Im Artikel ââ, sprechen wir ĂŒber die Architektur des Paketkernels des NB-IoT-Netzes und erwĂ€hnen das Auftreten eines neuen Knotens, SCEF. In Teil drei erklĂ€ren wir, was das ist und warum es notwendig ist.

Bei der Erstellung eines M2M-Dienstes stehen Anwendungsentwickler vor folgenden Fragen:
- Wie identifiziert man GerÀte;
- Welchen Algorithmus zur ĂberprĂŒfung und BestĂ€tigung der AuthentizitĂ€t verwendet man;
- Welches Transportprotokoll sollte fĂŒr die Interaktion mit den GerĂ€ten gewĂ€hlt werden;
- Wie kann man sicherstellen, dass Daten an die GerÀte geliefert werden;
- Wie organisiert man den Austausch von Daten mit ihnen und stellt Regeln auf;
- Wie kann man in Echtzeit Informationen ĂŒber ihren Zustand erhalten und ĂŒberwachen;
- Wie kann man Daten gleichzeitig an eine Gruppe seiner GerÀte liefern;
- Wie kann man Daten von einem GerÀt an mehrere Clients gleichzeitig senden;
- Wie erhÀlt man einen einheitlichen Zugang zu zusÀtzlichen Betreiberdiensten zur Verwaltung seines GerÀts.
Um diese Fragen zu lösen, sind oft proprietĂ€re, technisch âschwereâ Lösungen erforderlich, was zu einem Anstieg des Arbeitsaufwands und der Time-to-Market fĂŒr die Dienste fĂŒhrt. Hier kommt der neue Knoten SCEF zur Hilfe.
Laut 3GPP-Definition ist SCEF (Service Capability Exposure Function) eine völlig neue Komponente der 3GPP-Architektur mit der Funktion, Dienste und Möglichkeiten, die von den 3GPP-Netzschnittstellen ĂŒber APIs bereitgestellt werden, sicher zu exponieren.
Einfach ausgedrĂŒckt ist SCEF ein Vermittler zwischen dem Netzwerk und dem Anwendungsserver (Application Server - AS), ein einheitliches Zugangstor zu den Diensten des Betreibers zur Verwaltung seines M2M-GerĂ€ts im NB-IoT-Netz ĂŒber eine intuitiv verstĂ€ndliche standardisierte API-Schnittstelle.
SCEF verbirgt die KomplexitÀt des Betreiber-Netzwerks und ermöglicht es Anwendungsentwicklern, sich von den schwierigen, spezifischen Mechanismen der Interaktion mit den GerÀten abzukoppeln.
Durch die Umwandlung von Netzwerkprotokollen in die fĂŒr Entwickler von Anwendungen vertraute API-Schnittstelle erleichtert SCEF die Erstellung neuer Dienste und verkĂŒrzt die Time-to-Market. Der neue Knoten umfasst auch Funktionen zur Identifizierung/Authentifizierung mobiler GerĂ€te sowie zur Festlegung von Regeln fĂŒr den Datenaustausch zwischen dem GerĂ€t und dem AS, wodurch die Entwickler von Anwendungen entlastet werden und diese Funktionen nicht selbst implementieren mĂŒssen, sondern die Aufgaben auf den Betreiber ĂŒbertragen werden.
SCEF bĂŒndelt die Interfaces, die fĂŒr die Authentifizierung und Autorisierung von Anwendungsservern, die MobilitĂ€t von UE, die DatenĂŒbertragung und die Triggerung von GerĂ€ten, den Zugriff auf zusĂ€tzliche Dienste und die Möglichkeiten des Betreiber-Netzes erforderlich sind.
In Richtung AS gibt es nur ein einziges Interface T8, ein API-Interface (HTTP/JSON), das von 3GPP standardisiert wurde. Alle Interfaces, mit Ausnahme von T8, basieren auf dem DIAMETER-Protokoll (siehe Abbildung 1).

T6a â Interface zwischen SCEF und MME. Wird fĂŒr Verfahren zur MobilitĂ€t/Sitzungsmanagement, zur Ăbertragung von non-IP-Daten, zur Provisionierung von Ăberwachungsereignissen und zum Erhalt von Berichten darĂŒber verwendet.
S6t â Interface zwischen SCEF und HSS. Notwendig fĂŒr die Authentifizierung von Abonnenten, die Autorisierung von Anwendungsservern, den Erhalt der VerknĂŒpfung von external ID und IMSI/MSISDN, die Provisionierung von Ăberwachungsereignissen und den Erhalt von Berichten darĂŒber.
S6m/T4 â Interfaces von SCEF zu HSS und SMS-C (im 3GPP ist der Knoten MTC-IWF definiert, der fĂŒr die Triggerung von GerĂ€ten und die Ăbertragung von SMS in NB-IoT-Netzen verwendet wird. In allen Implementierungen ist die FunktionalitĂ€t dieses Knotens in SCEF integriert, sodass wir ihn zur Vereinfachung der Darstellung nicht separat betrachten). Wird verwendet, um Routinginformationen fĂŒr das Senden von SMS und die Interaktion mit dem SMS-Zentrum zu erhalten.
T8 â API-Interface fĂŒr die Interaktion von SCEF mit Anwendungsservern. Ăber dieses Interface werden sowohl Steuerbefehle als auch Datenverkehr ĂŒbertragen.
*In Wirklichkeit gibt es mehr Interfaces; hier sind nur die grundlegendsten aufgelistet. Eine vollstÀndige Liste ist in 3GPP 23.682 (4.3.2 Liste der Referenzpunkte) enthalten.
Nachfolgend sind die SchlĂŒssel-/Funktionsdienste von SCEF aufgefĂŒhrt:
- Bindung der SIM-Karten-ID (IMSI) an die external ID;
- Ăbertragung von non-IP-Datenverkehr (Non-IP Data Delivery, NIDD);
- Gruppenoperationen mit Verwendung von external group ID;
- UnterstĂŒtzung des Modus zur DatenĂŒbertragung mit BestĂ€tigung;
- Pufferung von MO (Mobile Originated) und MT (Mobile Terminated) Daten;
- Authentifizierung und Autorisierung von GerÀten und Anwendungsservern;
- Gleichzeitige Nutzung von Daten eines UE durch mehrere AS;
- UnterstĂŒtzung spezieller Funktionen zur Ăberwachung des UE-Zustands (MONTE â Monitoring Events);
- Triggerung von GerÀten;
- Bereitstellung von Roaming fĂŒr non-IP-Daten.
Das grundlegende Prinzip der Interaktion zwischen AS und SCEF basiert auf dem sogenannten Abonnement-Modell. Wenn ein bestimmter UE Zugang zu einem Service von SCEF benötigt, muss der Anwendungsserver ein Abonnement erstellen, indem er einen Befehl an die spezifische API des angeforderten Service sendet und als Antwort eine eindeutige Identifikationsnummer erhÀlt. Alle weiteren Aktionen und Kommunikationen mit dem UE im Rahmen dieses Services erfolgen dann unter Verwendung dieser Identifikationsnummer.
Externe ID: universelle GerÀteidentifikationsnummer
Eine der wichtigsten Ănderungen im Interaktionsschema zwischen AS und GerĂ€ten bei der Arbeit ĂŒber SCEF ist das Auftreten einer universellen Identifikationsnummer. Anstatt wie in klassischen 2G-/3G-/LTE-Netzen eine Telefonnummer (MSISDN) oder IP-Adresse zu verwenden, wird die Identifikation des GerĂ€ts fĂŒr den Anwendungsserver zur âexternal IDâ. Diese ist im Format â@â definiert, das fĂŒr Entwickler vertraut ist.
Entwickler mĂŒssen keine GerĂ€teauthentifizierungsalgorithmen mehr implementieren; das Netzwerk ĂŒbernimmt diese Funktion vollstĂ€ndig. Die externe ID wird an die IMSI gebunden, und der Entwickler kann sicher sein, dass er mit einer bestimmten SIM-Karte interagiert, wenn er auf eine spezifische externe ID zugreift. Bei der Verwendung eines SIM-Chips entsteht eine ganz besondere Situation, da die externe ID das spezifische GerĂ€t eindeutig identifiziert!
DarĂŒber hinaus können mehreren externen IDs einer IMSI zugeordnet werden â es entsteht eine noch interessantere Situation, in der die externe ID eindeutig eine bestimmte Anwendung identifiziert, die fĂŒr einen bestimmten Service auf einem bestimmten GerĂ€t verantwortlich ist.
Es wird auch eine Gruppenidentifikation eingefĂŒhrt â die externe Gruppen-ID, die eine Sammlung einzelner externer IDs umfasst. Jetzt kann ein SCEF AS mit einer einzigen Anfrage gruppenweise Operationen initiieren â den Versand von Daten oder Steuerbefehlen an mehrere GerĂ€te, die in einer einzigen logischen Gruppe zusammengefasst sind.
Da der Ăbergang fĂŒr Entwickler AS zu einer neuen GerĂ€teidentifikation nicht sofort erfolgen kann, hat SCEF die Möglichkeit belassen, AS ĂŒber die Standardnummer â MSISDN â mit UE zu kommunizieren.
Ăbertragung von Non-IP-Datenverkehr (Non-IP Data Delivery, NIDD)
Im NB-IoT, im Rahmen der Optimierung der Mechanismen zur Ăbertragung kleiner Datenmengen, ist neben den bereits bestehenden PDN-Typen wie IPv4, IPv6 und IPv4v6 ein weiterer Typ â non-IP â hinzugekommen. In diesem Fall wird dem GerĂ€t (UE) keine IP-Adresse zugewiesen, und Daten werden ohne Verwendung des IP-Protokolls ĂŒbertragen. Der Datenverkehr fĂŒr solche Verbindungen kann auf zwei Arten geroutet werden: klassisch â MME -> SGW -> PGW und weiter ĂŒber einen PtP-Tunnel zu AS (siehe Abb. 2) oder unter Verwendung von SCEF (siehe Abb. 3).

Der klassische Weg bietet im Vergleich zum IP-Verkehr keine besonderen Vorteile, auĂer der Verringerung der GröĂe der ĂŒbertragenen Pakete durch den Verzicht auf IP-Header. Die Nutzung von SCEF hingegen eröffnet eine ganze Reihe neuer Möglichkeiten und vereinfacht die Interaktionsprozesse mit GerĂ€ten erheblich.
Bei der DatenĂŒbertragung ĂŒber SCEF ergeben sich zwei sehr wichtige Vorteile gegenĂŒber dem klassischen IP-Verkehr:
âą Die Zustellung von MT-Verkehr an das GerĂ€t ĂŒber die externe ID
Um eine Nachricht an ein klassisches IP-GerĂ€t zu senden, muss AS dessen IP-Adresse kennen. Hierbei tritt ein Problem auf: Da das GerĂ€t bei der Registrierung normalerweise eine "graue" IP-Adresse erhĂ€lt, kommuniziert es mit dem Anwendungsserver, der im Internet liegt, ĂŒber einen NAT-Knoten, wo die graue Adresse in eine öffentliche ĂŒbersetzt wird. Das Binding von grauer und öffentlicher IP-Adresse hĂ€lt sich nur fĂŒr eine begrenzte Zeit, abhĂ€ngig von den NAT-Einstellungen. Im Durchschnitt fĂŒr TCP oder UDP betrĂ€gt dies nicht mehr als fĂŒnf Minuten. Das heiĂt, wenn innerhalb von 5 Minuten kein Datenaustausch mit diesem GerĂ€t stattgefunden hat, löst sich das Binding auf und das GerĂ€t ist ĂŒber die öffentliche Adresse, mit der die Sitzung mit AS initiiert wurde, nicht mehr erreichbar. Es gibt mehrere Lösungen:
1. Verwendung eines Heartbeats. Nachdem die Verbindung einmal hergestellt wurde, muss das GerĂ€t alle paar Minuten Pakete mit AS austauschen, um zu verhindern, dass die Ăbersetzung auf NAT geschlossen wird. Dabei kann jedoch nicht von einer Energieeffizienz die Rede sein.
2. Jedes Mal, wenn es notwendig ist, die VerfĂŒgbarkeit von Paketen fĂŒr das GerĂ€t bei AS zu ĂŒberprĂŒfen, eine Nachricht im Uplink senden.
3. Erstellen eines privaten APN (VRF), bei dem sich der Anwendungsserver und die GerÀte im selben Subnetz befinden, und den GerÀten statische IP-Adressen zuweisen. Das wird funktionieren, ist jedoch fast nicht umsetzbar, wenn es sich um einen Pool von Tausenden, Zehntausenden von GerÀten handelt.
4. SchlieĂlich die passendste Option: IPv6 verwenden, da es kein NAT benötigt, da IPv6-Adressen direkt aus dem Internet verfĂŒgbar sind. Selbst in diesem Fall erhĂ€lt das GerĂ€t jedoch bei einer erneuten Registrierung eine neue IPv6-Adresse und ist nicht mehr ĂŒber die vorherige erreichbar.
Daher muss ein gewisses Initialisierungspaket mit der GerÀte-ID an den Server gesendet werden, um die neue IP-Adresse des GerÀts zu melden. Danach muss auf das BestÀtigungspaket von AS gewartet werden, was auch die Energieeffizienz beeinflusst.
Diese Methoden funktionieren gut fĂŒr 2G/3G/LTE-GerĂ€te, bei denen keine strengen Anforderungen an die Autonomie des GerĂ€ts gestellt werden und daher keine EinschrĂ€nkungen bezĂŒglich der Sendezeit und des Datenverkehrs bestehen. FĂŒr NB-IoT sind diese Methoden aufgrund ihres hohen Energieverbrauchs nicht geeignet.
SCEF löst dieses Problem: Da die einzige GerĂ€te-ID fĂŒr AS die externe ID ist, genĂŒgt es, Datenpakete an SCEF fĂŒr die spezifische externe ID zu senden; SCEF kĂŒmmert sich um den Rest. Wenn sich das GerĂ€t im Energiesparmodus (PSM) oder eDRX befindet, werden die Daten zwischengespeichert und geliefert, sobald das GerĂ€t verfĂŒgbar ist. Wenn das GerĂ€t jedoch fĂŒr den Datenverkehr zugĂ€nglich ist, werden die Daten sofort geliefert. Das gilt auch fĂŒr Steuerbefehle.
Jederzeit kann AS die zwischengespeicherte Nachricht an UE zurĂŒckziehen oder durch eine neue ersetzen.
Der Buffering-Mechanismus kann auch bei der Ăbertragung von MO-Daten von UE zu AS angewendet werden. Wenn SCEF die Daten nicht sofort an AS liefern kann, beispielsweise wĂ€hrend Wartungsarbeiten an den AS-Servern, werden diese Pakete zwischengespeichert und garantiert geliefert, sobald AS verfĂŒgbar ist.
Wie bereits erwĂ€hnt, wird der Zugang zu einem bestimmten Dienst und UE fĂŒr AS (wobei NIDD ein Dienst ist) durch Regeln und Richtlinien auf der SCEF-Seite geregelt, was die einzigartige FĂ€higkeit zur gleichzeitigen Nutzung von Daten eines UE durch mehrere AS ermöglicht. Das heiĂt, wenn mehrere AS sich fĂŒr ein UE angemeldet haben, wird SCEF die Daten, nachdem sie von UE empfangen wurden, an alle angemeldeten AS weiterleiten. Dies ist besonders geeignet fĂŒr FĂ€lle, in denen der Ersteller eines Netzwerks von SpezialgerĂ€ten Daten zwischen mehreren Kunden teilt. Zum Beispiel kann man, nachdem ein Netzwerk von Wetterstationen, die auf NB-IoT arbeiten, eingerichtet wurde, die Daten gleichzeitig an viele Dienste verkaufen.
Mechanismus der garantierten Nachrichtenlieferung
Reliable Data Service â Mechanismus fĂŒr die garantierte Lieferung von MO- und MT-Nachrichten ohne Verwendung spezialisierter Protokollalgorithmen wie zum Beispiel Handshake in TCP. Er funktioniert durch das Setzen eines speziellen Flags im Kontrollteil der Nachricht wĂ€hrend des Austauschs zwischen UE und SCEF. Ob dieser Mechanismus beim Traffikversand aktiviert werden soll oder nicht, entscheidet AS.
Wenn der Mechanismus aktiviert ist, setzt UE bei Bedarf fĂŒr die garantierte Lieferung von MO-Traffic ein spezielles Flag im Kontrollteil des Pakets. Beim Empfang eines solchen Pakets antwortet SCEF mit einer BestĂ€tigung an UE. Wenn UE kein BestĂ€tigungspaket erhĂ€lt, wird das Paket an SCEF erneut gesendet. Dasselbe gilt fĂŒr MT-Traffic.
GerĂ€teĂŒberwachung (monitoring events - MONTE)
Wie bereits erwĂ€hnt, umfasst die FunktionalitĂ€t von SCEF unter anderem Funktionen zur Ăberwachung des Zustands von UE, die sogenannte GerĂ€teĂŒberwachung. Neue Identifikatoren und DatenĂŒbertragungsmechanismen sind Optimierungen (auch wenn sie sehr wesentliche sind) bereits bestehender Verfahren, wĂ€hrend MONTE eine völlig neue FunktionalitĂ€t darstellt, die in 2G/3G/LTE-Netzen nicht verfĂŒgbar ist. MONTE ermöglicht es AS, Parameter des GerĂ€ts wie Verbindungsstatus, KommunikationsverfĂŒgbarkeit, Standort, Roaming-Status usw. zu verfolgen. Wir werden spĂ€ter ausfĂŒhrlicher auf jedes dieser Themen eingehen.
Wenn es notwendig ist, ein Ăberwachungsereignis fĂŒr ein GerĂ€t oder eine Gruppe von GerĂ€ten zu aktivieren, kann AS sich auf den entsprechenden Dienst anmelden, indem er SCEF einen Befehl ĂŒber die entsprechende API MONTE sendet, der Parameter wie external Id oder external group ID, Identifikator AS, Ăberwachungstyp, Anzahl der Berichte, die AS erhalten möchte, enthĂ€lt. Wenn AS zur AusfĂŒhrung der Anfrage autorisiert ist, provisioniert SCEF je nach Typ das Ereignis im HSS oder MME (siehe Abb. 4). Bei Eintreten des Ereignisses generieren MME oder HSS einen Bericht an SCEF, der diesen an AS sendet.
Die Provisionierung aller Ereignisse, mit Ausnahme von "Number of UEs present in a geographic area", erfolgt ĂŒber HSS. Zwei Ereignisse, "Change of IMSI-IMEI Association" und "Roaming Status", werden direkt auf HSS ĂŒberwacht, die ĂŒbrigen werden von HSS auf MME provisioniert.
Ereignisse können einmalig oder periodisch sein und hÀngen von ihrem Typ ab.

Die Ăbermittlung des Ereignisberichts (Reporting) erfolgt durch den Knoten, der das Ereignis ĂŒberwacht, direkt an SCEF (Abb. 5).

Wichtiger Punkt: Ăberwachungsereignisse können sowohl fĂŒr non-IP-GerĂ€te, die ĂŒber SCEF verbunden sind, als auch fĂŒr IP-GerĂ€te gelten, die Daten auf klassische Weise ĂŒber MME-SGW-PGW ĂŒbertragen.
Betrachten wir jedes der Ăberwachungsereignisse genauer:
Verlust der KonnektivitĂ€t â informiert AS, dass UE weder fĂŒr Datenverkehr noch fĂŒr Signalaustausch verfĂŒgbar ist. Das Ereignis tritt ein, wenn der "Mobile Reachability Timer" fĂŒr UE bei MME ablĂ€uft. Im Antrag auf diese Art der Ăberwachung kann AS seinen Wert fĂŒr die "Maximale Erkennungszeit" angeben â wenn UE innerhalb dieser Zeit keine AktivitĂ€t zeigt, wird AS informiert, dass UE nicht verfĂŒgbar ist, mit Angabe des Grundes. Das Ereignis tritt auch ein, wenn UE aus irgendeinem Grund gewaltsam aus dem Netzwerk entfernt wurde.
* Damit das Netzwerk weiĂ, dass das GerĂ€t weiterhin verfĂŒgbar ist, initiiert es regelmĂ€Ăig das Aktualisierungsverfahren â Tracking Area Update (TAU). Die HĂ€ufigkeit dieses Verfahrens wird vom Netzwerk ĂŒber den Timer T3412 oder (T3412_extended im Falle von PSM) festgelegt, dessen Wert wĂ€hrend des Attach-Verfahrens oder des nĂ€chsten TAU an das GerĂ€t ĂŒbermittelt wird. Der Mobile Reachability Timer ist normalerweise einige Minuten lĂ€nger als T3412. Wenn UE vor Ablauf des "Mobile Reachability Timer" kein TAU durchgefĂŒhrt hat, betrachtet das Netzwerk es als nicht mehr verfĂŒgbar.
UE-VerfĂŒgbarkeit â Zeigt an, wann UE fĂŒr DL-Verkehr oder SMS verfĂŒgbar wird. Dies geschieht, wenn UE fĂŒr Paging verfĂŒgbar wird (fĂŒr UE im eDRX-Modus) oder wenn UE in den ECM-CONNECTED-Modus wechselt (fĂŒr UE im PSM- oder eDRX-Modus), d.h. ein TAU durchfĂŒhrt oder ein Uplink-Paket sendet.
Standortberichterstattung â Diese Art von Ăberwachungsereignissen ermöglicht es AS, Standortdaten von UE anzufordern. Es kann entweder der aktuelle Standort (Current Location) oder der zuletzt bekannte Standort (Last Known Location, bestimmt durch die Cell-ID, aus der das GerĂ€t zuletzt TAU durchgefĂŒhrt oder Verkehr ĂŒbertragen hat) angefordert werden, was fĂŒr GerĂ€te relevant ist, die sich im Energiesparmodus PSM oder eDRX befinden. FĂŒr den "Current Location" kann AS wiederholte Berichte anfordern, wobei MME AS jedes Mal informiert, wenn sich der Standort des GerĂ€ts Ă€ndert.
Ănderung der IMSI-IMEI-Zuordnung â Bei Aktivierung dieses Ereignisses beginnt SCEF, die Ănderung der IMSI (Identifikationsnummer der SIM-Karte) und der IMEI (GerĂ€teidentifikator) zu verfolgen. Bei Eintritt des Ereignisses informiert es AS. Es kann zur automatischen Neuzuweisung der externen ID an das GerĂ€t wĂ€hrend geplanter Wartungsarbeiten verwendet werden oder als Identifikator fĂŒr den Diebstahl des GerĂ€ts dienen.
Roaming-Status â Diese Art der Ăberwachung wird von AS verwendet, um zu bestimmen, ob sich das UE im Heimnetz oder im Netzwerk eines Roaming-Partners befindet. Optional kann der PLMN (Public Land Mobile Network) des Netzbetreibers ĂŒbergeben werden, in dem das GerĂ€t registriert ist.
Kommunikationsfehler â Diese Art der Ăberwachung informiert AS ĂŒber Störungen in der Kommunikation mit dem GerĂ€t, basierend auf den GrĂŒnden fĂŒr den Verbindungsabbruch (Release Cause Code), die vom Funkzugangsnetz (S1-AP-Protokoll) erhalten werden. Dieses Ereignis kann helfen, den Grund fĂŒr den Kommunikationsfehler zu bestimmen â entweder aufgrund von Problemen im Netzwerk, beispielsweise bei Ăberlastung von eNodeb (Radio Resources Not Available), oder wegen eines Fehlers im GerĂ€t selbst (Radio Connection With UE Lost).
VerfĂŒgbarkeit nach DDN-Fehler â Dieses Ereignis informiert AS, dass das GerĂ€t nach einem Kommunikationsfehler wieder verfĂŒgbar ist. Es kann verwendet werden, wenn Daten an das GerĂ€t gesendet werden sollen, aber der vorherige Versuch nicht erfolgreich war, da das UE nicht auf die Benachrichtigung des Netzwerks (Paging) reagiert hat und die Daten nicht zugestellt werden konnten. Wenn diese Art der Ăberwachung fĂŒr das UE angefordert wurde, wird AS informiert, sobald das GerĂ€t eine eingehende Kommunikation durchfĂŒhrt, eine TAU ausfĂŒhrt oder Daten im Uplink sendet. Da das DDN (Downlink Data Notification)-Verfahren zwischen MME und S/P-GW funktioniert, ist diese Art der Ăberwachung nur fĂŒr IP-GerĂ€te verfĂŒgbar.
PDN-KonnektivitĂ€tsstatus â Informiert AS ĂŒber den Statuswechsel des GerĂ€ts (PDN-KonnektivitĂ€tsstatus) â Aktivierung (Aktivierung von PDN) oder Deaktivierung (Löschung von PDN). Dies kann von AS genutzt werden, um eine Kommunikation mit dem UE zu initiieren oder umgekehrt zu verstehen, dass eine Kommunikation nicht mehr möglich ist. Diese Art der Ăberwachung ist sowohl fĂŒr IP- als auch fĂŒr Non-IP-GerĂ€te verfĂŒgbar.
Anzahl der UEs in einem geografischen Bereich â Diese Art der Ăberwachung wird von AS verwendet, um die Anzahl der UEs in einem bestimmten geografischen Gebiet zu bestimmen.
GerÀtetriggerung (Device triggering)
In 2G/3G-Netzen war der Registrierungsprozess in das Netzwerk zweistufig: Zuerst registrierte sich das GerĂ€t im SGSN (Attach-Verfahren), dann wurde bei Bedarf zur Ăbertragung von Daten der PDP-Kontext aktiviert â die Verbindung zum Paket-Gateway (GGSN). In 3G-Netzen fanden diese beiden Prozesse nacheinander statt, d.h. das GerĂ€t wartete nicht, bis es Daten ĂŒbertragen musste, sondern aktivierte den PDP sofort nach Abschluss des Attach-Verfahrens. In LTE wurden diese beiden Verfahren zu einem einzigen zusammengefasst, d.h. beim Attach forderte das GerĂ€t sofort die Aktivierung der PDN-Verbindung (entspricht PDP in 2G/3G) ĂŒber eNodeB zu MME-SGW-PGW an.
In NB-IoT wurde eine Verbindungsmethode definiert, die als "Attach ohne PDN" bezeichnet wird, d.h. der UE fĂŒhrt das Attach durch, ohne eine PDN-Verbindung herzustellen. In diesem Fall ist es nicht verfĂŒgbar, um Verkehr zu ĂŒbertragen, und kann nur SMS empfangen oder senden. Um diesem GerĂ€t einen Befehl zur Aktivierung der PDN und Verbindung zu AS zu senden, wurde die Funktion "Device triggering" entwickelt.
Beim Erhalt des Befehls zur Verbindung dieses UE von AS initiiert SCEF ĂŒber das SMS-Zentrum den Versand einer Steuer-SMS an das GerĂ€t. Beim Empfang der SMS aktiviert das GerĂ€t die PDN und verbindet sich mit AS, um weitere Anweisungen zu erhalten oder Daten zu ĂŒbertragen.
Es kann FĂ€lle geben, in denen die Anmeldung beim GerĂ€t auslĂ€uft. Ja, jede Anmeldung hat eine bestimmte Lebensdauer, die vom Betreiber oder in Absprache mit AS festgelegt wurde. Nach Ablauf dieser Zeit wird die PDN auf dem MME deaktiviert, und das GerĂ€t wird fĂŒr AS nicht mehr verfĂŒgbar sein. In diesem Fall hilft ebenfalls die Funktion "Device triggering". Beim Empfang neuer Daten von AS wird SCEF den Verbindungsstatus des GerĂ€ts ermitteln und die Daten ĂŒber den SMS-Kanal ĂŒbermitteln.
Fazit
Die FunktionalitĂ€t von SCEF beschrĂ€nkt sich natĂŒrlich nicht auf die oben beschriebenen Dienste und entwickelt sich stĂ€ndig weiter und erweitert sich. Derzeit sind fĂŒr SCEF bereits mehr als ein Dutzend Dienstleistungen standardisiert. Bislang haben wir nur die wichtigsten und nachgefragtesten Funktionen von Entwicklern angesprochen, und ĂŒber die anderen werden wir in zukĂŒnftigen Artikeln berichten.
Sofort stellt sich die Frage, wie man Testzugang zu diesem "Wunder"-Knoten fĂŒr vorab Testen und Debuggen möglicher FĂ€lle erhalten kann? Alles ganz einfach. Jeder Entwickler kann eine Anfrage an iot.info@mts.ru senden, in der es ausreicht, das Ziel der Verbindung, eine Beschreibung möglicher FĂ€lle und Kontaktdaten zur Kontaktaufnahme anzugeben.
Bis zum nÀchsten Mal!
Autoren:
- Senior Expert fĂŒr konvergente Lösungen und Multimedia-Dienste Sergey Novikov ,
- Experte fĂŒr konvergente Lösungen und Multimedia-Dienste Alexey Lapshin
Quelle: habr.com
