Im Artikel ââ haben wir ĂŒber die Architektur des Paketkernnetzes NB-IoT gesprochen und einen neuen Knoten, SCEF, erwĂ€hnt. In diesem dritten Teil erklĂ€ren wir, was das ist und wozu es dient.

Bei der Erstellung eines M2M-Services stoĂen Anwendungsentwickler auf folgende Fragen:
- Wie identifiziere ich GerÀte?
- Welchen Algorithmus zur ĂberprĂŒfung und BestĂ€tigung der AuthentizitĂ€t sollte ich verwenden?
- Welches Transportprotokoll wĂ€hle ich fĂŒr die Interaktion mit den GerĂ€ten?
- Wie gewĂ€hrleiste ich die zuverlĂ€ssige DatenĂŒbertragung an die GerĂ€te?
- Wie organisiere und lege ich Regeln fĂŒr den Datenaustausch mit ihnen fest?
- Wie ĂŒberwache ich den Status der GerĂ€te und erhalte Informationen in Echtzeit?
- Wie sende ich gleichzeitig Daten an eine Gruppe von GerÀten?
- Wie sende ich gleichzeitig Daten von einem GerÀt an mehrere Kunden?
- Wie erhalte ich einen einheitlichen Zugang zu zusÀtzlichen Servicediensten des Anbieters zur Verwaltung meines GerÀts?
Um diese Herausforderungen zu bewĂ€ltigen, mĂŒssen proprietĂ€re, technisch âschwereâ Lösungen entwickelt werden, was zu erhöhtem Arbeitsaufwand und lĂ€ngeren Time-to-Market-Zeiten fĂŒr die Dienstleistungen fĂŒhrt. Genau hier kommt der neue Knoten SCEF ins Spiel.
Nach der Definition der 3GPP ist SCEF (Service Capability Exposure Function) ein völlig neues Element der 3GPP-Architektur, dessen Funktion es ist, Dienstleistungen und Möglichkeiten, die durch 3GPP-Netzwerkschnittstellen bereitgestellt werden, sicher ĂŒber APIs zu exponieren.
In einfachen Worten ist SCEF ein Vermittler zwischen dem Netzwerk und dem Anwendungserver (Application Server â AS), ein einheitliches Zugangstor zu den Diensten des Betreibers zur Verwaltung seines M2M-GerĂ€ts im NB-IoT-Netz ĂŒber eine intuitive, standardisierte API-Schnittstelle.
SCEF verbirgt die KomplexitÀt des Betreiber-Netzwerks und ermöglicht es Anwendungsentwicklern, sich von den komplexen, spezifischen Interaktionsmechanismen mit den GerÀten zu distanzieren.
Durch die Umwandlung von Netzwerkprotokollen in eine fĂŒr Anwendungsentwickler vertraute API-Schnittstelle erleichtert SCEF die Entwicklung neuer Dienste und verkĂŒrzt die MarkteinfĂŒhrungszeit. Zudem umfasst der neue Knoten Funktionen zur Identifizierung/Authentifizierung mobiler GerĂ€te und zur Festlegung von DatenĂŒbertragungsregeln zwischen dem GerĂ€t und dem AS, wodurch Anwendungsentwickler von der Notwendigkeit befreit werden, diese Funktionen selbst zu implementieren, und somit die Verantwortung auf den Betreiber ĂŒbertragen wird.
SCEF integriert die Schnittstellen, die fĂŒr die Authentifizierung und Autorisierung von Anwendungsservern, die Aufrechterhaltung der MobilitĂ€t der UE, die DatenĂŒbertragung und das Triggern von GerĂ€ten, sowie den Zugang zu zusĂ€tzlichen Diensten und Möglichkeiten des Betreiber-Netzes erforderlich sind.
In Richtung AS gibt es eine einzige Schnittstelle T8, eine API-Schnittstelle (HTTP/JSON), die von 3GPP standardisiert wurde. Alle Schnittstellen, mit Ausnahme von T8, arbeiten auf Basis des DIAMETER-Protokolls (siehe Abbildung 1).

T6a ist die Schnittstelle zwischen SCEF und MME. Sie wird fĂŒr die Verfahren zur MobilitĂ€ts-/Sitzungsverwaltung, zur Ăbertragung von Non-IP-Daten, zur Provisionierung von Monitoring-Ereignissen und zur Erfassung von entsprechenden Berichten verwendet.
S6t â die Schnittstelle zwischen SCEF und HSS. Sie ist notwendig fĂŒr die Authentifizierung des Teilnehmers, die Autorisierung von Anwendungsservern, den Erhalt der Kombination aus external ID und IMSI/MSISDN, die Provisionierung von Ăberwachungsereignissen und den Erhalt von Berichten dazu.
S6m/T4 â Schnittstellen von SCEF zu HSS und SMS-C (in 3GPP wird der Knoten MTC-IWF definiert, der zum Triggern von GerĂ€ten und zum Versand von SMS in NB-IoT-Netzen verwendet wird. In allen Implementierungen ist die FunktionalitĂ€t dieses Knotens jedoch in SCEF integriert, sodass wir ihn zur Vereinfachung des Schemas nicht separat betrachten werden). Sie werden verwendet, um Routinginformationen fĂŒr den Versand von SMS zu erhalten und um mit dem SMS-Zentrum zu interagieren.
T8 â API-Schnittstelle fĂŒr die Interaktion von SCEF mit Anwendungsservern. Ăber diese Schnittstelle werden sowohl Steuerbefehle als auch Datenverkehr ĂŒbertragen.
*TatsĂ€chlich gibt es mehr Schnittstellen, hier sind nur die grundlegendsten aufgefĂŒhrt. Eine vollstĂ€ndige Liste ist in 3GPP 23.682 (4.3.2 Liste der Bezugspunkte) zu finden.
Im Folgenden sind die wichtigsten Funktionen und Dienste von SCEF aufgefĂŒhrt:
- Bindung der SIM-Karten-ID (IMSI) an die external ID;
- Ăbertragung von Non-IP-Datenverkehr (Non-IP Data Delivery, NIDD);
- Gruppenoperationen unter Verwendung der external group ID;
- UnterstĂŒtzung des BestĂ€tigungsmodus fĂŒr die DatenĂŒbertragung;
- Mobile Originated (MO) und Mobile Terminated (MT) Datenpufferung;
- Authentifizierung und Autorisierung von GerÀten und Anwendungsservern;
- Gleichzeitige Nutzung der Daten eines UE durch mehrere AS;
- UnterstĂŒtzung spezieller Funktionen zur Ăberwachung des UE-Zustands (MONTE â Monitoring Events);
- Triggering von GerÀten;
- GewÀhrleistung des Roamings von non-IP-Daten.
Das grundlegende Prinzip der Interaktion zwischen AS und SCEF basiert auf dem Schema sogenannter Abonnements. Bei Bedarf an Zugriff auf einen bestimmten Dienst muss der Anwendungsserver ein Abonnement erstellen, indem er einen Befehl an die spezifische API des angeforderten Dienstes sendet und als Antwort eine eindeutige Identifikation erhÀlt. Alle weiteren Aktionen und Kommunikationen mit dem UE im Rahmen dieses Dienstes erfolgen dann unter Verwendung dieser Identifikation.
External ID: universelle GerÀteidentifikation
Eine der bedeutendsten Ănderungen im Interaktionsschema zwischen dem AS und den GerĂ€ten bei der Nutzung ĂŒber SCEF ist die EinfĂŒhrung eines universellen Identifizierers. Anstelle der Telefonnummer (MSISDN) oder IP-Adresse, wie es im klassischen 2G/3G/LTE-Netz war, wird der GerĂ€tetyp fĂŒr den Anwendungsserver nun durch die "external ID" definiert. Diese wird standardmĂ€Ăig im fĂŒr Entwickler gewohnten Format "@" angegeben.
Entwickler sind nicht mehr gezwungen, Authentifizierungsalgorithmen fĂŒr GerĂ€te umzusetzen, da das Netzwerk diese Funktion vollstĂ€ndig ĂŒbernimmt. Die external ID ist mit der IMSI verknĂŒpft, wodurch die Entwickler sicher sein können, dass sie beim Zugriff auf eine spezifische external ID mit einer bestimmten SIM-Karte interagieren. Bei Verwendung des SIM-Moduls ergibt sich eine einzigartige Situation, in der die external ID eindeutig ein bestimmtes GerĂ€t identifiziert!
DarĂŒber hinaus können mehrere external IDs einer einzigen IMSI zugeordnet werden â dies schafft eine noch interessantere Situation, in der die external ID eindeutig eine spezifische Anwendung identifiziert, die fĂŒr einen bestimmten Dienst auf einem bestimmten GerĂ€t verantwortlich ist.
Es wird auch eine Gruppen-ID â die externe Gruppen-ID â eingefĂŒhrt, die aus einer Reihe einzelner externer IDs besteht. Mit einem einzigen Anfrage an das SCEF AS können jetzt Gruppenoperationen initiiert werden: die Ăbertragung von Daten oder Steuerbefehlen an eine Vielzahl von GerĂ€ten, die zu einer logischen Gruppe zusammengefasst sind.
Da der Ăbergang zu einer neuen GerĂ€te-ID fĂŒr Entwickler des AS nicht sofort erfolgen kann, hat das SCEF die Möglichkeit zur Kommunikation zwischen AS und UE ĂŒber die Standardnummer â MSISDN â beibehalten.
Ăbertragung nicht-IP-Verkehrs (Non-IP Data Delivery, NIDD)
Im NB-IoT wurde im Rahmen der Optimierung der Mechanismen zur Ăbertragung kleiner Datenmengen neben den bereits bestehenden PDN-Typen wie IPv4, IPv6 und IPv4v6 ein weiterer Typ â Non-IP â eingefĂŒhrt. In diesem Fall erhĂ€lt das GerĂ€t (UE) keine IP-Adresse, und die Daten werden ohne Verwendung des IP-Protokolls ĂŒbertragen. Der Verkehr fĂŒr solche Verbindungen kann auf zwei Arten geroutet werden: klassisch â MME -> SGW -> PGW und dann ĂŒber einen PtP-Tunnel bis zum AS (Abb. 2) oder unter Verwendung des SCEF (Abb. 3).

Die klassische Methode bietet im Vergleich zu IP-Traffic keine wesentlichen Vorteile, abgesehen von der Reduzierung der ĂŒbertragenen PaketgröĂen aufgrund des Fehlens von IP-Headern. Die Nutzung von SCEF hingegen eröffnet eine Vielzahl neuer Möglichkeiten und vereinfacht die Interaktion mit GerĂ€ten erheblich.
Bei der DatenĂŒbertragung ĂŒber SCEF ergeben sich zwei sehr wichtige Vorteile gegenĂŒber klassischem IP-Traffic:
Die Zustellung von MT-Traffic an das GerĂ€t ĂŒber externe IDs.
Um eine Nachricht an ein klassisches IP-GerĂ€t zu senden, muss das AS die IP-Adresse des GerĂ€ts kennen. Hier tritt ein Problem auf: Da das GerĂ€t bei der Registrierung normalerweise eine âgraueâ IP-Adresse erhĂ€lt, kommuniziert es mit dem Anwendungsserver, der im Internet liegt, ĂŒber einen NAT-Knoten, wo die graue Adresse in eine öffentliche Adresse ĂŒbersetzt wird. Die Zuordnung von grauer zu öffentlicher IP-Adresse besteht nur fĂŒr einen begrenzten Zeitraum, abhĂ€ngig von den NAT-Einstellungen. Im Durchschnitt sind dies fĂŒr TCP oder UDP nicht mehr als fĂŒnf Minuten. Das bedeutet, wenn innerhalb von fĂŒnf Minuten kein Datenaustausch mit diesem GerĂ€t stattfindet, fĂ€llt die Zuordnung auseinander, und das GerĂ€t ist nicht mehr unter der öffentlichen Adresse erreichbar, mit der die Sitzung mit dem AS initiiert wurde. Es gibt mehrere Lösungen:
1. Verwenden Sie Heartbeat. Nachdem eine Verbindung einmal hergestellt wurde, sollte das GerĂ€t alle paar Minuten Pakete mit dem AS austauschen, um zu verhindern, dass die Ăbertragung am NAT geschlossen wird. Eine energieeffiziente Lösung ist hierbei jedoch nicht möglich.
2. Jedes Mal, wenn es nötig ist, das Vorhandensein von Paketen fĂŒr das GerĂ€t beim AS zu ĂŒberprĂŒfen â eine Nachricht an das Uplink senden.
3. Erstellen Sie ein privates APN (VRF), in dem der Anwendungsserver und die GerÀte im selben Subnetz sind, und weisen Sie den GerÀten statische IP-Adressen zu. Es wird funktionieren, aber es ist fast unmöglich, wenn es sich um einen Pool von Tausenden oder Zehntausenden von GerÀten handelt.
4. SchlieĂlich die beste Option: Verwenden Sie IPv6, da dafĂŒr kein NAT benötigt wird, da IPv6-Adressen direkt aus dem Internet erreichbar sind. Allerdings erhĂ€lt das GerĂ€t bei einer erneuten Registrierung eine neue IPv6-Adresse und ist nicht mehr ĂŒber die vorherige verfĂŒgbar.
Daher ist es notwendig, ein Initialisierungspaket mit der GerÀtekennung an den Server zu senden, um die neue IP-Adresse des GerÀts zu kommunizieren. Danach muss auf das BestÀtigungspaket vom AS gewartet werden, was ebenfalls die Energieeffizienz beeintrÀchtigt.
Diese Methoden sind gut geeignet fĂŒr 2G/3G/LTE-GerĂ€te, bei denen keine strengen Anforderungen an die Akkulaufzeit bestehen und somit keine EinschrĂ€nkungen hinsichtlich der Online-Zeit und des Traffics bestehen. FĂŒr NB-IoT sind diese Methoden aufgrund ihres hohen Energieverbrauchs nicht geeignet.
SCEF löst dieses Problem: Da die einzige GerĂ€tekennung fĂŒr AS die externe ID ist, genĂŒgt es, dass AS ein Datenpaket an SCEF fĂŒr die spezifische externe ID sendet, wĂ€hrend sich SCEF um den Rest kĂŒmmert. Wenn das GerĂ€t im Energiesparmodus PSM oder eDRX ist, werden die Daten zwischengespeichert und geliefert, sobald das GerĂ€t verfĂŒgbar ist. Ist das GerĂ€t jedoch fĂŒr den Verkehr verfĂŒgbar, werden die Daten sofort zugestellt. Dies gilt auch fĂŒr Steuerbefehle.
Jederzeit kann AS die zwischengespeicherte Nachricht an das UE zurĂŒckziehen oder durch eine neue ersetzen.
Der Mechanismus zur Pufferung kann auch bei der Ăbertragung von MO-Daten vom UE zu AS angewendet werden. Wenn SCEF die Daten nicht sofort an AS zustellen kann, etwa aufgrund von Wartungsarbeiten an den AS-Servern, werden diese Pakete zwischengespeichert und garantiert ausgeliefert, 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 die Regeln und Richtlinien auf Seiten des SCEF geregelt. Dies ermöglicht eine einzigartige Möglichkeit der gleichzeitigen Nutzung von Daten eines einzelnen UE durch mehrere AS. Das bedeutet, dass wenn mehrere AS sich fĂŒr ein einzelnes UE angemeldet haben, SCEF nach dem Empfang der Daten von UE diese an alle angemeldeten AS weiterleitet. Dies eignet sich gut fĂŒr Szenarien, in denen der Ersteller eines Parks spezialisierter GerĂ€te Daten zwischen mehreren Kunden teilt. Zum Beispiel kann man durch die Erstellung eines Netzwerks von Wetterstationen, die auf NB-IoT basieren, die Daten gleichzeitig an viele Dienste verkaufen.
Mechanismus fĂŒr garantierte Nachrichtenlieferung
Reliable Data Service â ein Mechanismus zur garantierten Lieferung von MO- und MT-Nachrichten ohne den Einsatz spezialisierter Algorithmen auf Protokollebene, wie beispielsweise Handshakes in TCP. Er funktioniert durch die Aktivierung eines speziellen Flags in der Steuerungskomponente der Nachricht wĂ€hrend des Austauschs zwischen UE und SCEF. Ob dieser Mechanismus bei der Ăbertragung von Daten aktiviert werden soll oder nicht, entscheidet das AS.
Wenn der Mechanismus aktiviert ist, setzt das UE bei Bedarf fĂŒr die garantierte Lieferung von MO-Traffic ein spezielles Flag in den Header des Pakets. Wenn das SCEF ein solches Paket erhĂ€lt, antwortet es dem UE mit einer BestĂ€tigung. Falls das UE kein BestĂ€tigungspaket erhĂ€lt, wird das Paket in Richtung SCEF erneut gesendet. Dasselbe gilt auch fĂŒr MT-Traffic.
GerÀtemonitoring (Monitoring-Events - MONTE)
Wie bereits erwĂ€hnt, umfasst die FunktionalitĂ€t des SCEF unter anderem die Ăberwachung des Zustands der UE, das sogenannte GerĂ€temonitoring. WĂ€hrend neue Identifikatoren und DatenĂŒbertragungsmechanismen Optimierungen (auch wenn sie sehr bedeutend sind) bereits bestehender Verfahren darstellen, bietet MONTE eine völlig neue FunktionalitĂ€t, die in 2G/3G/LTE-Netzen nicht verfĂŒgbar ist. MONTE ermöglicht es der AS, Parameter wie den Verbindungsstatus, die KommunikationsverfĂŒgbarkeit, den Standort, den Roaming-Status usw. zu verfolgen. Im Folgenden werden wir jedes dieser Aspekte nĂ€her erlĂ€utern.
Um ein Monitoring-Ereignis fĂŒr ein GerĂ€t oder eine Gruppe von GerĂ€ten zu aktivieren, abonniert das AS den entsprechenden Service, indem es einen Befehl ĂŒber die passende API MONTE an das SCEF sendet. Dabei werden Parameter wie die externe ID oder die externe Gruppen-ID, die AS-ID, der Monitoring-Typ und die Anzahl der Berichte, die das AS empfangen möchte, einbezogen. Sofern das AS fĂŒr die Anfrage autorisiert ist, provisioniert das SCEF je nach Typ das Ereignis auf dem HSS oder MME (siehe Abb. 4). Bei Eintritt eines Ereignisses generieren MME oder HSS einen Bericht fĂŒr das SCEF, welches diesen an das AS sendet.
Die Provisionierung aller Ereignisse, mit Ausnahme von "Anzahl der in einem geografischen Gebiet vorhandenen UEs", erfolgt ĂŒber den HSS. Die beiden Ereignisse "Ănderung der IMSI-IMEI-Zuordnung" und "Roaming-Status" werden direkt auf dem HSS verfolgt, wĂ€hrend die anderen vom HSS auf dem MME provisioniert werden.
Ereignisse können einmalig oder periodisch sein und hÀngen von ihrem Typ ab.

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

Wichtiger Punkt: Ăberwachungsereignisse können sowohl auf non-IP-GerĂ€te, die ĂŒber SCEF verbunden sind, als auch auf IP-GerĂ€te angewendet werden, die Daten auf herkömmliche Weise ĂŒber MME-SGW-PGW ĂŒbertragen.
Werfen wir einen genaueren Blick auf jedes der Ăberwachungsereignisse:
Verlust der KonnektivitĂ€t â informiert AS, dass das UE weder fĂŒr Datenverkehr noch fĂŒr Signalaustausch verfĂŒgbar ist. Dieses Ereignis tritt ein, wenn der "Mobile Reachability Timer" fĂŒr das UE im MME ablĂ€uft. In einer Anfrage fĂŒr diesen Typ der Ăberwachung kann AS seinen Wert fĂŒr die "Maximale Erkennungszeit" angeben â wenn wĂ€hrend dieser Zeit keine AktivitĂ€t des UE festgestellt wird, wird AS darĂŒber informiert, dass das UE nicht verfĂŒgbar ist, einschlieĂlich des Grundes. Das Ereignis tritt ebenfalls ein, wenn das UE aus irgendeinem Grund gezwungen aus dem Netzwerk entfernt wurde.
* Damit das Netzwerk weiĂ, dass das GerĂ€t weiterhin verfĂŒgbar ist, initiiert es regelmĂ€Ăig den Aktualisierungsprozess â Tracking Area Update (TAU). Die HĂ€ufigkeit dieses Verfahrens wird vom Netzwerk ĂŒber den Timer T3412 (oder T3412_extended im Fall von PSM) festgelegt, dessen Wert dem GerĂ€t wĂ€hrend des Attach- oder eines zeitlichen TAU-Verfahrens ĂŒbermittelt wird. Der Mobile Reachability Timer ist normalerweise einige Minuten lĂ€nger als T3412. Wenn die UE bis zum Ablauf des âMobile Reachability Timerâ kein TAU durchgefĂŒhrt hat, wird sie von dem Netzwerk als weniger verfĂŒgbar angesehen.
UE-Erreichbarkeit â Zeigt an, wann die UE fĂŒr DL-Traffic oder SMS erreichbar wird. Dies geschieht, wenn die UE fĂŒr Paging verfĂŒgbar wird (fĂŒr UE im eDRX-Modus) oder wenn die UE in den ECM-CONNECTED Modus wechselt (fĂŒr UE im PSM oder eDRX-Modus), d.h. TAU durchfĂŒhrt oder ein Uplink-Paket sendet.
Standortberichterstattung â Dieser Monitoring-Typ ermöglicht es dem AS, Daten ĂŒber den Standort des UE abzurufen. Es kann entweder der aktuelle Standort (Current Location) oder der zuletzt bekannte Standort (Last Known Location, bestimmt durch die Cell ID, von der das GerĂ€t zuletzt TAU durchgefĂŒhrt oder Daten ĂŒbertragen hat) angefordert werden, was fĂŒr GerĂ€te im Energiesparmodus PSM oder eDRX relevant ist. FĂŒr "Current Location" kann das AS wiederkehrende Berichte anfordern, wobei das MME AS jedes Mal informiert, wenn sich der Standort des GerĂ€ts Ă€ndert.
Ănderung der IMSI-IMEI-Zuordnung â Sobald dieses Ereignis aktiviert ist, beginnt das SCEF, die Ănderung der Zuordnung von IMSI (Identifikator der SIM-Karte) und IMEI (Identifikator des GerĂ€ts) zu ĂŒberwachen. Bei Eintreten des Ereignisses wird das AS informiert. Dies kann zur automatischen Neuzuweisung der externen ID an das GerĂ€t wĂ€hrend geplanter Wartungsarbeiten verwendet werden oder als Identifikator fĂŒr einen Diebstahl des GerĂ€ts dienen.
Roaming-Status â Diese Art der Ăberwachung wird vom AS verwendet, um festzustellen, ob sich das UE im Heimnetz oder im Netz eines Partner-Roaming-Anbieters befindet. Optional kann der PLMN (Public Land Mobile Network) des Betreibers ĂŒbertragen werden, bei dem das GerĂ€t registriert ist.
Kommunikationsfehler Dieser Typ der Ăberwachung informiert das AS ĂŒber KommunikationsausfĂ€lle mit dem GerĂ€t, basierend auf den Ursachen des Verbindungsabbruchs (Release Cause Code), die vom Funkzugangsnetz (S1-AP-Protokoll) erhalten werden. Dieses Ereignis kann helfen festzustellen, warum die Kommunikation abgebrochen wurde â aufgrund von Netzwerkproblemen, zum Beispiel bei einer Ăberlastung des eNodeb (Radioressourcen nicht verfĂŒgbar) oder aufgrund eines Fehlers im GerĂ€t selbst (Radio Connection With UE Lost).
VerfĂŒgbarkeit nach DDN-Ausfall Dieses Ereignis informiert das AS darĂŒber, dass das GerĂ€t nach einem Kommunikationsausfall wieder verfĂŒgbar ist. Es kann verwendet werden, wenn Daten an das GerĂ€t ĂŒbertragen werden mĂŒssen, die vorherige Versuch jedoch nicht erfolgreich war, da das UE nicht auf die Benachrichtigung des Netzwerks (Paging) reagiert hat und die Daten nicht zugestellt wurden. Wenn dieser Typ der Ăberwachung fĂŒr das UE angefordert wurde, wird das AS informiert, sobald das GerĂ€t eine eingehende Kommunikation herstellt, eine TAU durchfĂŒhrt oder Daten im Uplink sendet. Da das DDN (Downlink Data Notification)-Verfahren zwischen MME und S/P-GW arbeitet, ist diese Art der Ăberwachung nur fĂŒr IP-GerĂ€te verfĂŒgbar.
PDN-KonnektivitĂ€tsstatus â informiert das AS ĂŒber Ănderungen des GerĂ€testatus (PDN-KonnektivitĂ€tsstatus) â bei der Verbindung (Aktivierung des PDN) oder der Trennung (Löschung des PDN). Dies kann vom AS genutzt werden, um die Kommunikation mit dem UE zu initiieren oder umgekehrt, um zu verstehen, dass die 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 dieser Ăberwachungsmodus wird vom AS verwendet, um die Anzahl der UEs in einem bestimmten geografischen Gebiet zu bestimmen.
GerÀtetriggering (Device triggering)
In 2G/3G-Netzen war das Verfahren zur Netzregistrierung zweistufig: Zuerst registrierte sich das GerĂ€t im SGSN (Attach-Verfahren) und aktivierte dann bei Bedarf den PDP-Kontext â die Verbindung zum Paketgateway (GGSN), um Daten zu ĂŒbertragen. In 3G-Netzen liefen diese beiden Verfahren nacheinander ab, d.h. das GerĂ€t wartete nicht auf den Moment, in dem Daten ĂŒbertragen werden sollten, sondern aktivierte den PDP sofort nach Abschluss des Attach-Verfahrens. In LTE wurden diese beiden Verfahren zu einem kombiniert, d.h. beim Attach forderte das GerĂ€t sofort die Aktivierung der PDN-Verbindung (entspricht dem PDP in 2G/3G) ĂŒber eNodeB an MME-SGW-PGW.
Im NB-IoT gibt es die Möglichkeit der Verbindung, die als "attach without PDN" bezeichnet wird. Das bedeutet, dass das UE sich verbindet, ohne eine PDN-Verbindung herzustellen. In diesem Fall ist es nicht möglich, Daten zu ĂŒbertragen; es kann lediglich SMS empfangen oder gesendet werden. Um einem solchen GerĂ€t den Befehl zur Aktivierung der PDN und zur Verbindung mit AS zu ĂŒbermitteln, wurde die Funktion "Device triggering" entwickelt.
Wenn ein Befehl zur Verbindung eines solchen UE von AS empfangen wird, initiiert SCEF ĂŒber das SMS-Zentrum den Versand einer Steuer-SMS an das GerĂ€t. Nach Erhalt der SMS aktiviert das GerĂ€t die PDN und verbindet sich mit AS, um weitere Anweisungen zu erhalten oder Daten zu ĂŒbermitteln.
Es kann vorkommen, dass das SCEF die Abonnements fĂŒr das GerĂ€t ablĂ€uft. Ja, das Abonnement hat eine Lebensdauer, die vom Betreiber oder in Ăbereinstimmung mit AS festgelegt wurde. Nach Ablauf wird die PDN auf dem MME deaktiviert, und das GerĂ€t wird fĂŒr AS unzugĂ€nglich. In diesem Fall kann auch die Funktion "Device triggering" helfen. Nach Erhalt neuer Daten von AS wird SCEF den Verbindungsstatus des GerĂ€ts ĂŒberprĂŒfen und die Daten ĂŒber den SMS-Kanal ĂŒbermitteln.
Fazit
Die Funktionen von SCEF sind natĂŒrlich nicht auf die oben beschriebenen Dienste beschrĂ€nkt und entwickeln sich stĂ€ndig weiter. Aktuell sind bereits ĂŒber ein Dutzend Dienste fĂŒr SCEF standardisiert. Hier haben wir nur die grundlegenden und gefragtesten Funktionen fĂŒr Entwickler angesprochen; ĂŒber die anderen werden wir in zukĂŒnftigen Artikeln sprechen.
Sofort stellt sich die Frage, wie man Testzugang zu diesem âWunderâ-Knoten fĂŒr vorlĂ€ufige Tests und die Fehlersuche bei möglichen Anwendungen erhalten kann. Es ist ganz einfach. Jeder Entwickler kann eine Anfrage an iot.info@mts.ru senden, in der er den Zweck der Verbindung, eine Beschreibung des möglichen Anwendungsfalls und Kontaktdaten fĂŒr die RĂŒckmeldung angibt.
Bis zum nÀchsten Mal!
Autoren:
- Senior Expert fĂŒr konvergente Lösungen und Multimedia-Services, Sergey Novikov ,
- Expert fĂŒr konvergente Lösungen und Multimedia-Services, Alexey Lapshin
Quelle: habr.com
