CN108353093A - 使用网络接口公开服务 - Google Patents

Abstract

位于两个不同通信网络的受信任的域中的服务公开功能向第一网络中的应用服务器提供接口，以便使来自第二网络的资源信息可用于应用服务器，以促进在应用服务器上执行的应用与在第二网络中操作的通信设备之间的机器对机器通信。

Description

使用网络接口公开服务

相关申请的交叉引用

本专利文献要求2015年10月20日提交的美国临时专利申请号为62/244,067的优先权利益。前述专利申请的全部内容通过引用作为本申请的公开内容的一部分并入。

背景

本文档涉及机器对机器(M2M)通信。

M2M通信通常指的是两个不同设备之间的通信，这不是由用户明确触发的。设备可以使用有线或无线连接来执行M2M通信。通信通常由驻留在机器之一上的应用发起，以收集信息或将信息发送到另一机器上的对应应用。

概述

本文档尤其描述了用于使得能够在通信网络上部署机器对机器的应用的技术，该通信网络以诸如频带和通信协议等的各种方式而彼此不同。

在一个方面，公开了用于促进在第一通信网络中操作的第一应用实体和在第二通信网络中操作的第二应用实体的互操作的方法、系统和装置。该技术包括：在第一通信网络和第二通信网络的受信任的域中操作包括储存器的服务能力公开功能(SCEF)，关于第一通信网络和/或第二通信网络中的至少一些应用实体的服务能力信息通过其变得可访问，通过SCEF经由SCEF的第一接口使用第一预定义协议来与第一通信网络中的网络实体进行通信，以获得关于在第一通信网络中可用的服务资源的信息，以及通过SCEF经由SCEF的第二接口使用第二预定义协议来与在第二网络中操作的应用实体进行通信，以向该应用实体提供关于在第一通信网络中可用的服务资源的信息。

在附图、说明书和权利要求中阐述了这些和其它方面以及它们的实施方式和变型。

附图简述

图1描绘了示例无线网络架构。

图2是可在无线网络中操作的无线电设备的框图。

图3示出了促进M2M通信的方法的示例。

图4示出了用于促进M2M通信的装置的示例框图。

图5示出了oneM2M系统的功能架构的示例。

图6示出了M2M服务递送平台协议栈的示例。

图7示出了示例M2M系统配置。

图8示出了用于服务能力公开的3GPP架构的示例。

图9示出了其中oneM2M平台托管SCEF的示例实施例。

图10示出了其中SCEF是独立功能实体的示例实施例。

图11示出了其中oneM2M实施方式支持其它API的示例实施例。

图12是在oneM2M通信的上下文中的互通架构的示例说明。

在各个附图中的相似的参考符号指示相似的元素。

详细描述

在机器对机器(M2M)通信中，在其间发生通信的两个端点通常位于不同的网络中。例如，一个设备可以在蜂窝网络中，例如3GPP或长期演进(LTE)网络或者诸如802.11的无线局域网(WLAN)，而另一个设备可以在因特网云中。在典型的应用场景中，一个端点可以是传感器或公用设施箱，其可以离线延长的时间段，而另一个端点可以是可部署在被管理网络中的应用服务器，诸如公用设施计费服务器或M2M服务器。

当M2M设备在长的持续时间内休眠并间歇性唤醒时，这些设备可以在从资源角度看与M2M设备上次唤醒不同的网络中操作和通信。资源可以包括物理层带宽、应用级支持、功率控制等。

M2M服务的成功，例如写入(例如软件编码)、开发、部署和操作M2M服务的努力，不应依赖于M2M通信中的这种操作可变性。在运行时对可用资源的改变对于M2M通信可能甚至更为关键，特别是因为M2M设备可能无法经由用户接口可访问以改变其设置或将新应用下载到用户设备以跟上操作条件的变化。

已经在诸如3GPP、ETSI TC M2M和oneM2M的标准化组织中进行了工作，使得第三方能够与底层网络交互以访问服务。这些标准组织一直在以下假设下工作：M2M相关服务可以由底层网络运营商提供，并且这样的服务可以由与底层网络运营商有业务协议的第三方访问。可以通过使用除了基于纯IP的传输之外的能力例如通过使用API来访问服务。

类似地，对于支持各种应用的设备(诸如智能电话)，网络运营商面临的挑战是开发新的业务模型，其针对这样的应用所需的多种类型的服务促进部署和QoE增强。与底层网络运营商就公开某些网络服务达成协议可以帮助应用服务提供商缓解这一挑战。一些私有部署允许运营商向应用提供商提供一些服务(例如统计、定位)。为了避免在多供应商环境中耗时且昂贵的适配，3GPP中已经努力标准化3GPP网络可以公开以供受信任的环境中的第三方使用的服务类型。3GPP SA2工作组最近对机器类型通信(MTC)特征做了一些工作，这允许应用利用3GPP系统提供的服务能力。一般来说，这样的服务能力公开特征不限于MTC应用，并且也可以由诸如智能电话应用的其它应用使用。

具体地，对于版本13，3GPP SA2已经在诸如AESE(服务能力公开的架构增强)、MONTE(监视增强)、GROUPE(基于组的增强)和HLCom(支持高延迟通信的优化)的主题上进行了阶段2架构工作。作为这项工作的一部分，3GPP SA2定义了实体，即服务能力公开功能(SCEF)，其提供公开由3GPP网络接口所提供的服务和能力的手段。然而，公开这些3GPP服务能力的SCEF内部架构和API不在3GPP的范围内，并且SA2已经邀请诸如GSMA、OMA和oneM2M的其他组织考虑创建有用的一组API和诸如SCEF的公开功能，以利用为3GPP网络启用的新能力。

相应地，oneM2M创建了工作项，该工作项的目标是指定oneM2M架构和3GPP版本13架构之间的互通架构选项，用于在3GPP TS 23.682中定义的服务能力公开。本发明提出了用于oneM2M平台的互通架构选项，以用于支持其中SCEF由3GPP移动网络运营商(MNO)托管相对当其由M2M服务提供商托管或由第三方托管的场景。

本文档中描述的技术可用于克服这些问题以及其他问题。作为示例，讨论了oneM2M和3GPP网络设置中的实施例。在一个方面，所公开的技术使得服务信息可用于设备，该设备使用标准化应用编程接口(API)并且建立框架，服务信息通过该框架公开给M2M设备，而M2M设备不必花费宝贵的唤醒时间来在网络中搜索服务。在一个有利方面，在一些实施例中，框架与归属订户服务器(HSS)通信，该HSS包含用户相关和订户相关信息、关于管理设备移动性、用户认证等的信息。

图1示出了诸如TDD无线通信系统的无线通信系统的示例。系统100可以包括基站(BS)105、107的网络，用于与一个或更多个移动设备110a、110b、110c、110d(诸如订户站、移动站、用户设备、无线空中卡、移动电话和其他无线设备)通信。在一些实施方式中，移动设备可以具有固定位置，例如具有无线空中卡的台式计算机。核心网络125可以包括一个或更多个控制器以控制一个或更多个基站105、107。控制器可以包括处理器电子器件，诸如处理器或专用逻辑。控制器的功能可以被分成核心网络125内的多个组件。

移动设备110a、110b、110c、110d可以是移动单元或固定单元。固定单元可以位于和/或重新定位在系统100的覆盖区域内的任何地方。固定单元无线设备可以包括例如台式计算机和计算机服务器。移动单元可以包括例如移动无线电话、个人数字助理(PDA)、移动设备、移动计算机。

系统1500中的基站105、107可以包括无线电收发器。基站105、107可以经由下行链路无线电信号向移动设备110a、110b、110c、110d传输信号。系统100中的移动设备110a、110b、110c、110d可以包括无线电收发器。移动设备110a、110b、110c、110d可以经由上行链路无线电信号向基站105、107传输信号。

图2示出了无线电台架构的示例。诸如基站或移动设备的无线电台200可以包括处理器电子器件210。处理器电子器件210可包括处理单元，其被配置为执行本文所描述的一个或更多个操作或技术。处理单元可以包括一个或更多个专用或通用处理器和/或专用逻辑。无线电台205可以包括收发器电子器件215，以通过诸如天线220的通信接口发送和/或接收无线信号。无线电台205可以包括用于传输和接收数据的其他通信接口。在一些实施方式中，处理单元可以被配置为实现收发器的一些或全部功能。

本文档中描述的技术可以使用如关于图2描述的平台来实现。

图5示出了oneM2M系统的功能架构500的示例。在图5中，使用以下缩写：AE-应用实体；CSE-公共服务实体；NSE–网络服务实体。连接Mca、Mcn、Mcc&Mcc’表示具有先验且很好定义的通信协议的参考点。架构500示出了期望设备实现并且能够与网络中的其他功能实体通信的当前定义的接口。

图6示出了M2M服务递送平台协议栈600的示例。oneM2M指定M2M/物联网公共服务层的标准。如图6中所描绘的，诸如机器的连接事物610可以使用连接网络608与提供服务的其它连接事物(诸如服务器)612通信。每个实施方式610、612可以包括应用层602、服务层604和通过其交换数据的网络层606。设备还可以实现包括应用614和框架616或服务平台618的物联网组件。

图7示出了示例M2M系统配置，其中示出了各种应用层实体与对应接口之间的关系。在典型的系统中，设备610可以能够借助可能的网关设备702而与服务器通信，促进通信。参考图6和图7，基础结构域中的oneM2M CSE被称为oneM2M平台。

图8示出了用于服务能力公开的3GPP架构的示例。图8还示出SCEF以及API和接口的可能定位，SCF可以通过这些接口与3GPP网络中的各种应用(在顶部)和各种功能实体(用作说明性示例)通信。

在各种实施例中，可以实现不同的部署场景，例如SCEF由MNO托管、由oneM2M服务提供商托管或由第三方服务提供商托管。

例如，在一些实施例中，IN-CSE(oneM2M平台)提供SCEF功能并与3GPP网络直接对接。这可以是当SCEF由受信任的oneM2M服务提供商托管时的实施方式。

在一些实施例中，IN-CSE使用OMA定义的其它APIs与SCEF对接。在当SCEF由MNO或受信任的第三方服务提供商托管时的情况下，这样的实施例可能是合适的。

图9示出了其中oneM2M平台托管SCEF的示例实施例。

在一些实施例中，oneM2M服务提供商可以是3GPP MNO的受信任的业务伙伴。可替代地，3GPP MNO也可以是oneM2M服务提供商。例如，IN-CSE中的NSSE提供SCEF功能并经由3GPP公开的接口直接与3GPP网络实体对接。在这样的实施例中，oneM2M平台等效于3GPP架构中的SCEF。在一些实施例中，SCEF南向公开接口(例如S6*、Rx、T4等)可映射到Mcn参考点。

图10示出了其中SCEF是独立功能实体的示例实施例。图10的所描绘的示例支持独立的SCEF。在这种情况下，SCEF处于3GPP信任域中。这种布置还允许3GPP MNO也成为SCEF提供商。在这样的实施例中，oneM2M平台等效于3GPP架构中的服务能力服务器(SCS)。在一些实施例中，SCEF北向接口是映射到Mcn的OMA指定的API。在一些实施例中，SCEF通过3GPP公开的接口(例如，S6*、Rx、T4等)与3GPP网络实体通信。

图11示出了其中oneM2M实施方式支持其它API的示例实施例架构1100。该实施例可以被认为是关于图10描述的oneM2M互通的扩展。实施例架构1100支持独立的“其他公开功能”。这个其他“公开功能”在3GPP网络信任域中。通过这样做，架构1100使得3GPP MNO也能够提供该“其他公开功能”。在实施例1100中，由于oneM2M支持其他API，因此oneM2M平台等效于3GPP架构中的SCS。对于oneM2M不支持的其他API，应用服务器(3GPP架构中的AS)直接与“其他公开功能”通信。在架构1100中，“其他公开功能”北向接口是其它API。“其他公开功能”通过3GPP公开的接口(例如S6*、Rx、T4等)与3GPP网络实体通信。

图12是在oneM2M通信的上下文中的互通架构1200的示例说明。架构1200还可以被认为是关于图10描述的oneM2M互通的扩展。与架构1200一致的实施例可以支持独立的“其他公开功能”。该其他“公开功能”在3GPP网络信任域中，从而允许3GPP MNO也提供该“其他公开功能”。对于oneM2M支持的其他API，oneM2M平台等效于3GPP架构中的SCS。对于oneM2M不支持的其他API，应用服务器(3GPP架构中的AS)直接与“其他公开功能”通信。“其他公开功能”北向接口是其它API。“其他公开功能”通过3GPP公开的接口(例如S6*、Rx、T4等)与3GPP网络实体通信。

参考图3，公开了用于促进在第一通信网络中操作的第一应用实体和在第二通信网络中操作的第二应用实体的互操作的方法300的示例流程图。在附录B中，例如，公开了几个实施例，其中第一通信网络可以是3GPP或另一广域网，并且第二网络可以是局域网或oneM2M网络。

方法300包括在第一通信网络和第二通信网络的受信任的域中操作(302)包括储存器的服务能力公开功能(SCEF)，关于第一通信网络和/或第二通信网络中的至少一些应用实体的服务能力信息通过该SCEF变得可访问。

方法300包括通过SCEF经由SCEF的第一接口使用第一预定义协议来与第一通信网络中的网络实体通信(304)，以获得关于第一通信网络中可用的服务资源的信息。在一些实施例中，SCEF独立于来自第二通信网络中的设备的对服务能力信息的查询来更新第一通信网络中的至少一些应用实体的服务能力信息。这样的实施例可由M2M设备有利地使用，该M2M设备频繁地经历长的休眠周期，使得在唤醒时系统的最新的服务信息通过对SCEF的简单查询而对设备可用。在一个有利的方面，如前所讨论的，这种布置可以显著地减少唤醒时服务可用性的延迟。

方法300包括通过SCEF经由SCEF的第二接口使用第二预定义协议来与在第二网络中操作的应用实体通信(306)，以向应用实体提供关于在第一通信网络中可用的服务资源的信息。

方法300可用于向不同的应用提供不同的资源信息。例如，方法300可向一个应用提供存储信息，而向另一个应用提供显示能力或带宽能力信息。哪些服务公开给哪个用户设备可由掩蔽参数控制，该掩蔽参数可由网络运营商的业务策略设置。

图4示出了用于促进在第一通信网络中操作的第一应用实体和在第二通信网络中操作的第二应用实体的互操作的示例装置400的框图。该装置包括模块402，其用于在第一通信网络和第二通信网络的受信任的域中操作包括储存器的服务能力公开功能(SCEF)，在第一通信网络和/或第二通信网络中的至少一些应用实体的服务能力信息通过其变得可访问；模块404，其用于通过SCEF经由SCEF的第一接口使用第一预定义协议来与在第一通信网络中的网络实体进行通信，以获得关于在第一通信网络中可用的服务资源的信息；以及模块406，其用于通过SCEF经由SCEF的第二接口使用第二预定义协议来与在第二网络中操作的应用实体进行通信，以向该应用实体提供关于在第一通信网络中可用的服务资源的信息。

在一些实施例中，可以使用装置来实现SCEF。该装置可以包括存储器、处理器、第一网络接口和第二网络接口。处理器可以从存储器读取指令，并且实现用于促进在第一通信网络中操作的第一应用实体和在第二通信网络中操作的第二应用实体的互操作的方法。指令可以包括用于在第一通信网络和第二通信网络的受信任的域中操作包括储存器的服务能力公开功能(SCEF)的指令，在第一通信网络和/或第二通信网络中的至少一些应用实体的服务能力信息通过其变得可访问；用于通过SCEF经由SCEF的第一网络接口使用第一预定义协议来与在第一通信网络中的网络实体进行通信以获得关于在第一通信网络中可用的服务资源的信息的指令；以及用于通过SCEF经由SCEF的第二网络接口使用第二预定义协议来与在第二网络中操作的应用实体进行通信以向该应用实体提供关于在第一通信网络中可用的服务资源的信息的指令。

本文档中描述的公开的和其他实施例和功能操作以及模块可在数字电子电路中或在包含本文件中所公开的结构及其结构等价物的计算机软件、固件或硬件中或在它们中的一个或更多个的组合中实现。所公开的和其他实施例可被实现为一个或更多个计算机程序产品，即，计算机程序指令中的一个或更多个模块，其被编码在计算机可读介质上，以用于被数据处理装置执行或用于控制数据处理装置的操作。计算机可读介质可以是机器可读存储设备、机器可读存储衬底、存储器设备、实现机器可读传播信号的物质组合物或它们中一个或更多个的组合。术语“数据处理装置”包含用于处理数据的所有装置、设备和机器，例如包括可编程处理器、计算机或多个处理器或计算机。除了硬件之外，该装置还可以包括为所讨论的计算机程序创建执行环境的代码，例如，构成处理器固件、协议栈、数据库管理系统、操作系统或者它们中的一个或更多个的组合的代码。所传播的信号是人为产生的信号，例如，机器产生的电、光或电磁信号，其被产生以对信息进行编码，从而传输到合适的接收机装置。

计算机程序(又称为程序、软件、软件应用、脚本或代码)能够以任何形式的编程语言写入，包括编译或解释语言，且其能够以任何形式部署，包含作为独立程序或作为模块、组件、子例程或适合在计算环境中使用的其他单元部署。计算机程序未必对应于文件系统中的文件。程序可在文件中的保存其他程序或数据(例如，在标记语言文档中存储的一个或更多个脚本)的一部分中、在专用于所讨论的程序的单一文件中或在多个协调文件(例如，存储一个或更多个模块、子程序或代码的部分的文件)中存储。计算机程序可被部署为在一个计算机或在处于一个地点或分布于多个地点且由通信网络相互连接的多个计算机上执行。

本文件中所描述的过程和逻辑流程可由一个或更多个可编程处理器实施，可编程处理器执行一个或更多个计算机程序，以便通过对输入数据进行操作和产生输出来执行功能。过程和逻辑流程也可被专用逻辑电路实施，且装置也可被实现为专用逻辑电路，该专用逻辑电路例如为FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路)。

适于执行计算机程序的处理器包括例如，通用微处理器和专用微处理器以及任何类型的数字计算机的任何一个或更多个处理器。通常，处理器将从只读存储器或随机存取存储器或两者接收指令和数据。计算机的关键元件是用于执行指令的处理器和用于存储指令和数据的一个或更多个存储器设备。通常，计算机还将包括用于存储数据的一个或更多个大容量存储设备(例如，磁盘、磁光盘或光盘)或被可操作地耦合以从用于存储数据的一个或更多个大容量存储设备接收数据或向其传递数据或两者兼有。然而，计算机不需要具有这种设备。适用于存储计算机程序指令和数据的计算机可读介质包括所有形式的非易失性存储器、介质和存储器设备，包括例如：半导体存储器设备，例如，EPROM、EEPROM和闪存设备；磁盘，例如，内部硬盘或可移动盘；磁光盘；以及CD ROM和DVD-ROM盘。处理器和存储器可被专用逻辑电路补充或合并到专用逻辑电路中。

虽然本文件包含很多具体说明，但这些不应该被解释为是对要求保护的本发明的范围或可要求保护的内容的限制，而应该解释为是对特定于具体实施例的特征的描述。在单独的实施例的背景下，本文件中所描述的某些特征也可在单个实施例中结合实施。相反地，也可以在多个实施例中单独地或以任何合适的子组合实现在单一实施例的背景下描述的各种特征。此外，尽管特征在上文中可被描述为作用在特定组合中并甚至起初如此要求保护，但是来自所要求保护的组合的一个或更多个特征可在一些情况下从组合中删除，且所要求保护的组合可针对子组合或子组合的变体。类似地，虽然在附图中以特定顺序描绘操作，但这不应该被理解成为了获得满意的结果，要求以所示特定顺序或以序列顺序进行这种操作或者进行所有所示操作。

仅公开了几个示例和实施方式。可以基于所公开的内容对所描述的示例和实施方式以及其他实施方式做出变型、修改和增强。

Claims (15)

1.一种用于促进在第一通信网络中操作的第一应用实体和在第二通信网络中操作的第二应用实体的互操作的方法，所述方法包括：

在所述第一通信网络和所述第二通信网络的受信任的域中操作包括储存器的服务能力公开功能(SCEF)，关于所述第一通信网络和/或所述第二通信网络中的至少一些应用实体的服务能力信息通过所述服务能力公开功能变得可访问；

通过所述SCEF经由所述SCEF的第一接口使用第一预定义协议来与所述第一通信网络中的网络实体进行通信，以获得关于在所述第一通信网络中可用的服务资源的信息；

通过所述SCEF经由所述SCEF的第二接口使用第二预定义协议来与在所述第二网络中操作的应用实体通信，以向所述应用实体提供关于在所述第一通信网络中可用的服务资源的信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一接口与广域网对接，以及所述第二接口与局域网对接。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述广域网是第三代合作伙伴计划3GPP网络。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，关于在所述通信网络中可用的资源的信息对于不同的应用是不同的。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，关于在所述第一通信网络中可用的服务的信息由所述第一通信网络中的业务规则控制。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一应用实体包括服务提供商的应用服务器，并且其中所述第二应用实体包括用户设备上的移动应用。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述SCEF独立于来自所述第二通信网络中的设备的对所述服务能力信息的查询来更新所述第一通信网络中的所述至少一些应用实体的服务能力信息。

8.一种装置，包括：

存储器；

处理器；

第一网络接口；以及

第二网络接口；

其中，所述处理器从所述存储器读取指令并实现用于促进在第一通信网络中操作的第一应用实体与在第二通信网络中操作的第二应用实体的互操作的方法，所述指令包括：

用于在所述第一通信网络和所述第二通信网络的受信任的域中操作包括储存器的服务能力公开功能(SCEF)的指令，关于所述第一通信网络和/或所述第二通信网络中的至少一些应用实体的服务能力信息通过所述服务能力公开功能变得可访问；

用于通过所述SCEF经由所述SCEF的所述第一网络接口使用第一预定义协议来与所述第一通信网络中的网络实体通信以获得关于在所述第一通信网络中可用的服务资源的信息的指令；以及

用于通过所述SCEF经由所述SCEF的所述第二网络接口使用第二预定义协议来与在所述第二网络中操作的应用实体通信以向所述应用实体提供关于所述第一通信网络中可用的服务资源的信息的指令。

9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述第一网络接口与广域网对接，以及所述第二接口与局域网对接。

10.根据权利要求9所述的装置，其中，所述广域网是第三代合作伙伴计划3GPP网络。

11.根据权利要求9所述的装置，其中，关于所述通信网络中可用的资源的信息对于不同的应用是不同的。

12.根据权利要求9所述的装置，其中，关于所述第一通信网络中可用的服务的信息由所述第一通信网络中的业务规则控制。

13.根据权利要求8所述的装置，其中，所述第一应用实体包括服务提供商的应用服务器，并且其中所述第二应用实体包括用户设备上的移动应用。

14.根据权利要求8所述的装置，其中，所述SCEF独立于来自所述第二通信网络中的设备的对所述服务能力信息的查询来更新所述第一通信网络中的所述至少一些应用实体的所述服务能力信息。

15.一种具有在其上储存的代码的计算机程序产品，所述代码在由处理器执行时使所述处理器实现在权利要求1到7中任一项所述的方法。