Հոդվածում ««, NB-IoT ցանցային փաթեթային միջուկի ճարտարապետության մասին խոսելիս մենք հիշատակեցինք նոր SCEF հանգույցի ի հայտ գալը։ Երրորդ մասում կբացատրենք, թե ինչ է դա և ինչու է այն անհրաժեշտ։
M2M ծառայություն ստեղծելիս ծրագրային ապահովման մշակողները բախվում են հետևյալ հարցերի հետ.
- ինչպես նույնականացնել սարքերը;
- ինչ ալգորիթմ օգտագործել ստուգման և նույնականացման համար;
- որ տրանսպորտային արձանագրությունն ընտրել սարքերի հետ փոխազդեցության համար։
- ինչպես ապահովել, որ տվյալները հասնեն սարքերին։
- ինչպես կազմակերպել և սահմանել նրանց հետ տվյալների փոխանակման կանոններ։
- ինչպես վերահսկել և տեղեկատվություն ստանալ իրենց վիճակի մասին առցանց։
- ինչպես միաժամանակ տվյալներ մատակարարել ձեր սարքերի խմբին։
- ինչպես միաժամանակ տվյալներ ուղարկել մեկ սարքից մի քանի հաճախորդների։
- ինչպես ստանալ միասնական մուտք դեպի լրացուցիչ օպերատորային ծառայություններ՝ ձեր սարքը կառավարելու համար։
Դրանք լուծելու համար անհրաժեշտ է ստեղծել սեփական տեխնիկապես «ծանր» լուծումներ, ինչը հանգեցնում է աշխատուժի ծախսերի և շուկա մուտք գործելու ժամանակի աճի։ Ահա թե որտեղ է օգնության հասնում նոր SCEF հանգույցը։
Ինչպես սահմանում է 3GPP-ն, SCEF-ը (ծառայության կարողությունների բացահայտման ֆունկցիա) 3GPP ճարտարապետության բոլորովին նոր բաղադրիչ է, որի գործառույթը API-ների միջոցով 3GPP ցանցային ինտերֆեյսների կողմից տրամադրվող ծառայությունների և հնարավորությունների անվտանգ բացահայտումն է։
Պարզ ասած, SCEF-ը ցանցի և ծրագրային սերվերի (AS) միջև միջնորդ է, օպերատորի ծառայություններին մուտք գործելու միակ պատուհան՝ NB-IoT ցանցում իր M2M սարքը կառավարելու համար՝ ինտուիտիվ ստանդարտացված API ինտերֆեյսի միջոցով։
SCEF-ը թաքցնում է օպերատորի ցանցի բարդությունը՝ թույլ տալով հավելվածների մշակողներին աբստրակտացնել սարքին բնորոշ փոխազդեցության բարդ, սարքին բնորոշ մեխանիզմները։
Ցանցային արձանագրությունները ծրագրային ապահովման մշակողներին ծանոթ API-ի վերածելով՝ SCEF-ը հեշտացնում է նոր ծառայությունների ստեղծումը և կրճատում շուկա մուտք գործելու ժամանակը։ Նոր հանգույցը ներառում է նաև բջջային սարքերը նույնականացնելու/հաստատելու, սարքի և ՀԾ-ի միջև տվյալների փոխանակման կանոններ սահմանելու գործառույթներ, որոնք վերացնում են հավելվածների մշակողների կողմից այս գործառույթներն իրենց կողմից իրականացնելու անհրաժեշտությունը և այդ գործառույթները տեղափոխում օպերատորի ուսերին։
SCEF-ը ներառում է ծրագրային սերվերների նույնականացման և թույլտվության, UE շարժունակության պահպանման, տվյալների փոխանցման և սարքերի ակտիվացման, օպերատորի ցանցի լրացուցիչ ծառայություններին և հնարավորություններին մուտք գործելու համար անհրաժեշտ ինտերֆեյսները։
AS-ի համար կա միայն մեկ T8 ինտերֆեյս՝ API ինտերֆեյս (HTTP/JSON), որը ստանդարտացված է 3GPP-ի կողմից։ Բոլոր ինտերֆեյսները, բացառությամբ T8-ի, գործում են DIAMETER արձանագրության հիման վրա (Նկ. 1):
T6a – SCEF-ի և MME-ի միջև ինտերֆեյս։ Օգտագործվում է շարժունակության/սեսիայի կառավարման ընթացակարգերի, ոչ IP տվյալների փոխանցման, մոնիթորինգի իրադարձությունների ապահովման և դրանց վերաբերյալ հաշվետվությունների ստացման համար։
S6t – SCEF-ի և HSS-ի միջև ինտերֆեյս։ Անհրաժեշտ է բաժանորդի նույնականացման, ծրագրային սերվերների լիազորման, արտաքին ID-ի և IMSI/MSISDN հղումների ստացման, մոնիթորինգի միջոցառումների կազմակերպման և դրանց վերաբերյալ հաշվետվությունների ստացման համար։
S6m/T4 – SCEF-ից HSS և SMS-C ինտերֆեյսներ (3GPP-ն սահմանում է MTC-IWF հանգույցը, որն օգտագործվում է սարքերի ակտիվացման և SMS փոխանցման համար NB-IoT ցանցերում: Այնուամենայնիվ, բոլոր իրականացումներում այս հանգույցի ֆունկցիոնալությունը ինտեգրված է SCEF-ում, ուստի դիագրամը պարզեցնելու համար մենք այն առանձին չենք դիտարկի): Օգտագործվում է SMS ուղարկելու և SMS կենտրոնի հետ փոխազդելու համար երթուղային տեղեկատվություն ստանալու համար։
T8-ը API ինտերֆեյս է SCEF-ի և ծրագրային սերվերների փոխազդեցության համար։ Այս ինտերֆեյսի միջոցով փոխանցվում են ինչպես կառավարման հրամանները, այնպես էլ երթևեկությունը։
*իրականում կան ավելի շատ ինտերֆեյսներ, այստեղ թվարկված են միայն ամենահիմնականները։ Ամբողջական ցանկը տրված է 3GPP 23.682-ում (4.3.2 Հղման կետերի ցանկ):
Ստորև ներկայացված են SCEF-ի հիմնական առանձնահատկություններն ու ծառայությունները.
- SIM քարտի նույնականացուցիչը (IMSI) կապելով արտաքին նույնականացուցիչի հետ։
- ոչ IP տրաֆիկի փոխանցում (ոչ IP տվյալների առաքում, NIDD);
- խմբային գործողություններ՝ օգտագործելով արտաքին խմբի ID;
- տվյալների փոխանցման ռեժիմի աջակցություն հաստատմամբ;
- MO (Mobile Origined) և MT (Mobile Terminated) տվյալների բուֆերացում։
- սարքերի և ծրագրային սերվերների նույնականացում և լիազորում;
- մեկ UE-ից տվյալների միաժամանակյա օգտագործումը մի քանի AS-ի կողմից;
- UE կարգավիճակի մոնիթորինգի հատուկ գործառույթների աջակցություն (MONTE – Մոնիթորինգային միջոցառումներ);
- սարքի ակտիվացում;
- Ոչ IP տվյալների ռոումինգի ապահովում։
AS-ի և SCEF-ի միջև փոխազդեցության հիմնական սկզբունքը հիմնված է այսպես կոչված բաժանորդագրությունների վրա։ Երբ որոշակի UE-ի համար պահանջվում է SCEF ծառայության մուտք, ծրագրային սերվերը պետք է ստեղծի բաժանորդագրություն՝ ուղարկելով հրաման պահանջվող ծառայության որոշակի API-ին և ի պատասխան ստանալով եզակի նույնականացուցիչ։ Դրանից հետո, այս ծառայության շրջանակներում ԵՄ-ի հետ հետագա բոլոր գործողություններն ու հաղորդակցությունները կիրականացվեն այս նույնականացուցիչի միջոցով։
Արտաքին ID՝ ունիվերսալ սարքի նույնականացուցիչ
SCEF-ի միջոցով աշխատելիս ԱՀ-ի և սարքերի փոխազդեցության սխեմայի ամենակարևոր փոփոխություններից մեկը համընդհանուր նույնականացուցիչի ի հայտ գալն է։ Այժմ, դասական 2G/3G/LTE ցանցում եղած հեռախոսահամարի (MSISDN) կամ IP հասցեի փոխարեն, ծրագրային սերվերի սարքի նույնականացուցիչը «արտաքին ID»-ն է։ Այն սահմանված է ստանդարտով՝ ծրագրային ապահովման մշակողներին ծանոթ ձևաչափով։ @ «.
Մշակողները այլևս կարիք չունեն ներդնելու սարքերի նույնականացման ալգորիթմներ։ ցանցը ամբողջությամբ ստանձնում է այս գործառույթը։ Արտաքին ID-ն կապված է IMSI-ի հետ, և մշակողը կարող է վստահ լինել, որ որոշակի արտաքին ID-ին մուտք գործելիս նա փոխազդում է որոշակի SIM քարտի հետ։ SIM քարտի չիպ օգտագործելիս առաջանում է եզակի իրավիճակ, երբ արտաքին ID-ն եզակիորեն նույնականացնում է որոշակի սարք։
Ավելին, մեկ IMSI-ին կարող են կցվել մի քանի արտաքին ID-ներ. ավելի հետաքրքիր իրավիճակ է առաջանում, երբ արտաքին ID-ն եզակիորեն նույնականացնում է որոշակի սարքի վրա որոշակի ծառայության համար պատասխանատու որոշակի ծրագիր։
Հայտնվում է նաև խմբի նույնականացուցիչ՝ արտաքին խմբի նույնականացուցիչ, որը ներառում է անհատական արտաքին նույնականացուցիչների հավաքածու։ Այժմ, SCEF-ին ուղղված մեկ հարցմամբ, AS-ը կարող է սկսել խմբային գործողություններ՝ տվյալներ կամ կառավարման հրամաններ ուղարկելով մի քանի սարքերի, որոնք միավորված են մեկ տրամաբանական խմբում։
Քանի որ նոր սարքի նույնականացուցիչին անցումը ԱՀ մշակողների համար չի կարող անհապաղ լինել, SCEF-ը թողեց ԱՀ-ի և UE-ի միջև MSISDN ստանդարտ համարի միջոցով հաղորդակցման հնարավորությունը։
Ոչ IP տվյալների մատակարարում (NIDD)
NB-IoT-ում, փոքր տվյալների փոխանցման մեխանիզմների օպտիմալացման համատեքստում, գոյություն ունեցող PDN տեսակներից, ինչպիսիք են IPv4-ը, IPv6-ը և IPv4v6-ը, բացի, ի հայտ է եկել մեկ այլ տեսակ՝ ոչ IP-ն։ Այս դեպքում սարքին (UE) IP հասցե չի տրվում, և տվյալները փոխանցվում են առանց IP արձանագրության օգտագործման։ Նման կապերի երթևեկությունը կարող է ուղղորդվել երկու եղանակով՝ դասական եղանակով՝ MME -> SGW -> PGW, ապա PtP թունելով դեպի AS (Նկար 2) կամ օգտագործելով SCEF (Նկար 3):
Դասական մեթոդը որևէ առանձնահատուկ առավելություն չունի IP տրաֆիկի նկատմամբ, բացառությամբ փոխանցված փաթեթների չափի կրճատման՝ IP վերնագրերի բացակայության պատճառով։ SCEF-ի օգտագործումը բացում է մի շարք նոր հնարավորություններ և զգալիորեն պարզեցնում սարքերի հետ փոխազդեցության ընթացակարգերը։
SCEF-ի միջոցով տվյալներ փոխանցելիս դասական IP տրաֆիկի համեմատ ի հայտ են գալիս երկու շատ կարևոր առավելություններ.
Արտաքին ID-ի միջոցով սարքին MT տրաֆիկի մատակարարում
Դասական IP սարքին հաղորդագրություն ուղարկելու համար, ԱՀ-ն պետք է իմանա դրա IP հասցեն։ Այստեղ խնդիր է առաջանում. քանի որ սարքը սովորաբար գրանցման ժամանակ ստանում է «մոխրագույն» IP հասցե, այն կապվում է ինտերնետում գտնվող ծրագրային սերվերի հետ NAT հանգույցի միջոցով, որտեղ մոխրագույն հասցեն թարգմանվում է սպիտակի։ Մոխրագույն և սպիտակ IP հասցեների համադրությունը գործում է սահմանափակ ժամանակով՝ կախված NAT կարգավորումներից։ Միջին հաշվով TCP-ի կամ UDP-ի համար՝ ոչ ավելի, քան հինգ րոպե։ Այսինքն, եթե այս սարքի հետ տվյալների փոխանակում չի եղել 5 րոպե, կապը կխզվի, և սարքը այլևս հասանելի չի լինի այն սպիտակ հասցեով, որով սկսվել է ԱՀ-ի հետ սեսիան։ Կան մի քանի լուծումներ.
1. Օգտագործեք սրտի բաբախյունը։ Կապ հաստատվելուց հետո սարքը պետք է փաթեթներ փոխանակի ԱՀ-ի հետ յուրաքանչյուր մի քանի րոպեն մեկ, այդպիսով կանխելով NAT-ի վրա թարգմանության փակումը։ Բայց այստեղ էներգաարդյունավետության մասին խոսք լինել չի կարող։
2. Ամեն անգամ, երբ անհրաժեշտություն է առաջանում ստուգելու AS-ում սարքի փաթեթների առկայությունը, ուղարկեք հաղորդագրություն վերևային կապի համար։
3. Ստեղծեք մասնավոր APN (VRF), որտեղ ծրագրային սերվերը և սարքերը կլինեն նույն ենթացանցում, և սարքերին կցեք ստատիկ IP հասցեներ: Այն կաշխատի, բայց գրեթե անհնար է իրականացնել, երբ խոսքը հազարավոր, տասնյակ հազարավոր սարքերից բաղկացած նավատորմի մասին է։
4. Վերջապես, ամենահարմար տարբերակը՝ օգտագործեք IPv6, այն NAT չի պահանջում, քանի որ IPv6 հասցեները անմիջապես հասանելի են ինտերնետից։ Սակայն, նույնիսկ այս դեպքում, սարքը վերագրանցելիս, այն կստանա նոր IPv6 հասցե և այլևս հասանելի չի լինի նախորդի միջոցով։
Հետևաբար, անհրաժեշտ է սերվերին ուղարկել սարքի նույնականացուցիչով որոշակի նախնականացման փաթեթ՝ սարքի նոր IP հասցեն հաղորդելու համար։ Այնուհետև սպասեք AS-ի հաստատման փաթեթին, որը նույնպես ազդում է էներգաարդյունավետության վրա։
Այս մեթոդները լավ են աշխատում 2G/3G/LTE սարքերի համար, որտեղ սարքը չունի ինքնավարության խիստ պահանջներ և, որպես արդյունք, չկան սահմանափակումներ եթերային ժամանակի և երթևեկության վրա։ Այս մեթոդները հարմար չեն NB-IoT-ի համար՝ իրենց բարձր էներգիայի սպառման պատճառով։
SCEF-ը լուծում է այս խնդիրը. քանի որ AS-ի միակ սարքի նույնականացուցիչը արտաքին ID-ն է, AS-ը պետք է SCEF-ին ուղարկի միայն որոշակի արտաքին ID-ի տվյալների փաթեթ, իսկ SCEF-ը կհոգա մնացածի մասին։ Եթե սարքը գտնվում է PSM կամ eDRX էներգախնայողության ռեժիմում, տվյալները կբուֆերացվեն և կուղարկվեն, երբ սարքը հասանելի դառնա։ Եթե սարքը հասանելի է երթևեկության համար, տվյալները կուղարկվեն անմիջապես։ Նույնը վերաբերում է նաև կառավարման հրամաններին։
Ցանկացած պահի, ԱՀ-ն կարող է հետ կանչել բուֆերացված հաղորդագրությունը UE-ին կամ փոխարինել այն նորով։
Բուֆերացման մեխանիզմը կարող է կիրառվել նաև MO տվյալները UE-ից AS-ին փոխանցելիս։ Եթե SCEF-ը չկարողանա անմիջապես տվյալներ մատակարարել ԱՀ-ին, օրինակ՝ եթե ԱՀ սերվերների վրա սպասարկման աշխատանքներ են ընթանում, այդ փաթեթները կբուֆերացվեն և երաշխավորված կլինի դրանց մատակարարումը, հենց որ ԱՀ-ն հասանելի դառնա։
Ինչպես նշվեց վերևում, ԱՀ-ի համար որոշակի ծառայության և UE-ի մուտքը (և NIDD-ը ծառայություն է) կարգավորվում է SCEF-ի կողմից կանոններով և քաղաքականությամբ, ինչը թույլ է տալիս մի քանի ԱՀ-ների կողմից մեկ UE-ից տվյալների միաժամանակյա օգտագործման եզակի հնարավորություն։ Դրանք։ Եթե մի քանի ԱՀ-ներ բաժանորդագրվել են մեկ UE-ի, ապա UE-ից տվյալներ ստանալուց հետո SCEF-ը դրանք կուղարկի բոլոր բաժանորդագրվող AS-ներին։ Սա լավ է աշխատում այն դեպքերում, երբ մասնագիտացված սարքերի նավատորմի ստեղծողը տվյալներ է կիսում մի քանի հաճախորդների միջև։ Օրինակ՝ NB-IoT-ի վրա աշխատող եղանակային կայանների ցանց ստեղծելով՝ դուք կարող եք միաժամանակ վաճառել դրանցից ստացված տվյալները բազմաթիվ ծառայությունների։
Երաշխավորված հաղորդագրությունների առաքման մեխանիզմ
Հուսալի տվյալների ծառայությունը MO և MT հաղորդագրությունների երաշխավորված առաքման մեխանիզմ է՝ առանց արձանագրության մակարդակում մասնագիտացված ալգորիթմների օգտագործման, ինչպիսին է, օրինակ, TCP-ում ձեռքսեղմումը։ Այն աշխատում է UE-ի և SCEF-ի միջև փոխանակման ընթացքում հաղորդագրության սպասարկման մասում հատուկ դրոշ ներառելով։ Այս մեխանիզմը երթևեկությունը փոխանցելիս ակտիվացնել-չակտիվացնելը որոշում է AS-ը։
Եթե մեխանիզմը ակտիվացված է, UE-ն փաթեթի սպասարկման մասում ներառում է հատուկ դրոշ, եթե պահանջվում է MO երթևեկության երաշխավորված մատակարարում։ Նման փաթեթը ստանալուց հետո SCEF-ը պատասխանում է UE-ին՝ հաստատելով ստացումը։ Եթե UE-ն չի ստանում հաստատման փաթեթ, այն կուղարկվի SCEF-ին։ Նույնը տեղի է ունենում նաև Մոնտանա նահանգի երթևեկության դեպքում։
Մոնիթորինգի սարքեր (մոնիթորինգի իրադարձություններ - MONTE)
Ինչպես նշվեց վերևում, SCEF ֆունկցիոնալությունը, ի թիվս այլ բաների, ներառում է UE կարգավիճակի մոնիթորինգի գործառույթներ, այսպես կոչված սարքի մոնիթորինգ: Եվ եթե նոր նույնականացուցիչներն ու տվյալների փոխանցման մեխանիզմները արդեն իսկ գոյություն ունեցող ընթացակարգերի օպտիմալացումներ են (թեև շատ լուրջ), ապա MONTE-ն բոլորովին նոր ֆունկցիոնալություն է, որը հասանելի չէ 2G/3G/LTE ցանցերում։ MONTE-ն թույլ է տալիս AS-ին վերահսկել սարքի այնպիսի պարամետրեր, ինչպիսիք են կապի կարգավիճակը, կապի հասանելիությունը, գտնվելու վայրը, ռոումինգի կարգավիճակը և այլն: Դրանցից յուրաքանչյուրի մասին ավելի մանրամասն կխոսենք մի փոքր ուշ:
Երբ անհրաժեշտ է ակտիվացնել սարքի կամ սարքերի խմբի որևէ մոնիթորինգի իրադարձություն, ԱՀ-ն բաժանորդագրվում է համապատասխան ծառայությանը՝ SCEF-ին ուղարկելով համապատասխան MONTE API-ի հրաման, որը ներառում է այնպիսի պարամետրեր, ինչպիսիք են արտաքին Id-ն կամ արտաքին խմբի ID-ն, ԱՀ-ի նույնականացուցիչը, մոնիթորինգի տեսակը և ԱՀ-ի կողմից ստացվող հաշվետվությունների քանակը։ Եթե ԱՀ-ն լիազորված է կատարել հարցումը, SCEF-ը կուղարկի իրադարձությունը HSS-ին կամ MME-ին՝ կախված տեսակից (Նկար 4): Երբ որևէ իրադարձություն է տեղի ունենում, MME-ն կամ HSS-ը զեկույց է ստեղծում SCEF-ի համար, որն էլ այն ուղարկում է AS-ին։
Բոլոր իրադարձությունները, բացառությամբ «Աշխարհագրական տարածքում առկա UE-ների քանակի», տրամադրվում են HSS-ի միջոցով։ Երկու իրադարձություն՝ «IMSI-IMEI ասոցիացիայի փոփոխությունը» և «Ռոումինգի կարգավիճակը», վերահսկվում են անմիջապես HSS-ի վրա, մնացածը HSS-ի կողմից տրամադրվում է MME-ին։
Միջոցառումները կարող են լինել միանգամյա կամ պարբերական և որոշվում են իրենց տեսակով։
Իրադարձության մասին հաղորդագրությունը իրադարձությունը վերահսկող հանգույցի կողմից ուղարկվում է անմիջապես SCEF-ին (Նկ. 5):
Կարեւոր կետ ` Մոնիթորինգի իրադարձությունները կարող են կիրառվել ինչպես SCEF-ի միջոցով միացված ոչ IP սարքերի, այնպես էլ MME-SGW-PGW-ի միջոցով դասական եղանակով տվյալներ փոխանցող IP սարքերի վրա։
Եկեք ավելի մանրամասն քննարկենք մոնիթորինգի յուրաքանչյուր միջոցառում.
Կապի կորուստ — տեղեկացնում է ԱՀ-ին, որ UE-ն այլևս հասանելի չէ ո՛չ տվյալների երթևեկության, ո՛չ էլ ազդանշանային փոխանակման համար։ Իրադարձությունը տեղի է ունենում, երբ UE-ի «մոբիլ հասանելիության ժամանակաչափը» MME-ում լրանում է։ Այս տեսակի մոնիթորինգի հարցման մեջ ԱՀ-ն կարող է նշել իր «Առավելագույն հայտնաբերման ժամանակը» արժեքը. եթե UE-ն այս ընթացքում որևէ ակտիվություն չի ցուցաբերում, ԱՀ-ն կտեղեկացվի, որ UE-ն անհասանելի է՝ նշելով պատճառը։ Այս իրադարձությունը տեղի է ունենում նաև, եթե UE-ն որևէ պատճառով ուժով հեռացվել է ցանցի կողմից։
* Սարքի դեռևս հասանելի լինելու մասին ցանցին տեղեկացնելու համար այն պարբերաբար մեկնարկում է հետևման տարածքի թարմացման (TAU) ընթացակարգը։ Այս ընթացակարգի հաճախականությունը սահմանվում է ցանցի կողմից՝ օգտագործելով T3412 կամ (PSM-ի դեպքում T3412_extended) ժամանակաչափը, որի արժեքը փոխանցվում է սարքին «Կցել» ընթացակարգի կամ հաջորդ TAU-ի ընթացքում։ Բջջային հասանելիության ժամանակաչափը սովորաբար մի քանի րոպեով ավելի երկար է, քան T3412-ը։ Եթե UE-ն TAU չի կատարել մինչև «Բջջային հասանելիության ժամանակաչափի» ժամկետի ավարտը, ցանցը այն այլևս հասանելի չի համարում։
UE հասանելիություն – Ցույց է տալիս, թե երբ է UE-ն հասանելի դառնում DL երթևեկության կամ SMS-ի համար։ Սա տեղի է ունենում, երբ UE-ն միանում է էջերի փոխանակմանը (eDRX ռեժիմում գտնվող UE-ների համար) կամ երբ UE-ն մտնում է ECM-CONNECTED ռեժիմ (PSM կամ eDRX ռեժիմում գտնվող UE-ների համար), այսինքն՝ ստեղծում է TAU կամ ուղարկում է վերևային կապի փաթեթ։
Տեղադրության հաղորդում – Այս տեսակի մոնիթորինգի իրադարձությունները թույլ են տալիս ԱՀ-ին տվյալներ խնդրել UE գտնվելու վայրի մասին։ Կարելի է հարցնել կամ ընթացիկ գտնվելու վայրը, կամ վերջին հայտնի գտնվելու վայրը (որոշվում է այն բջջի ID-ով, որից սարքը վերջին անգամ կատարել է TAU կամ փոխանցել է երթևեկություն), ինչը վերաբերում է PSM կամ eDRX էներգախնայողության ռեժիմներում գտնվող սարքերին։ «Ընթացիկ գտնվելու վայրի» համար ԱՀ-ն կարող է պահանջել կրկնակի հաշվետվություններ, որի դեպքում MME-ն կտեղեկացնի ԱՀ-ին ամեն անգամ, երբ սարքի գտնվելու վայրը փոխվի։
IMSI-IMEI կապի փոփոխություն – Երբ այս իրադարձությունը ակտիվանում է, SCEF-ը սկսում է վերահսկել IMSI (SIM քարտի նույնականացուցիչ) և IMEI (սարքի նույնականացուցիչ) զույգերի փոփոխությունները։ Երբ որևէ իրադարձություն է տեղի ունենում, AS-ը տեղեկացվում է։ Կարող է օգտագործվել արտաքին ID-ն սարքին ավտոմատ կերպով վերամիացնելու համար նախատեսված փոխարինման աշխատանքների ընթացքում կամ ծառայել որպես սարքի գողության նույնականացուցիչ։
Ռոումինգի կարգավիճակ – այս տեսակի մոնիթորինգն օգտագործվում է AS-ի կողմից՝ որոշելու համար, թե արդյոք UE-ն գտնվում է տնային ցանցում, թե ռոումինգ գործընկերոջ ցանցում։ Ըստ ցանկության, կարող է փոխանցվել այն օպերատորի PLMN-ը (Հանրային ցամաքային բջջային ցանց), որի մոտ գրանցված է սարքը։
Հաղորդակցման ձախողում — Այս տեսակի մոնիթորինգը տեղեկացնում է ՀՍ-ին սարքի հետ կապի խափանումների մասին՝ հիմնվելով ռադիոմատչելի ցանցից (S1-AP արձանագրություն) ստացված կապի խափանման պատճառների (արձակման պատճառի կոդ) վրա։ Այս իրադարձությունը կարող է օգնել որոշել, թե արդյոք կապի խափանումը տեղի է ունեցել ցանցային խնդիրների պատճառով, ինչպիսիք են eNodeb-ի գերբեռնվածությունը (ռադիո ռեսուրսները հասանելի չեն), թե՞ սարքի խափանման պատճառով (ռադիո կապը կորել է UE-ի հետ):
Հասանելիություն DDN-ի ձախողումից հետո – այս իրադարձությունը տեղեկացնում է ՀՍ-ին, որ սարքը հասանելի է դարձել կապի խափանումից հետո։ Կարող է օգտագործվել, երբ անհրաժեշտ է տվյալներ փոխանցել սարքին, սակայն նախորդ փորձը անհաջող էր, քանի որ UE-ն չի արձագանքել ցանցից ստացված ծանուցմանը (փեյջինգ) և տվյալները չեն առաքվել։ Եթե այս տեսակի մոնիթորինգը հայտ է ներկայացվել UE-ի համար, ապա հենց որ սարքը կատարի մուտքային կապ, կատարի TAU կամ ուղարկի տվյալներ վերևային կապին, ԱՀ-ն կտեղեկացվի, որ սարքը հասանելի է դարձել։ Քանի որ DDN (downlink data notification) ընթացակարգը գործում է MME-ի և S/P-GW-ի միջև, այս տեսակի մոնիթորինգը հասանելի է միայն IP սարքերի համար։
PDN կապի կարգավիճակը – տեղեկացնում է AS-ին սարքի կարգավիճակի (PDN միացման կարգավիճակ) փոփոխության մասին՝ միացման (PDN ակտիվացում) կամ անջատման (PDN ջնջում): Սա կարող է օգտագործվել ԱՀ-ի կողմից՝ UE-ի հետ կապ սկսելու համար, կամ հակառակը՝ հասկանալու համար, որ կապն այլևս հնարավոր չէ։ Այս տեսակի մոնիթորինգը հասանելի է IP և ոչ IP սարքերի համար։
Աշխարհագրական տարածքում առկա UE-ների քանակը – այս տեսակի մոնիթորինգն օգտագործվում է ԱՀ-ի կողմից՝ որոշակի աշխարհագրական տարածքում UE-ների քանակը որոշելու համար։
Սարքի ակտիվացում)
2G/3G ցանցերում ցանցում գրանցման ընթացակարգը երկփուլ էր. նախ սարքը գրանցվում էր SGSN-ում (կցելու ընթացակարգ), այնուհետև, երբ անհրաժեշտ էր տվյալներ փոխանցել, ակտիվացնում էր PDP համատեքստը՝ կապը փաթեթային դարպասի (GGSN) հետ։ 3G ցանցերում այս երկու ընթացակարգերը հաջորդական էին, այսինքն՝ սարքը չէր սպասում մինչև տվյալներ փոխանցելու անհրաժեշտությունը, այլ ակտիվացնում էր PDP-ն կցման ընթացակարգն ավարտելուց անմիջապես հետո։ LTE-ում այս երկու ընթացակարգերը միավորվում էին մեկի մեջ, այսինքն՝ միանալուց հետո սարքը անմիջապես խնդրում էր ակտիվացնել PDN կապը (նման է 2G/3G-ում PDP-ին) eNodeB-ի միջոցով MME-SGW-PGW-ին։
NB-IoT-ում սահմանվում է «միացնել առանց PDN-ի» կոչվող միացման մեթոդ, այսինքն՝ UE-ն միացում է կատարում առանց PDN կապ հաստատելու։ Այս դեպքում այն հասանելի չէ երթևեկության փոխանցման համար և կարող է միայն ստանալ կամ ուղարկել SMS: PDN-ը ակտիվացնելու և ԱՀ-ին միանալու համար նման սարքին հրաման փոխանցելու համար մշակվել է «Սարքի ակտիվացում» ֆունկցիոնալությունը։
AS-ից նման UE միացնելու հրաման ստանալիս SCEF-ը սկսում է SMS կենտրոնի միջոցով սարքին կառավարման SMS ուղարկելը։ SMS ստանալուց հետո սարքը ակտիվացնում է PDN-ը և միանում է ԱՀ-ին՝ հետագա հրահանգներ ստանալու կամ տվյալներ փոխանցելու համար։
Կարող են լինել դեպքեր, երբ սարքի SCEF բաժանորդագրության ժամկետը լրանա։ Այո, բաժանորդագրությունն ունի իր սեփական ժամկետը, որը սահմանվում է օպերատորի կողմից կամ համաձայնեցված է AS-ի հետ։ Ժամկետի լրանալուց հետո PDN-ը կանջատվի MME-ի վրա, և սարքը կդառնա անհասանելի AS-ի համար։ Այս դեպքում կօգնի նաև «Սարքի ակտիվացում» գործառույթը։ AS-ից նոր տվյալներ ստանալուց հետո SCEF-ը կորոշի սարքի միացման կարգավիճակը և կուղարկի տվյալները SMS ալիքով։
Ամփոփում
SCEF-ի ֆունկցիոնալությունը, իհարկե, չի սահմանափակվում վերը նկարագրված ծառայություններով և անընդհատ զարգանում և ընդլայնվում է։ Ներկայումս SCEF-ի համար արդեն ստանդարտացված է մեկ տասնյակից ավելի ծառայություն։ Հիմա մենք անդրադարձել ենք միայն մշակողների կողմից պահանջարկ ունեցող հիմնական գործառույթներին։ մնացածի մասին կխոսենք առաջիկա հոդվածներում։
Անմիջապես հարց է առաջանում. ինչպե՞ս ստանալ թեստային մուտք այս «հրաշագործ» հանգույցին՝ նախնական փորձարկման և հնարավոր դեպքերի կարգաբերման համար։ Ամեն ինչ շատ պարզ է։ Ցանկացած մշակող կարող է հարցում ուղարկել iot.info@mts.ru հասցեին, որում բավական է նշել կապի նպատակը, հնարավոր դեպքի նկարագրությունը և կապի համար կոնտակտային տվյալները։
Կտեսնվենք!
Հեղինակներ:
- Կոնվերգենտ լուծումների և մուլտիմեդիա ծառայությունների բաժնի ավագ փորձագետ Սերգեյ Նովիկով ,
- Կոնվերգենտ լուծումների և մուլտիմեդիա ծառայությունների բաժնի փորձագետ Ալեքսեյ Լապշին
Source: www.habr.com
