Neste generasjon nødnett - teknologi - utfordringer

Transkript

1 Neste generasjon nødnett - teknologi - utfordringer 28. september 2017 Knut Baltzersen, DSB

2 Hvorfor har vi et eget Nødnett? Har ikke vært mulig med effektiv gruppekommunikasjon med Push-to-Talk i kommersielle mobilnett Ikke mulig med 2G/3G-teknologien Kan bli mulig med LTE i 3GPP Rel 13/14 og videre Utfordringer ved kommersielle mobilnett Kapasitetsutfordringer ved større hendelser (2G/3G) Teknologiske sikkerhetsutfordringer (eks. SS7) Tilfeller av massivt nettutfall (eks. HLR/HSS) Mangelfull strømbackup i radionettet Ikke-redundant transmisjon Utilstrekkelig dekning (blir bedre med 4G?) Lange leverandørkjeder Bindinger til utlandet Hvor er fokus når det røyner på; Inntekter & markedsandel eller sikkerhet & beredskap?

3 Behov for ny løsning for sikret, mobilt bredbånd Nødnett utmerket for tale og korte datameldinger, men har ikke mulighet for bredbåndsdata Nødetatenes behov for datatjenester Fleksibelt og moderne Effektiv samhandling Robust mot vær og utilsiktede hendelser Sikret mot rettede angrep Rimelig Skal staten bygge nytt nødnett med støtte for bredbånd, eller ta sikte på å kun benytte kommersielle nett i fremtiden? Fremtiden 700 MHz: Veivalget gjøres nå!

4 700 MHz-diskusjonen Nkom: 700 MHz-frekvensene til de kommersielle Nød og beredskapskommunikasjon i de kommersielle nettene; 4G-dekningen blir uansett god, evt. kan tilleggsdekning avtales kommersielt Robustheten kan økes Sikkerheten kan styrkes Fremkommelighet gjennom prioritet Tilgjengelighet gjennom nasjonal gjesting Kan oppnås ved regulatoriske 700 MHz: Veivalget tiltak gjøres nå! DSB legger dette til grunn, men etterlyser «fri sikt»

5 Veien mot fremtidens nødkommunikasjon I dag Hvordan kommer vi dit? Tale i Nødnett Hvordan oppnå sikkerhet og robusthet? Hva vil det koste? Hvordan unngå monopolsituasjon? Tale og data i samme nett Skal brukergrupper hver for seg kjøpe tjenester som abonnenter i mobilnettene? Multi-SIM og multi-rutere? Data i de vanlige mobilnettene Eller: Felles, virtuelt nett på toppen av de kommersielle nettene?

6 Mulig løsning: MVNO (Mobile Virtual Network Operator) VoWifi Tjenestelag VoLTE Databaser Push-to-talk SMS/MMS (etc.) Eksterne nett Statlig eid? Inkludert Forsvaret? Hvem skal drifte? PCRF P-GW HSS Eller: Tjenestekjøp? Fysisk dedikert? «Network slicing»? Mobilt kjernenett S-GW MME «S8 roaming interface» Transmisjon Tjenestekjøp Nasjonal gjesting i flere nett? Radioaksessnett

7 Push-to-talk over bredbånd: To alternative løsninger Alt 1: «Over-the-top» PTT server Internett MCPTT server Alt 2, «Mission Critical»: Tett integrert mot LTE-kjernenettet (3GPP Rel 13) PCRF P-GW HSS Mobilt kjernenett S-GW MME Transmisjon Radioaksessnett

8 MCPTT-arkitektur i 3GPP Rel 13 Source: Mika Aalto, Nokia

9 Prioritetering i LTE QoS Class identifier (QCI) Definerer regler for prioritering av datapakker i en nettnode (f.eks. basestasjon) MCPTT-signalering og -brukerdata har høyeste prioritetsnivå Kan endres dynamisk MCPTT QCI Resource Priority Type Level 1 2 Conversational Voice 2 4 Conversational Video (Live Streaming) Example Services 3 GBR 3 Real Time Gaming 4 5 Non-Conversational Video (Buffered Streaming) Mission Critical user plane Push To Talk voice (e.g., MCPTT) 66 2 Non-Mission-Critical user plane Push To Talk voice 5 1 IMS Signalling Non-GBR Video (Buffered Streaming) TCP-based (e.g., www, , chat, ftp, p2p file sharing, progressive video, etc.) Voice, Video (Live Streaming) Interactive Gaming Video (Buffered Streaming) TCP-based (e.g., www, , chat, ftp, p2p file 9 9 sharing, progressive video, etc.) Mission Critical delay sensitive signalling (e.g., MC-PTT signalling) Mission Critical Data (e.g. example services are the same as QCI 6/8/9) 3GPP Rel 12 Telefoni over LTE (VoLTE) «Vanlig» nett-surfing, etc.

10 Frigjøring av kapasitet («pre-emption») i LTE ARP Allocation and Retention Priority Tjenester kan tilordnes ARP-nivåer 1-15, der 1 har høyeste prioritet Tjenester med høyt ARP-nivå kan kaste ut andre tjenester (andre brukere) med lavere ARP-nivå Nivåene 1-8 kan tilordnes tjenester som benyttes av nød- og beredskapsbrukere eller andre med kritisk kommunikasjon Kan endres dynamisk

11 Hvordan unngå at for mange brukere forsøker å få tilgang til radiokanalen samtidig Nød- og beredskap Vanlige abonnenter Access Class Barring Ulike typer brukere kan tildeles ulike aksessklasser (3GPP ): Class 15: PLMN Staff Class 14: Emergency Services Class 13: Public Utilities (e.g. water/gas suppliers) Class 12: Security Services Class 11: For PLMN Use Class 10: Emergency Calls Class 0-9: Other users (randomly assigned) Ved tung belastning kan nettet instruere brukere med tilfeldig valgte aksessklasser i området 0-9 om å avstå fra å forsøke å sette opp forbindelser

12 WAVE 7000 et første skritt mot fremtiden DSB vil teste ut WAVE 7000, et MCPTT-system fra Motorola Gruppekommunikasjon med tale, tekst, bilder + se posisjon i kart Samme system som vil bli brukt i bl.a. Storbritannia Integreres med Nødnett => Mulig å ha talegrupper på tvers av systemene Mulig med prioritet i kommersielle mobilnett, dersom operatørene vil tilby dette Uttesting starter 2018 TETRA Dispatcher LTE

13 Mulig mellomløsning inntil MCPTT tar over Fordeler med Nødnett: Velprøvd og svært robust Veldig gode tilbakemeldinger «If it ain t broke, don t fix it» DSB antar: Nødnett blir det mest kritiske verktøyet frem til minimum 2026 Gruppetale over bredbånd blir supplement til Nødnett, inntil løsningen blir fullgod erstatter I mellomtiden: Separate terminaler for tale og data, evt. kombi-terminaler

14 Nødnett redder liv Ny teknologi gir nye muligheter, men nye løsninger må være minst like sikre og robuste som Nødnett