [DualToneMultiFrequency] verwendet, aber immer noch vom SCP via INAP gesteuert. Das IP kann entweder ein externer Rechner, oder oft auch direkt in der MSC integriert sein.

PPS Roaming

Bisher konnten IntelligentNetwork-Teilnehmer, beispielsweise PrePaidkartenbesitzer, die Vorzüge wie anonyme Online-Vergebührung, nicht auch im Ausland nutzen. Dies liegt daran, daß die IN-Triggermechanismen Hersteller und Provider spezifisch sind, und daher die fremde Vermittlungsstelle keinen Dialog zum heimatlichen IN-System durchführen kann, da es den gesetzten IN-Trigger im Heimat-HLR des roamenden Teilnehmer nicht verarbeiten kann.

CAMEL

Anders bei CAMEL. Dieser Standard ermöglicht, online zu Vergebühren. Der CAP, CAMEL Application Part, stellt die Brücke zum Heimatnetz her. Auch nur dann, wenn das besuchte Netz den CAMEL Application Part [CAP] und das SS7 Protokoll MAPv3 [MobileApplicationPart] unterstützt.

Dies wird in der Startphase sicher nicht bei jedem Betreiber der Fall sein, da die Implementierung einige Zeit und Umstellungen im eigenen Netz erfordert. CAMEL wird deshalb in mehreren Phasen realisiert.

CAMEL ist eine GSM Erweiterung, die von der ETSI das erste Mal 1996 spezifiziert wurde und in mehreren Phasen realisiert wird.

Um ein PublicLandMobileNetwork CAMEL-tauglich zu bezeichnen, müssen erst mehrere Voraussetzungen geschaffen werden. Zwischen dem HomeLocationRegister, IN und der MSC muß die MAP Version 3 [Mobile ApplicationPart] unterstützt werden. Die gesamte GSM Netzlandschaft [HLR, VLR, MSC, SSP] muß CamelService-fähig sein.

Mindestens jeweils eine der GatewayMSC der beiden involvierten Provider plus der SCP des HeimatNetzes muß vollständig CAMEL tauglich sein.

Der CAMEL Application Part

Für CAMEL wurde eines neues Protokoll spezifiziert. Der CAP, CAMEL ApplicationPart, ersetzt den INAP und wird für die Übertragung zwischen der MSC und dem SCP benötigt. Der CAP [CAMEL Application Part] ist ein Schicht 7 Protokoll [Anwendungsschicht], des OSI Sieben Schichten Modells.

Das eigentliche Problem vor CAMEL war, daß es keinen standardisierten, GSM-weit gültigen Trigger zum IN gab. Dieser Umstand wurde mit der Einführung der CSI [Camel Subscription Information ] gelöst. Die CSI wird mit den Teilnehmerdaten im HLR, bzw. als Abbild im VLR gespeichert. Die CSI enthält im wesentliche folgende Einträge: den Global Title des SCP, ServiceKey des Dienstes, und den TriggerDetectionPoint. Der GlobalTitle ist die weltweit einmalige Adresse eines Netzelementes und wird mit dem SCCP übertragen. Der ServiceKey identifiziert den IN-Service, da es möglich ist, daß mehrere Dienste auf einem IN-System laufen.

Der TriggerDetectionPoint ist Teil der genormten SSP-Ablaufsteuerung, genannt BasicCallStateModel. Mit diesem Modell wird der genaue Weg eines IN-Calls am SSP skizziert. Wegpunkte, deren eine Aktion vorangegangen ist, oder die eine Aktion einleiten, werden als DetectionPoints bezeichnet.

Zusätzlich wird für das Gespräch, aufgrund des erhöhten Signalisierungsaufwandes, noch eine ICF [Invocation CAMEL Fee] vom ausländischen Netzbetreiber erhoben, und per ICC [Invocation CAMEL Call Record] dem heimischen Netzprovider übermittelt. Dieser Umstand erfordert auch um CAMEL-erweiterte Roamingabkommen zwischen den CS-unterstützenden Roamingpartnern.

CAMEL unterstützt auch betreiberspezifische ShortCodes [ServiceHotline, Mailbox], da das Gespräch ins Heimatnetz geroutet wird, und die GMSC den Shortcode richtig verarbeiten kann.

ShortMessageService

Die für den Handybesitzer wahrscheinlich wichtigste Funktion von allen, wird auch von CAMEL unterstützt. Das Versenden und Empfangen von SMS-Messages wird selbstverständlich möglich sein, bloß wird in diesem Fall PrePaid zu PostPaid. Der MO-SMS-Trigger, welcher SM-OnlineCharging direkt am SCP ermöglicht, wird erst mit CAMEL Phase III erwartet. Bis es soweit ist, muß man sich mit eigenen, mehr oder weniger ausgereiften PostBilling Lösungen genügen.

VPN Roaming

Da CAMEL praktisch jede Art von IN-Dienst unterstützt, sind auch internationale VPNs [VirtualPrivateNetwork] denkbar.

Für internationale Virtual Private Networks, ist CAMEL deshalb höchst interessant, weil damit internationale, firmeneigene Rufnummerpläne verwirklichbar sind. Was natürlich immense Vorteile mit sich bringt. Die Mitarbeiter eines Großunternehmen mit seinen weltweit, unzähligen Niederlassungen und Zweigstellen, sind damit unter einer bestimmten Corporate Number erreichbar.

Selbstverständlich wird dies, bei entsprechender Vermarktung, auch für die Netzprovider zum Geschäft. Den Roaming ist nicht billig. Und Global Player haben meist eine Menge Angestellte. Deshalb wird dieses Feature vorerst, nur für Unternehmen mit Zweigstellen in Nachbarländern attraktiv sein, da die bilateralen Roaming/CAMEL-Abkommen zu unmittelbaren Nachbarländern aufgrund direkter Leitungen deutlich billiger Ausfallen.

CAMEL Phasen

Camel wird in mehreren Phasen implementiert. Während Phase I, gerade noch die Grundfunktionen abdeckte, werden in den späteren Phasen II, III und IV viele nützliche, neue Features implementiert werden.

AnyTimeInterrogation

Dieses CAMEL Ph-I Feature erlaubt dem IN, jederzeit den Standort und den Status eines CAMEL-Subscribers im HomeLocationRegister HLR, in dem routingrelevante Teilnehmerdaten gespeichert sind, abzufragen. Vorausgesetzt das HLR unterstützt die Funktion. Das HLR startet daraufhin eine Abfrage an das betreffende VLR. Diese Funktionalität kann man für neue IN-Services nutzen, die abhängig vom Aufenthaltsort des Teilnehmers sind. Beispielsweise ist dies für das USSD CallBack Verfahren notwendig.

Suppress of Announcements

Mit dieser Funktion besteht die Möglichkeit Ansagen zu unterdrücken, und in der Folge durch eigene IN-Service- und Event- abhängige Ansagen zu ersetzten. Das macht dann Sinn, wenn man verhindern will, daß eine fremdsprachige Ansage gespielt wird.

Diese Funktion ist Teil des VirtualHomeEnviroments, damit sich ein Reisender überall auf der Welt, wie in seinem eigenen Heimatnetz fühlt, und auch deren Service & Dienste nutzen kann.

SMS Trigger

SMS Trigger wird unterstützt. Dies bedeutet direktes Triggering von SMS-Nachrichten via CAMEL ApplicationPart. SMS-Nachrichten können online vergebührt werden. Durch diese nette Funktion sind SMS gesteuerte IN-Services vorstellbar.

Optimal Routing

Es wird der kürzeste und einfachste Weg von A-Party zu B-Party gewählt. Dies ist dann sinnvoll, wenn beide Teilnehmer in verschieden, nicht benachbarten Ländern sich aufhalten. Derzeit wird über das Heimatnetz der A-Party weitergeroutet. Um diese unnötige Signalisierung zu vermeiden, wird das Gespräch über die kürzeste Verbindung aufgebaut. Dies vermindert die Last in den Netzen, schafft aber wieder Probleme mit den InterConnectionFees unter den Netzbetreibern.

USSD Call Back

Zur CAMEL I gibt es auch direkte Konkurrenz: das USSD Call Back Verfahren. USSD steht für Unstructured Supplementary Service Data. Bei dieser Technik sendet der roamende User einen GSM Code plus Zielrufnummer zum Heimatnetz. Die heimatliche GMSC führt daraufhin einen IN-Dialog durch. Das IN initiert nun, dass die MSC zwei Call-Legs aufbaut. Einen zur A-Party [Roamer], den zweiten zur B-Party [Angerufene]. Es werden beide Teilnehmer von der MSC angerufen. Das heißt, es findet kein MOC [MobileOriginatedCall] statt, sondern zwei MTCs [MobileTerminatedCall]. Dies spielt insbesondere bei der Vergebührung ein Rolle. Während sich für den PPS-Besitzer nichts ändert, er bekommt die Gesprächskosten sofort von seinem Konto abgezogen, da eigentlich die HomeMSC den Call initiiert, und nicht die ausländische, und damit jederzeit mit dem SCP interogieren kann, ist es doch ein Problem für die Interconnection Fees, welche die anfallenden Kosten für durchgeschaltene Gespräche zwischen den Netzbetreibern regeln.

Den ausländischen Providern entgehen die höheren Verbindungsentgelte für einen MOC, da bei dieser Variante nur ein MTC in Rechnung gestellt werden kann. Dieser Umstand hindert die Betreiber aber nicht, dieses Verfahren noch dieses Jahr den Kunden anzubieten. Abgesehen davon, daß ein Gespräch im Ausland dadurch umständlich wird, man muß bei jedem Rufaufbau erst den betreiberspezifischen USSD-String eingeben, danach erst die Zielrufnummer, funktioniert der SMS-Dienst in diesem Fall nicht. Vom Prinzip her ist die Freischaltung des SMS möglich, doch stellt sich wiederum die Frage der Vergebührung. Diese wäre in diesem Fall nur durch PostPaid möglich, und daher nicht im Sinne eines PrePaid-Produkts.

USSD Call Back ist eine unsaubere Lösung zur PrePaid RoamingProblematik im direkten Vergleich zu CAMEL, aber es wird kein GSM-Provider daran vorbeikommen, sobald der Dienst bei einem Konkurrenten im selben Land angeboten wird.

Conclusio

CAMEL bietet einen weiteren Schritt zur weltweiten Vernetzung, und einen weiteren wichtigen Schritt zu UMTS.

Man wird sehen wann CAMEL in den GSM verbreiteten Staaten funktionieren wird. Sicher wird nicht jeder Netzbetreiber eines Landes, schon alleine aus Kostengründen, CAMEL unterstützen. Vor allem Provider in Ländern mit kleiner Bevölkerungsdichte, die statt IN eine ServiceNode-Lösung für Ihr PrePaidSystem benutzen, werden sich die Kosten für dessen Implementierung in ihrem Netz sparen. Für diese Anbieter macht es eben wenig Sinn, wenn nicht die nötige Kundenfrequenz erwartet werden kann. Diese können aber immerhin das sicherlich preiswertere USSD Callback als Alternative zu CAMEL-Roaming anbieten.

CAMEL wird erst mit Phase II die volle Leistungsfähigkeit entfallten. Bis dahin sind Improvisationen wie das Rerouting zum Heimat-IN, oder das leidige Thema der optimalen SMS-Vergebührung an der Tagesordnung. Aber lassen wir uns doch überraschen.

Abkürzungen

• CAMEL: Customized Application for MobileNetwork Enhanced Logic
• CAP: CAMEL ApplicationPart, Signalisierungsprotokoll für CAMEL, ersetzt das INAP Protokoll
• CSI: CAMEL Subscription Information, IN-TriggerInformation
• GMSC: GatewayMSC [Stellt die Schnittstelle zu anderen GSM-Netzbetreibern bzw. zum Festnetz dar]
• HLR: HomeLocationRegister, Teilnehmerdatenbank
• HPLMN: HomePLMN [Heimatnetz]
• IN: Intelligent Network
• IP: Intelligent Pheripheral, Ansagenequipment, DTMF-Detector
• INAP: IN ApplicationPart, Protokoll zur Kommunikation zwischen MSC und IN
• MAP: MobileApplicationPart
• MSC: MobileServiceSwitchingCenter, Digitale Vermittlungsstelle für GSM
• PLMN: PrePaidService, IN-Dienst PublicLandMobileNetwork [GSM Netz]
• PPS: PrePaidService, IN-Dienst
• SCCP: SignallingConnectionControlPArt
• SCP: ServiceControlPoint
• SSP: ServiceSwitchingPoint
• USSD: Unstructured Supplementary Service Data [GSM ServiceCodes]
• VLR: VisitorLocationRegister, Lokales Teilnehmerregister, das in direkter Verbindung mit der MSC steht. Das VLR beinhaltet die benötigten Daten der User, die in dem MSC-Bereich eingebucht sind.
• VPLMN: VisitedPLMN [besuchtes [ausländisches] GSM Netz
• VPN: Virtual Private Network, IN-Dienst, Kundenspezifischer Rufnummernplan.
• SS #7: SignallingSystem Nr.7