JP7084447B2 - Relay device, server device, terminal device, communication system, program and relay method - Google Patents
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Description
本発明は、移動通信網の基地局に接続可能な端末装置とサーバ装置との間の通信を中継する中継装置、サーバ装置、端末装置、通信システム、プログラム及び中継方法に関するものである。 The present invention relates to a relay device, a server device, a terminal device, a communication system, a program, and a relay method for relaying communication between a terminal device and a server device that can be connected to a base station of a mobile communication network.
従来、移動通信システムの通信規格である3GPPのLTE(Long Term Evolution)-Advancedを発展させたLTE-AdvancedProと呼ばれる通信規格(非特許文献1参照)、及び、第5世代の移動通信で提案されている新しい無線アクセス技術(NR:New Radio)の通信規格では、IoT(Internet of Things)向けデバイスへの通信を提供する低消費電力広域(以下「LPWA」(Low Power、Wide Area)という。)通信技術として、IoT機器に組み込まれる端末装置の低価格化及び基地局と通信可能なカバレッジエリアの拡張を実現する2つの無線通信方式であるCat.MとCat.NB(NarrowBand)がサポートされている。Cat.Mは、Cat.M1、LTE-M又はeMTC(enhanced Machine-Type Communications)とも呼ばれ、周波数帯域幅が例えば1.4MHzに制限され、約15dBのカバレッジ拡張及び1Mbps(上り)の最大通信速度をサポートしている。また、Cat.NBは、NB-IoTとも呼ばれ、周波数帯域幅が例えば200kHzの狭帯域に制限され、約23dBのカバレッジ拡張及び63kbps(上り)の最大通信速度をサポートし、LTEの周波数バンドでも使用できる。 Conventionally, it has been proposed for a communication standard called LTE-AdvancedPro (see Non-Patent Document 1), which is an extension of LTE (Long Term Evolution) -Advanced of 3GPP, which is a communication standard for mobile communication systems, and a fifth-generation mobile communication. In the communication standard of the new wireless access technology (NR: New Radio), low power consumption wide area (hereinafter referred to as "LPWA" (Wide Area)) that provides communication to devices for IoT (Internet of Things) is provided. As a communication technology, Cat. Is a two wireless communication method that realizes a low price of a terminal device incorporated in an IoT device and an expansion of a coverage area capable of communicating with a base station. M and Cat. NB (Narrow Band) is supported. Cat. M is Cat. Also called M1, LTE-M or eMTC (enhanced Machine-Type Communications), the frequency bandwidth is limited to, for example, 1.4 MHz, supporting a coverage extension of about 15 dB and a maximum communication speed of 1 Mbps (uplink). In addition, Cat. NB, also called NB-IoT, has a frequency bandwidth limited to a narrow band of, for example, 200 kHz, supports a coverage extension of about 23 dB and a maximum communication speed of 63 kbps (uplink), and can also be used in the LTE frequency band.
LPWA通信技術の中には、IP(Internet Protocol)を用いない非IP通信を用いて端末装置とサーバ装置との間を移動通信網を介して通信する通信方式(NIDD(Non-IP Data Deliver)に準拠する通信方式など)がある。非IP通信では、端末装置からのアップロードデータの宛先となるサーバ装置が1つだけに制限され、複数のサーバ装置のうちの指定のサーバ装置へ端末装置からアップロードデータを送信するということができず、利便性が低いという課題がある。 Among the LPWA communication technologies, there is a communication method (NIDD (Non-IP Data Device)) in which a communication method (NIDD (Non-IP Data Device)) is used to communicate between a terminal device and a server device via a mobile communication network by using non-IP communication that does not use IP (Internet Protocol). There is a communication method that conforms to). In non-IP communication, the server device that is the destination of the upload data from the terminal device is limited to only one, and it is not possible to send the upload data from the terminal device to the specified server device among multiple server devices. , There is a problem that convenience is low.
本発明の一態様に係る中継装置は、IP(Internet Protocol)を用いない非IP通信を用いて端末装置と通信し、前記端末装置とサーバ装置との間の通信を中継する移動通信網の中継装置であって、前記端末装置から送信されるアップロードデータのユーザーデータ部に格納されているサーバ識別情報を取得し、複数のサーバ装置の中から該サーバ識別情報に対応するサーバ装置を特定する特定部と、前記特定部が特定したサーバ装置に対して前記アップロードデータを送信するための送信処理を行う送信処理部とを有する。
前記中継装置において、前記非IP通信は、低消費電力広域通信であってもよい。
また、前記中継装置において、前記低消費電力広域通信は、NIDD(Non-IP Data Deliver)に準拠する通信であってもよい。
また、前記中継装置において、前記送信処理は、前記特定部が特定したサーバ装置に対して送信するアップロードデータから前記サーバ識別情報を削除する処理を含んでもよい。
また、前記中継装置において、前記送信処理は、所定の選択条件に従って、前記特定部が特定した2以上のサーバ装置の中から前記アップロードデータを送信するサーバ装置を選択する処理、又は、所定の代替条件に従って、前記特定部が特定したサーバ装置に代えて前記アップロードデータを送信する別のサーバ装置を選定する処理を含んでもよい。
また、前記中継装置において、当該中継装置は、SCS(Service Capability Server)であってもよい。
また、前記中継装置において、当該中継装置は、SCEF(Service Capability Exposure Function)であってもよい。
The relay device according to one aspect of the present invention communicates with the terminal device by using non-IP communication that does not use IP (Internet Protocol), and relays the communication between the terminal device and the server device in the mobile communication network. A device that acquires server identification information stored in the user data section of upload data transmitted from the terminal device, and identifies the server device corresponding to the server identification information from a plurality of server devices. It has a unit and a transmission processing unit that performs transmission processing for transmitting the upload data to the server device specified by the specific unit.
In the relay device, the non-IP communication may be low power consumption wide area communication.
Further, in the relay device, the low power consumption wide area communication may be communication conforming to NIDD (Non-IP Data Deployer).
Further, in the relay device, the transmission process may include a process of deleting the server identification information from the upload data transmitted to the server device specified by the specific unit.
Further, in the relay device, the transmission process is a process of selecting a server device for transmitting the uploaded data from two or more server devices specified by the specific unit according to a predetermined selection condition, or a predetermined alternative. Depending on the conditions, a process of selecting another server device for transmitting the uploaded data in place of the server device specified by the specific unit may be included.
Further, in the relay device, the relay device may be an SCS (Service Capacity Server).
Further, in the relay device, the relay device may be an SCEF (Service Capacity Exposure Function).
また、本発明の他の態様に係るサーバ装置は、IP(Internet Protocol)を用いない非IP通信を用いて端末装置と通信する移動通信網の中継装置を介して、前記端末装置と通信するサーバ装置であって、前記端末装置から送信されるアップロードデータのユーザーデータ部から、該ユーザーデータ部に格納されているサーバ識別情報と区別してユーザーデータを抽出する抽出部を有する。 Further, the server device according to another aspect of the present invention is a server that communicates with the terminal device via a relay device of a mobile communication network that communicates with the terminal device using non-IP communication that does not use IP (Internet Protocol). The device has an extraction unit that extracts user data from the user data unit of the upload data transmitted from the terminal device, distinguishing it from the server identification information stored in the user data unit.
また、本発明の更に他の態様に係るサーバ装置は、IP(Internet Protocol)を用いない非IP通信を用いて端末装置と通信する移動通信網の中継装置を介して、前記端末装置と通信するサーバ装置であって、前記端末装置へ送信するダウンロードデータのユーザーデータ部に、該端末装置からのアップロードデータの送信先となるサーバ装置を識別するためのサーバ識別情報を格納する格納部と、前記格納部が前記サーバ識別情報を格納したダウンロードデータを前記端末装置へ送信するための送信処理を行う送信処理部とを有する。 Further, the server device according to still another aspect of the present invention communicates with the terminal device via a relay device of a mobile communication network that communicates with the terminal device using non-IP communication that does not use IP (Internet Protocol). A storage unit for storing server identification information for identifying a server device to which upload data from the terminal device is transmitted in a user data unit of download data to be transmitted to the terminal device, which is a server device, and the above-mentioned storage unit. The storage unit includes a transmission processing unit that performs transmission processing for transmitting download data storing the server identification information to the terminal device.
また、本発明の更に他の態様に係る端末装置は、IP(Internet Protocol)を用いない非IP通信を用いて移動通信網の中継装置と通信し、前記中継装置を介してサーバ装置と通信する端末装置であって、前記サーバ装置から送信されるダウンロードデータのユーザーデータ部から、該ユーザーデータ部に格納されているサーバ識別情報と区別してユーザーデータを抽出する抽出部を有する。 Further, the terminal device according to still another aspect of the present invention communicates with the relay device of the mobile communication network by using non-IP communication without using IP (Internet Protocol), and communicates with the server device via the relay device. The terminal device has an extraction unit that extracts user data from the user data unit of download data transmitted from the server device, distinguishing it from the server identification information stored in the user data unit.
また、本発明の更に他の態様に係る端末装置は、IP(Internet Protocol)を用いない非IP通信を用いて移動通信網の中継装置と通信し、前記中継装置を介してサーバ装置と通信する端末装置であって、前記サーバ装置へ送信するアップロードデータのユーザーデータ部に、該アップロードデータの送信先となるサーバ装置を識別するためのサーバ識別情報を格納する格納部と、前記格納部が前記サーバ識別情報を格納したアップロードデータを前記サーバ装置へ送信するための送信処理を行う送信処理部とを有する。 Further, the terminal device according to still another aspect of the present invention communicates with the relay device of the mobile communication network by using non-IP communication without using IP (Internet Protocol), and communicates with the server device via the relay device. In the terminal device, a storage unit for storing server identification information for identifying a server device to which the upload data is transmitted is stored in a user data unit of upload data to be transmitted to the server device, and the storage unit is the storage unit. It has a transmission processing unit that performs transmission processing for transmitting upload data storing server identification information to the server device.
また、本発明の更に他の態様に係る通信システムは、移動通信網の基地局に接続可能な端末装置と、前記端末装置と前記移動通信網を介して通信するサーバ装置と、前記端末装置と前記サーバ装置との間の通信を中継する中継装置と、を備えた通信システムであって、前記中継装置は、上述した中継装置のいずれかであり、前記サーバ装置は、上述したサーバ装置のいずれかであり、前記端末装置は、上述した端末装置のいずれかである。 Further, the communication system according to still another aspect of the present invention includes a terminal device that can be connected to a base station of a mobile communication network, a server device that communicates with the terminal device via the mobile communication network, and the terminal device. A communication system including a relay device for relaying communication with the server device, wherein the relay device is any of the above-mentioned relay devices, and the server device is any of the above-mentioned server devices. The terminal device is one of the terminal devices described above.
また、本発明の更に他の態様に係るプログラムは、IP(Internet Protocol)を用いない非IP通信を用いて端末装置と通信し、前記端末装置とサーバ装置との間の通信を中継する移動通信網の中継装置のコンピュータを機能させるプログラムであって、前記端末装置から送信されるアップロードデータのユーザーデータ部に格納されているサーバ識別情報を取得し、複数のサーバ装置の中から該サーバ識別情報に対応するサーバ装置を特定する特定部、及び、前記特定部が特定したサーバ装置に対して前記アップロードデータを送信するための送信処理を行う送信処理部として、前記コンピュータを機能させる。 Further, the program according to still another aspect of the present invention communicates with a terminal device using non-IP communication that does not use an IP (Internet Computer), and relays communication between the terminal device and the server device. It is a program that makes the computer of the network relay device function, and acquires the server identification information stored in the user data section of the upload data transmitted from the terminal device, and the server identification information is selected from a plurality of server devices. The computer is made to function as a specific unit that specifies a server device corresponding to the above, and a transmission processing unit that performs a transmission process for transmitting the upload data to the server device specified by the specific unit.
また、本発明の更に他の態様に係るプログラムは、IP(Internet Protocol)を用いない非IP通信を用いて端末装置と通信する移動通信網の中継装置を介して、前記端末装置と通信するサーバ装置のコンピュータを機能させるプログラムであって、前記端末装置から送信されるアップロードデータのユーザーデータ部から、該ユーザーデータ部に格納されているサーバ識別情報と区別してユーザーデータを抽出する抽出部として、前記コンピュータを機能させる。 Further, the program according to still another aspect of the present invention is a server that communicates with the terminal device via a relay device of a mobile communication network that communicates with the terminal device using non-IP communication that does not use an IP (Internet Computer). A program that functions the computer of the device, as an extraction unit that extracts user data from the user data unit of the uploaded data transmitted from the terminal device, distinguishing it from the server identification information stored in the user data unit. Make the computer work.
また、本発明の更に他の態様に係るプログラムは、IP(Internet Protocol)を用いない非IP通信を用いて端末装置と通信する移動通信網の中継装置を介して、前記端末装置と通信するサーバ装置のコンピュータを機能させるプログラムであって、前記端末装置へ送信するダウンロードデータのユーザーデータ部に、該端末装置からのアップロードデータの送信先となるサーバ装置を識別するためのサーバ識別情報を格納する格納部、及び、前記格納部が前記サーバ識別情報を格納したダウンロードデータを前記端末装置へ送信するための送信処理を行う送信処理部として、前記コンピュータを機能させる。 Further, the program according to still another aspect of the present invention is a server that communicates with the terminal device via a relay device of a mobile communication network that communicates with the terminal device by using non-IP communication that does not use an IP (Internet Computer). A program that makes the computer of the device function, and stores server identification information for identifying the server device to which the upload data from the terminal device is sent in the user data section of the download data to be transmitted to the terminal device. The computer is made to function as a storage unit and a transmission processing unit in which the storage unit performs transmission processing for transmitting download data in which the server identification information is stored to the terminal device.
また、本発明の更に他の態様に係るプログラムは、IP(Internet Protocol)を用いない非IP通信を用いて移動通信網の中継装置と通信し、前記中継装置を介してサーバ装置と通信する端末装置のコンピュータを機能させるプログラムであって、前記サーバ装置から送信されるダウンロードデータのユーザーデータ部から、該ユーザーデータ部に格納されているサーバ識別情報と区別してユーザーデータを抽出する抽出部として、前記コンピュータを機能させる。 Further, the program according to still another aspect of the present invention is a terminal that communicates with a relay device of a mobile communication network using non-IP communication that does not use an IP (Internet Computer) and communicates with a server device via the relay device. A program that functions the computer of the device, as an extraction unit that extracts user data from the user data unit of the download data transmitted from the server device, distinguishing it from the server identification information stored in the user data unit. Make the computer work.
また、本発明の更に他の態様に係るプログラムは、IP(Internet Protocol)を用いない非IP通信を用いて移動通信網の中継装置と通信し、前記中継装置を介してサーバ装置と通信する端末装置のコンピュータを機能させるプログラムであって、前記サーバ装置へ送信するアップロードデータのユーザーデータ部に、該アップロードデータの送信先となるサーバ装置を識別するためのサーバ識別情報を格納する格納部、及び、前記格納部が前記サーバ識別情報を格納したアップロードデータを前記サーバ装置へ送信するための送信処理を行う送信処理部として、前記コンピュータを機能させる。 Further, the program according to still another aspect of the present invention is a terminal that communicates with a relay device of a mobile communication network using non-IP communication that does not use an IP (Internet Computer) and communicates with a server device via the relay device. A program that makes the computer of the device function, a storage unit that stores server identification information for identifying the server device to which the upload data is sent, and a storage unit in the user data section of the upload data to be transmitted to the server device. The computer functions as a transmission processing unit in which the storage unit performs transmission processing for transmitting upload data storing the server identification information to the server device.
また、本発明の更に他の態様に係る中継方法は、IP(Internet Protocol)を用いない非IP通信を用いて端末装置と通信し、前記端末装置とサーバ装置との間の移動通信網を介した通信を中継する中継方法であって、前記端末装置から送信されるアップロードデータのユーザーデータ部に格納されているサーバ識別情報を取得し、複数のサーバ装置の中から該サーバ識別情報に対応するサーバ装置を特定することと、特定したサーバ装置に対して前記アップロードデータを送信するための送信処理を行うことと、を含む。 Further, the relay method according to still another aspect of the present invention communicates with the terminal device by using non-IP communication without using IP (Internet Protocol), and communicates with the terminal device via a mobile communication network between the terminal device and the server device. It is a relay method for relaying the communication, and acquires the server identification information stored in the user data section of the upload data transmitted from the terminal device, and corresponds to the server identification information from among a plurality of server devices. It includes specifying a server device and performing a transmission process for transmitting the uploaded data to the specified server device.
本発明によれば、端末装置からのアップロードデータの宛先となるサーバ装置が1つだけに制限されている非IP通信を用いて、複数のサーバ装置のうちの指定のサーバ装置へ端末装置からアップロードデータを送信することができる。 According to the present invention, upload data from a terminal device to a designated server device among a plurality of server devices by using non-IP communication in which the destination server device is limited to only one server device. Data can be sent.
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図1は、本実施形態に係る通信システムの概略構成の一例を示す説明図である。
本実施形態の通信システムは、主に、1又は2以上の端末装置10と、中継装置としてのSCS(Service Capability Server)100と、サーバ装置としてのアプリケーションサーバ(以下「AS」という。)200A~200D(以下、特に区別しない場合には「AS200」ともいう。)とから構成される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an example of a schematic configuration of a communication system according to the present embodiment.
The communication system of the present embodiment mainly includes one or more
端末装置10からSCS100を介してAS200へ送信されるアップロードデータは、基地局20、MME(Mobility Management Entity)40、SCEF(Service Capability Exposure Function)50を介して、SCS100に中継され、AS200へと送られる。また、AS200からSCS100を介して端末装置10へ送信されるダウンロードデータは、SCS100で中継されて、SCEF50、MME40、基地局20を介して端末装置10へと送られる。これらのアップロードデータやダウンロードデータは、ユーザーデータが格納されたユーザーデータ部にヘッダ部等が付加されたデータ構造をもつ。
The upload data transmitted from the
図2は、本実施形態の通信システムのより詳細な構成を示す説明図である。
本実施形態の通信システムを構成する移動通信網1は、主に、端末装置10と無線通信する1又は2以上の基地局20と、MME40と、SCEF50とを含む。SCS100は、SCEF50と通信を行うためのSCEF用I/F120や、AS200A~200Dと通信するためのIP用I/F140を備えている。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a more detailed configuration of the communication system of the present embodiment.
The
基地局20、MME40、SCEF50、SCS100などの移動通信網1内の設備は、例えば、移動通信網1の移動通信事業者によって管理運営してもよい。図2には、SCS100が移動通信網1内の設備として図示してあるが、移動通信網1外の設備であってもよい。また、図2では、図示の都合上、端末装置10を1台だけ示しているが、端末装置10は2台以上であってもよい。
The equipment in the
本実施形態の端末装置10は、いずれも、少なくとも移動通信部12及び制御部13を有し、その端末装置10の機能に応じて、表示部11、動作部14、操作部15を備える。例えば、端末装置10が例えばセンサ装置からなるIoTデバイスである場合、移動通信部12及び制御部13のほかに、検知対象を検知する検知部を動作部14として備えた構成を備える。IoTデバイスとしては、医療、農業、電力、上下水道、自動車、交通機関などの各種産業で用いられるセンサ装置を備えたものが挙げられるが、あらゆる用途、機能を有するIoT機器が含まれる。また、本実施形態の端末装置10は、移動局とも呼ばれる移動通信用の移動通信部12が組み込まれた機器であれば、あらゆる用途、機能を有するものが含まれる。
Each of the
移動通信部12は、移動局とも呼ばれる移動通信用の通信部であり、移動通信網1を介して通信する通信手段として機能し、例えばシンセサイザ、周波数変換器、高周波増幅器などにより構成され、移動通信網1の基地局20との間で無線通信するための高周波信号処理を実行する。この移動通信部12は、例えば通信モジュールとして構成される。端末装置10は、当該移動通信部12により、所定の無線通信方式で基地局20と無線通信を行い、移動通信網1側に接続することができ、移動通信網1を介して低消費電力広域通信技術であるLPWA(Low Power、Wide Area)通信技術に属する例えばNIDD(Non-IP Data Deliver)通信方式による通信を行うことができる。
The
移動通信部12は、Cat.MやCat.NBなどのLPWA通信技術に属する他の通信方式を採用してもよい。なお、Cat.Mは、3GPPのLTE Cat.M1、LTE Cat.M2、LTE-M又はeMTCの仕様に準拠した無線通信方式であり、周波数帯域幅が例えば1.4MHzに制限され、約15dBのカバレッジ拡張及び1Mbps(上り)の最大通信速度(スループット)をサポートしている。また、Cat.NBは、3GPPのLTE Cat.NB1、LTE Cat.NB2、又はNB-IoTの仕様に準拠した無線通信方式であり、周波数帯域幅が例えば200kHzの狭帯域に制限され、約23dBのカバレッジ拡張及びNB1の場合は63kbps(上り)の最大通信速度(スループット)をサポートしている。
The
移動通信部12は、通常の移動局のように、移動通信網1を介してIP(Internet Protocol)を用いた通信をする機能が備わっていてもよい。しかしながら、この場合、IP通信用の処理モジュールを実装する必要があり、移動通信部12の部品コストや製造コストが増大する。移動通信部12は、市場に出回る大量の端末装置10に搭載される場合、上述したLPWA通信技術に属するNIDD通信方式の通信に必要十分な機能だけを備え、この通信に必要のないIP通信などの他の機能を排除したものが、コスト面で好ましい。
The
また、NIDD通信方式であれば、端末装置に搭載されている通信モジュールに手を加えることなく、SCS100からのデータ送信先を変更することも可能となっているため、データ収集を行うプラットフォーム側のメンテナンスが容易な構成となる。
Further, in the case of the NIDD communication method, it is possible to change the data transmission destination from the
制御部13は、端末装置10の動作を制御するものである。制御部13は、端末装置10の種類等によって異なるものの、例えば、MPU(マイクロ・プロセッシング・ユニット)、RAM、ROM等を備える。制御部13は、所定のファームウェア等のプログラムを実行することで、例えば、所定のアップロードデータを移動通信部12から移動通信網1を介してSCS100で中継してAS200A~200Dへ送信したり、AS200A~200DからSCS100で中継して移動通信網1を介して移動通信部12で受信したダウンロードデータに基づいて表示部11や動作部14などを制御したりする。
The
また、基地局20は、無線アクセス網(RAN)を構成し、例えば、eNodeB(eNB)やgNodeB等とも呼ばれたり、自局が形成するセルのサイズによりマクロセル基地局やスモールセル基地局などと呼ばれたりする。基地局20は、例えば、無線信号の送受信をする無線部(RRH)と、デジタルベースバンド信号処理を行うベースバンド部(BBU)を備える。RRHは、例えば、BBUから受信したデジタルベースバンド信号をRF信号に変換し、所定の信号レベルに電力増幅して端末装置10に送信する。また、RRHは、端末装置10の移動通信部12から受信したRF信号をデジタルベースバンド信号に変換し、BBUへ送信する。
Further, the
移動通信網1に含まれるコアネットワークは、例えばLTE/LTE-AdvancedにおいてEPC(Evolved Packet Core)とも呼ばれ、所定の通信インターフェースを介して基地局20が接続される。コアネットワークは、MME40、SCEF50等の各種ノードも有している。コアネットワークは、PCRF(Policy and Charging Rules Function)等の他のノードを有していてもよい。
The core network included in the
MME40は、基地局20を収容して無線通信ネットワーク制御、モビリティ制御、ハンドオーバ制御、ユーザー認証制御等を行うノードである。MME40は、ユーザー登録情報に基づいて、基地局20を介して送信されてきたデータを、後述のNIDDのデータ転送を行うSCEF50に転送したり、SCEF50から送られてきた端末装置10宛のデータや受信要求などの情報を基地局20に転送したりする。また、MME40は、端末装置10及び基地局20のそれぞれについて通信ログ情報及び通信制御パラメータ等の情報を収集して格納する機能を有する。
The
SCEF50は、3GPPの通信サービスの一部をサードパーティのアプリケーションプロバイダーに提供するためのインターフェースを有するノードである。SCEF50は、後述のNIDDによる端末装置10との間のデータ送受信の転送処理を行う。SCEF50は、NIDDによる端末装置10とのデータ送受信に対する課金用の通信利用データ(例えばCDR)を作成してもよい。
The SCEF50 is a node having an interface for providing a part of 3GPP communication service to a third party application provider. The
また、本実施形態において、端末装置10が所定のデータ通信タイミングでデータ通信する定期通信のデータ通信タイミングを知らせる通知などの情報は、例えば、制御チャネルにより端末装置10からSCEF50に通知される。
Further, in the present embodiment, information such as a notification notifying the data communication timing of the periodic communication in which the
また、端末装置10の移動通信部12は、電力消費を低減するために着信待ち受け時に一部回路への電源供給を休止してスリープ状態にしておいてもよい。端末装置10の移動通信部12は、前記着信待ち受け時に後述する受信要求を受信し、その受信をトリガーとして全体回路への電源供給を行い、所定のアプリケーションを起動して受信対象のデータ(AS200からのダウンロードデータなど)を受信し、データ受信が完了したらスリープ状態に戻るように制御してもよい。
Further, in order to reduce power consumption, the
また、本実施形態において、端末装置10との通信状況を示す通信状況情報は、端末装置10や基地局20からMME40を介してSCEF50に転送される。通信状況情報は、例えば、端末装置10及び基地局20の通信ログ情報及び通信制御パラメータ等の情報、端末装置10の移動通信部12に設定されているデータ通信タイミングの設定情報などである。
Further, in the present embodiment, the communication status information indicating the communication status with the
本実施形態の通信システムを構成する通信システムは、NIDDをサポートしている。NIDDは、3GPPの標準規格(例えば、TS23.401 V15.4.0(2018-06),TS23.682 V15.5.0(2018-06)参照)で定義された機能であり、IPを用いずに通信を行う非IP通信であるため、端末装置10に搭載される移動通信部12がIPスタックの操作やIPアドレスの取得を行うことなくデータ転送が可能になる機能である。このNIDDを利用することにより、IPを用いるIPネットワークからの攻撃がなくセキュアなデータ転送が可能になるとともに、移動通信網1にて伝送するデータ量が少なくて済むためデバイスの消費電力削減や弱電界における通信成功率の向上が期待できる。
The communication system constituting the communication system of the present embodiment supports NIDD. NIDD is a function defined in the 3GPP standard (see, for example, TS23.401 V15.4.0 (2018-06), TS23.682 V15.5.0 (2018-06)) and uses IP. Since it is a non-IP communication that communicates without the need for communication, it is a function that enables data transfer without the
移動通信網1におけるデータ処理の負荷を軽減するため、移動通信網1におけるデータ処理の一部を行うMEC(Mobile Edge Computing)サーバを、基地局20の内部又は近傍に設けてもよい。MECサーバは、例えば、そのサーバに対応する基地局20のセルに在圏する端末装置10へのデータ送信タイミングを管理する機能を有してもよい。
In order to reduce the load of data processing in the
また、本実施形態の通信システムは、端末装置10がIoT通信モードで通信できるようにカテゴリーM1(eMTC)及びカテゴリーNB1(NB-IoT)のカバレッジ拡張(CE)をサポートしている。
Further, the communication system of the present embodiment supports the coverage expansion (CE) of the category M1 (eMTC) and the category NB1 (NB-IoT) so that the
IoT通信モードは、基地局20との間でIoT用通信を行う通信モードであり、例えばLTE-Advanced ProのeMTC若しくはNB-IoTの標準規格(非特許文献1参照)に準拠した通信モード、又は、第5世代の移動通信で提案されている大規模マシンタイプ通信(5GのmMTC:massive Machine-Type Communications)の通信モードである。
The IoT communication mode is a communication mode for IoT communication with the
なお、広帯域通信モードは、IoT通信モードで通信可能なIoT通信エリアよりも狭い広帯域通信エリアにおいて基地局20との間で広帯域の通信を行う通信モードであり、例えば移動通信の第3世代(3G)、LTE、LTE-Advanced若しくはLTE-Advanced Proの標準規格に準拠する通信モード、又は、第5世代の移動通信で提案されている新しい無線アクセス技術(5G(New Radio))の通信モードである。
The broadband communication mode is a communication mode for performing wideband communication with the
本実施形態の端末装置10を含む通信システムとしては、広帯域通信モード及びIoT通信モードの両方に対応しているものであってもよいし、IoT通信モードのみに対応しているものであってもよい。
The communication system including the
また、本実施形態の通信システムでは、AS200から端末装置10の移動通信部12へのデータ送信をプッシュ通信(移動通信部12がデータの取得要求を送信することなく当該データを受信する通信方式)によって行うことができる。このようなプッシュ通信によれば、AS200側が希望する時期に端末装置10に所定のダウンロードデータを送信することが可能になる。
Further, in the communication system of the present embodiment, data transmission from the
ただし、端末装置10の移動通信部12は、電力消費を低減するために、所定のデータ通信タイミングではない通信不可タイミングでは、通信不可の状態になっている。そのため、通信不可タイミングで端末装置10の移動通信部12にダウンロードデータを送信(プッシュ通信)してもデータ不達となってしまう。
However, in order to reduce power consumption, the
この点について、本実施形態では、データ通信タイミングがSCEF50等によって管理されているので、通信不可タイミングにAS200から端末装置10の移動通信部12へのデータ送信(プッシュ通信)があった場合、当該ダウンロードデータをSCEF50が一時的に保持する。そして、所定のデータ通信タイミングになったタイミングで、SCEF50が端末装置10の移動通信部12へ当該ダウンロードデータを送信する。
Regarding this point, in the present embodiment, since the data communication timing is managed by the SCEF50 or the like, if there is data transmission (push communication) from the AS200 to the
また、所定のデータ通信タイミングであっても、端末装置10の電源が落とされているなど、端末装置10の移動通信部12が基地局20との間で通信できない状況になっている場合には、データ不達となってしまう。このような場合、本実施形態では、MME40が端末装置10の移動通信部12と基地局20との通信状況を監視しているので、当該移動通信部12へのデータ送信があった場合、MME40は当該移動通信部12とは通信できない状況であることをSCEF50へ通知する。これにより、SCEF50は、当該ダウンロードデータを一時的に保持しておき、当該移動通信部12との通信が可能な状況になった旨の通知がMME40から受けたら、当該ダウンロードデータをMME40を介して端末装置10の移動通信部12へ送信する。
Further, even at a predetermined data communication timing, when the
次に、本実施形態におけるSCS100の構成について説明する。
SCS100は、本通信システムに属する各端末装置10の移動通信部12から送信されるアップロードデータを移動通信網1を介して受信し、これを当該アップロードデータに含まれる宛先情報(サーバ識別情報)により指定されるAS200A~200Dへ送信する中継装置としての機能を有する。SCS100は、図2に示すように、制御部110と、SCEF用I/F120と、記憶部130と、IP用I/F140とを備えている。
Next, the configuration of the
The
制御部110は、SCS100が担う機能を発揮させるための各種制御、データ処理を実行する。具体的には、制御部110は、例えば、端末装置10の移動通信部12からNIDD通信方式により送信されてくるアップロードデータをSCEF用I/F120により受信し、受信したアップロードデータをIP用I/F140によりAS200A~200Dへ送信するための送信処理を実行する。
The
また、制御部110は、各AS200A~200Dから送信されてくるダウンロードデータをIP用I/F140により受信し、受信したダウンロードデータをSCEF用I/F120によりNIDD通信方式によって端末装置10の移動通信部12へ送信するための送信処理を実行する。
Further, the
なお、端末装置10から送信されるアップロードデータや端末装置10へ送信されるダウンロードデータは、高いセキュリティ性が望まれる場合が多いので、高いセキュリティ性を備えたNIDD通信方式を用いることは有効である。本実施形態の通信システムがサポートしているNIDD通信方式は、上述のとおり、IPを使わないIPアドレス不要の通信技術であるため、一般的なIP通信方式による悪意ある攻撃を受けるリスクが低く、セキュアな通信が可能である。また、このように、NIDD通信方式を利用することにより、暗号化通信などの他のセキュリティ対策を取らなくても十分なセキュリティ性を確保できることから、他の通信方式においてセキュリティ対策のために必要な分のデータ量を削減できるため、デバイスのデータ通信に必要な消費電力の削減や弱電界における通信成功率の向上が期待できる。
Since upload data transmitted from the
SCEF用I/F120は、SCEF50との間で通信を行うためのインターフェースである。SCS100とSCEF50との間は、IPを用いない非IP通信方式で接続される必要はないが、IP通信方式により接続する場合には、プライベートIPを用いたり専用線を用いたりして十分なセキュリティを確保することが望ましい。
The SCEF I /
記憶部130は、制御部110で実行されるファームウェア等のプログラムや、制御部110で実行される各種処理に利用される各種情報、各種データが記憶される。
The
IP用I/F140は、主に、各AS200A~200Dとの間で通信を行うためのインターフェースである。これらのAS200A~200DとSCS100との間は、IPを用いて通信するIP通信方式により接続されているが、十分なセキュリティを確保することが望まれる。そのため、例えば、クライアント証明書により通信が許可されているAS200A~200DのみがSCS100と通信できるように認証を行うとともに、SSL(Secure Sockets Layer)による暗号化通信を行うなどして、十分なセキュリティ性を確保している。
The IP I /
また、AS200A~200Dは、端末装置10からのアップロードデータを受信して、各種サービスを提供するための処理を実行するアプリケーションサーバである。本実施形態では、いずれのAS200A~200Dも、同じ端末装置10からのアップロードデータを受信してサービスを提供するための処理を実行するものであるが、互いに同じサービスを提供するものであっても、互いに異なるサービスを提供するものであってもよい。
Further, AS200A to 200D are application servers that receive upload data from the
AS200A~200Dは、端末装置10からのアップロードデータを受信してデータ処理を行ったり、端末装置10へダウンロードデータを送信するデータ提供の処理を行ったりするものであれば、その処理内容に特に制限されることはない。したがって、AS200A~200Dは、例えば、サービスプロバイダが提供するIoTプラットフォーム用のサーバであったり、電気、ガス、水道等のスマートメータや各種センサ等の端末装置10からのアップロードデータを収集して活用するサービス提供用のサーバであったり、自動車などの移動体に搭載された各種センサ等の端末装置10からのアップロードデータを収集して活用するサービス提供用のサーバなどが挙げられる。
The AS200A to 200D are particularly limited in the processing content as long as they receive the upload data from the
次に、端末装置10からのアップロードデータをSCS100の記憶部130に登録する処理について説明する。
図3は、本実施形態の通信システムにおいて、端末装置10からのアップロードデータを、4つのAS200A~200Dのうち端末装置10側で指定した宛先となる指定AS200A(もちろん他のAS200B~200Cであってもよい。)へ送信するための送信処理の流れを示すシーケンス図である。
本実施形態において、端末装置10からのアップロードデータを指定AS200Aに送信する送信処理は、本通信システムに端末装置10を登録するための認証処理を行う端末認証ステップ(S100)と、端末装置10からのアップロードデータを指定AS200Aに送信するデータUL(upload)ステップ(S200)とに、大別できる。
Next, a process of registering the uploaded data from the
FIG. 3 shows, in the communication system of the present embodiment, the designated AS200A (of course, other AS200B to 200C) which is the destination designated on the
In the present embodiment, the transmission process of transmitting the upload data from the
端末認証ステップ(S100)では、例えばユーザーが端末装置10の電源を投入すると、端末装置10の移動通信部12は、予め自身に割り当てられている端末識別情報であるIMSI(International Mobile Subscriber Identity)またはGUTI(Globally Unique Temporary ID)(以降IMSIで統一)の情報を、基地局20を介してMME40に通知する(S101,S102)。MME40は、このIMSIが認証されたものであるかどうかを確認するための認証設備に問い合わせを行って認証処理を行う(S103)。
In the terminal authentication step (S100), for example, when the user turns on the power of the
ここで、この認証処理の前に、SCS100は、事前に、SCEF50を介して当該端末装置10の移動通信部12との間でNIDD通信方式での通信を行うためのリソースを生成する。このとき、SCEF50は、認証設備に対し、External-ID(以下「E-ID」という。)の認証要求を出し、認証設備は、この認証要求の応答として、当該認証処理に係るIMSIをSCEF50に返す。これにより、SCEF50は、端末認証ステップの認証対象である端末装置10の移動通信部12に対応する当該IMSIと、SCEF50とSCS100との間の通信に用いられるE-IDとの対応付けを行う処理を実行し、当該対応付けを保持する。
Here, prior to this authentication process, the
認証設備は、この事前の処理により、SCEF50にIMSIとE-IDとの対応付けがなされたIMSI、すなわち、本通信システムの端末装置10として利用可能なIMSIが登録されている。したがって、端末装置10の移動通信部12からIMSIの通知を受けたMME40は、認証設備に問い合わせることで、このIMSIが本通信システムの端末装置10のIMSIであるかどうかの認証を行うことができる。
In the authentication equipment, the IMSI in which the IMSI and the E-ID are associated with each other, that is, the IMSI that can be used as the
MME40は、端末装置10のIMSIの認証処理を終えたら、NIDD通信方式によるセッション生成要求をSCEF50へ送信する(S104)。これにより、SCEF50は、事前に対応づけておいた当該IMSIとE-IDとの対応付け処理をSCS100との間で実行する(S105)。これにより、SCS100は、当該端末装置10の移動通信部12に対し、SCEF50を介してデータの通信を行うことが可能となる。
After completing the IMSI authentication process of the
このように、本実施形態によれば、ユーザーが端末装置10に電源を投入するだけで、端末装置10の移動通信部12と移動通信網1との間の自動接続処理が実行され、SCS100と端末装置10の移動通信部12との間のNIDD通信方式による通信を確立することができる。
As described above, according to the present embodiment, the automatic connection process between the
次に、データULステップ(S200)について説明する。
NIDDなどの非IP通信では、上述した端末認証ステップのステップS105で説明したとおり、端末装置10のIMSIとE-IDとが1対1で対応付けられる。そのため、SCS100では、端末装置10からのアップロードデータを、その端末装置10のIMSIに対応づけられたE-IDによって特定される1つのAS200にしか送信することができない仕様となっている。また、NIDDなどの非IP通信では、端末装置10からのアップロードデータのデータ構造中に宛先情報を格納するデータ部も存在しない仕様となっている。
Next, the data UL step (S200) will be described.
In non-IP communication such as NIDD, the IMSI of the
そのため、従来は、1つの端末装置10は、1つのAS200にしかアップロードデータを送信することができず、複数のAS200A~200Dの中から、あるタイミングではAS200Aへアップロードデータを送信し、また別のタイミングでは別のAS200Bへアップロードデータを送信するというアップロードデータの宛先指定ができないという課題があった。本実施形態は、このような課題に鑑み、上述したような仕様のNIDD等の非IP通信を用いて、端末装置10からのアップロードデータの宛先指定を簡易な方法で実現するものである。
Therefore, conventionally, one
図4は、3GPP TS 24.301 Release 13で定義された端末装置10とMME40との間でControl Plane(ESM DATA TRANSPORT)を使って通信されるユーザーデータ部の一例を示す説明図である。
図4に示すユーザーデータ部は、先頭の3つのオクテット1~3には、「User data container IEI」及び「Length of User data container contents」というユーザーデータ部のヘッダ情報が格納され、これに続くオクテット4以降にユーザーデータが格納される。本実施形態では、ユーザーデータが格納される最初のオクテット4に、端末装置10からのアップロードデータの宛先となる指定AS200Aのサーバ識別情報を格納する。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of a user data unit that is communicated between the
In the user data section shown in FIG. 4, the header information of the user data section "User data container IEI" and "Length of User data container contents" is stored in the first three
なお、ユーザーデータ部内におけるサーバ識別情報を格納する場所は、予め決められた場所(SCS100がサーバ識別情報を格納していると把握している場所)であれば、ユーザーデータが格納される最初のオクテット4に限られない。また、格納されるサーバ識別情報は、アップロードデータを受信したSCS100が端末装置10からのアップロードデータの宛先となる指定AS200Aを特定するための情報であれば特に制限はなく、例えば、指定AS200AのIPアドレス、ドメイン名、アドレスポートなどが挙げられる。
If the place where the server identification information is stored in the user data section is a predetermined place (a place where the
図3に示すデータULステップ(S200)において、端末装置10は、所定のデータ通信タイミングに、アップロードデータ(ULデータ)を、移動通信部12から送信する。このとき、端末装置10の制御部13は、アップロードデータのユーザーデータ部の予め決められた場所(オクテット4)に、当該アップロードデータの宛先である指定AS200Aのサーバ識別情報を格納する処理を行う(S201)。そして、端末装置10の移動通信部12から送信されるアップロードデータは、NIDD通信方式により、基地局20、MME40及びSCEF50を介して、SCS100へと送られる(S202~S205)。
In the data UL step (S200) shown in FIG. 3, the
SCS100は、端末装置10からのアップロードデータを受信したら、当該アップロードデータのユーザーデータ部に格納されているサーバ識別情報を抽出し、抽出したサーバ識別情報に基づいて複数のAS200A~200Dの中からアップロードデータの宛先である指定AS200Aを特定する処理を行う(S206)。その後、制御部110は、特定した指定AS200Aに対して当該アップロードデータを送信するデータ送信処理を行う(S207)。これにより、当該アップロードデータは、SCS100のIP用I/F140から指定AS200Aへ送信される(S208)。
When the
指定AS200Aでは、受信したアップロードデータのユーザーデータ部から、オクテット5以降のユーザーデータを抽出する処理を行う(S209)。これにより、ユーザーデータ部に格納されているサーバ識別情報と区別して、ユーザーデータを抽出することができ、抽出したユーザーデータを用いたデータ処理を行うことができる。
In the designated AS200A, a process of extracting the user data of
このように、アップロードデータを受信する指定AS200Aでは、必ずしも、当該アップロードデータのユーザーデータ部に格納されているサーバ識別情報を必要としない。そのため、SCS100は、指定AS200Aへ送信するアップロードデータからサーバ識別情報を削除する処理を行っても良い。この場合、指定AS200Aへ送信されるアップロードデータのデータ量が削減されるメリットがある。一方で、当該アップロードデータのユーザーデータ部に格納されているサーバ識別情報をそのまま残して指定AS200Aへ送信してもよく、この場合、指定AS200Aは、例えば、受信したアップロードデータが自身を宛先とするものであるかどうかを確認する処理を行うことができる。
As described above, the designated AS200A that receives the upload data does not necessarily require the server identification information stored in the user data unit of the upload data. Therefore, the
以上のように、本実施形態では、ユーザー側が自由にデータを格納できるユーザーデータ部にサーバ識別情報を格納するため、上述したような仕様のNIDD等の非IP通信を用いて、端末装置10からSCS100までの間のアップロード通信を行うことができる。そして、端末装置10がサーバ識別情報を格納するユーザーデータ部内の場所は、予めSCS100によって把握されているので、当該ユーザーデータ部を含むアップロードデータを受信したSCS100は、そのアップロードデータの宛先である指定AS200Aを特定することができ、当該アップロードデータを指定AS200Aへ適切に送信することができる。
As described above, in the present embodiment, in order to store the server identification information in the user data section where the user can freely store the data, the
本実施形態によれば、端末装置10における宛先格納処理(図3のS201)を行うためのプログラム、及び、SCS100における送信処理(図3のS206,S207)を行うためのプログラムをそれぞれにインストールするだけで、NIDDなどの非IP通信における既存の通信方式を用いて、端末装置10からのアップロードデータの宛先指定を実現することができる。
According to the present embodiment, a program for performing the destination storage process (S201 in FIG. 3) in the
なお、本実施形態では、アップロードデータのユーザーデータ部に格納されているサーバ識別情報によって特定される宛先が1つである例であったが、2つ以上であってもよい。アップロードデータのユーザーデータ部に2つ以上のサーバ識別情報が格納されていてもよく、この場合、SCS100は、当該2つ以上のサーバ識別情報によって特定されるすべてのAS200に対してアップロードデータを送信してもよい。
In this embodiment, there is only one destination specified by the server identification information stored in the user data unit of the uploaded data, but there may be two or more destinations. Two or more server identification information may be stored in the user data part of the upload data, and in this case, the
また、アップロードデータのユーザーデータ部に2つ以上のサーバ識別情報が格納されている場合において、SCS100が、所定の選択条件に従って、2つ以上のサーバ識別情報のうちの一部のサーバ識別情報だけを選択し、選択したサーバ識別情報に対応するAS200へアップロードデータを送信するようにしてもよい。例えば、SCS100からAS200へアップロードデータを送信する時刻、アップロードデータの送信元である端末装置10の位置(地域)、通信状況(輻輳状況)、アップロードデータの送信元である端末装置10のサービス(IoTサービス、携帯電話サービス、データ通信サービスなど)の種類などの選択条件に従って、適したASのサーバ識別情報を選択し、当該ASへアップロードデータを送信する。
Further, when two or more server identification information is stored in the user data part of the uploaded data, the
また、本実施形態では、SCS100がアップロードデータを送信する送信先は、当該アップロードデータのユーザーデータ部に格納されているサーバ識別情報によって特定される指定AS200Aであるが、例えば、SCS100は、所定の代替条件に従って、当該サーバ識別情報によって特定される指定AS200Aに代えて、別のAS200Bへアップロードデータを送信する処理を行っても良い。例えば、指定AS200Aと別のAS200Bとが同じサービスを提供するアプリケーションサーバである場合、SCS100は、指定AS200Aが別のAS200Bよりも処理負荷が高い状態であるという代替条件を満たすときには、指定AS200Aに代えて、別のAS200Bへアップロードデータを送信することができる。 Further, in the present embodiment, the destination to which the SCS100 transmits the upload data is the designated AS200A specified by the server identification information stored in the user data unit of the upload data. For example, the SCS100 is a predetermined. According to the alternative condition, the process of transmitting the upload data to another AS200B may be performed instead of the designated AS200A specified by the server identification information. For example, when the designated AS200A and another AS200B are application servers that provide the same service, the SCS100 replaces the designated AS200A with the designated AS200A when the alternative condition that the designated AS200A has a higher processing load than the other AS200B is satisfied. Then, the upload data can be transmitted to another AS200B.
次に、本通信システムにおいて、ASから端末装置10へダウンロードデータを送信する処理について説明する。
図5は、本実施形態の通信システムにおいて、AS200Dから端末装置10へダウンロードデータを送信するための処理の流れを示すシーケンス図である。
本実施形態においては、例えば、新たなサービスを提供するAS(例えば新規AS200D)が追加されたときに、既存の端末装置10からのアップロードデータを新規AS200Dでも受信できるようにするための端末制御情報を、ダウンロードデータとして端末装置10へ送信する例について説明する。なお、ダウンロードデータは、このような端末制御情報に限らず、どのようなデータであってもよい。
Next, in the present communication system, a process of transmitting download data from the AS to the
FIG. 5 is a sequence diagram showing a flow of processing for transmitting download data from the AS200D to the
In the present embodiment, for example, when an AS (for example, a new AS200D) that provides a new service is added, the terminal control information for allowing the new AS200D to receive the upload data from the existing
図5に示すデータDL(downlaod)ステップ(S300)において、新規AS200Dは、既存の端末装置10からのアップロードデータを受信できるようにするための端末制御情報として、ユーザーデータが格納される最初のオクテット4に、端末装置10からのアップロードデータの宛先となる新規AS200Dのサーバ識別情報を格納する(S301)。ユーザーデータ部内におけるサーバ識別情報を格納する場所は、予め決められた場所(端末装置10がサーバ識別情報を格納していると把握している場所)であれば、ユーザーデータが格納される最初のオクテット4に限られないが、本実施形態のように、アップロードデータにおいてサーバ識別情報を格納される場所と同じ場所であるのが好ましい。
In the data DL (downyard) step (S300) shown in FIG. 5, the new AS200D is the first octet in which user data is stored as terminal control information for enabling reception of upload data from the existing
新規AS200Dは、このようにしてサーバ識別情報をユーザーデータ部の予め決められた場所(オクテット4)に格納したダウンロードデータ(DLデータ)をSCS100へ送信する(S302)。これを受信したSCS100は、制御部110により、当該ダウンロードデータを端末装置10へ送信するための処理を行う。これにより、SCS100は、制御部110が記憶部130を参照して、当該ダウンロードデータの送信先となる端末装置10の移動通信部12に対し、当該ダウンロードデータをSCEF用I/F120からSCEF50へ送信する(S303)。
The new AS200D transmits the download data (DL data) in which the server identification information is stored in the predetermined location (octet 4) of the user data unit to the SCS100 (S302). Upon receiving this, the
SCEF50は、SCS100から受信したダウンロードデータを、端末装置10の移動通信部12との間でデータ通信可能な所定のデータ通信タイミングに、当該端末装置10に向けて送信する。これにより、SCEF50から送信されるダウンロードデータは、NIDD通信方式により、MME40及び基地局20を介して、端末装置10の移動通信部12へと送られる(S304~S306)。
The
ダウンロードデータが端末装置10の移動通信部12に受信されると、制御部13は、当該ダウンロードデータのユーザーデータ部に格納されているサーバ識別情報を抽出し、ユーザーデータ部の他のユーザーデータにより指定されるアップロードデータの宛先情報として、抽出したサーバ識別情報を登録する処理を行う(S307)。これにより、端末装置10は、所定のデータ通信タイミングにおいて、すでに登録されていたサーバ識別情報(例えば指定AS200A)を宛先とするアップロードデータだけでなく、新たに登録したサーバ識別情報(新規AS200D)を宛先とするアップロードデータも、送信するようになる。その結果、端末装置10からのアップロードデータを新規AS200Dが収集して活用することができるようになる。
When the download data is received by the
以上のように、本実施形態では、既存の端末装置10にダウンロードデータを送信するだけで、新規AS200Dが既存の端末装置10からのアップロードデータを収集して活用することが可能になる。
As described above, in the present embodiment, the new AS200D can collect and utilize the uploaded data from the existing
なお、端末装置10が受信するダウンロードデータのユーザーデータ部に、当該ダウンロードデータの送信元であるAS200のサーバ識別情報が格納されていることで、端末装置10の制御部13は、受信したダウンロードデータがどのAS200から送信されたものであるかを確認することが可能となる。そのため、端末装置10において、受信したダウンロードデータについて、その送信元のAS200ごとの適切なデータ処理を行うことが容易になる。
Since the server identification information of the AS200, which is the source of the download data, is stored in the user data unit of the download data received by the
なお、NIDD通信方式以外のLPWA通信技術の通信方式を利用してもよいが、高いセキュリティ性が望まれるアップロードデータや制御情報の通信に用いるので、本実施形態のようにセキュリティ性の高いNIDD通信方式を採用することが好ましい。 Although a communication method of LPWA communication technology other than the NIDD communication method may be used, since it is used for communication of upload data and control information for which high security is desired, NIDD communication with high security as in the present embodiment is used. It is preferable to adopt the method.
また、本実施形態では、SCS100を中継装置として用いる例について説明したが、他の設備を中継装置として用いることもできる。例えば、図6に示すように、SCEF50が複数のAS200A~200Dと通信する通信システムの場合、SCEF50を中継装置として用いても良い。この場合、SCEF50は、端末装置10からのアップロードデータのユーザーデータ部に格納されているサーバ識別情報を抽出したら、抽出したサーバ識別情報に対応するE-IDを特定し、特定したE-IDに対応するAS200Aを特定する。これにより、複数のAS200A~200Dの中からアップロードデータの宛先である指定AS200Aを特定し、その指定AS200Aに対して当該アップロードデータを送信することができる。
Further, in the present embodiment, an example in which the
なお、本明細書で説明された処理工程並びに端末装置、中継装置、サーバ装置、通信システムの構成要素は、様々な手段によって実装することができる。例えば、これらの工程及び構成要素は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、又は、それらの組み合わせで実装されてもよい。 The processing process described in the present specification and the components of the terminal device, the relay device, the server device, and the communication system can be implemented by various means. For example, these processes and components may be implemented in hardware, firmware, software, or a combination thereof.
ハードウェア実装については、実体(例えば、各種無線通信装置、eNodeBやgNode等の各種基地局装置、移動通信部、ハードディスクドライブ装置、又は、光ディスクドライブ装置)において前記工程及び構成要素を実現するために用いられる処理ユニット等の手段は、1つ又は複数の、特定用途向けIC(ASIC)、デジタルシグナルプロセッサ(DSP)、デジタル信号処理装置(DSPD)、プログラマブル・ロジック・デバイス(PLD)、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ(FPGA)、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、電子デバイス、本明細書で説明された機能を実行するようにデザインされた他の電子ユニット、コンピュータ、又は、それらの組み合わせの中に実装されてもよい。 Regarding hardware implementation, in order to realize the above steps and components in an entity (for example, various wireless communication devices, various base station devices such as eNodeB and gNode, mobile communication unit, hard disk drive device, or optical disk drive device). Means such as processing units used are one or more application-specific ICs (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), field programmables. A gate array (FPGA), a processor, a controller, a microcontroller, a microcontroller, an electronic device, or any other electronic unit, computer, or combination thereof designed to perform the functions described herein. It may be implemented inside.
また、ファームウェア及び/又はソフトウェア実装については、前記構成要素を実現するために用いられる各部は、本明細書で説明された機能を実行するプログラム(例えば、プロシージャ、関数、モジュール、インストラクション、などのコード)で実装されてもよい。一般に、ファームウェア及び/又はソフトウェアのコードを明確に具体化する任意のコンピュータ/プロセッサ読み取り可能な媒体が、本明細書で説明された前記工程及び構成要素を実現するために用いられる処理ユニット等の手段の実装に利用されてもよい。例えば、ファームウェア及び/又はソフトウェアコードは、例えば制御装置や記憶装置において、メモリに記憶され、コンピュータやプロセッサにより実行されてもよい。そのメモリは、コンピュータやプロセッサの内部に実装されてもよいし、又は、プロセッサの外部に実装されてもよい。また、ファームウェア及び/又はソフトウェアコードは、例えば、ランダムアクセスメモリ(RAM)、リードオンリーメモリ(ROM)、不揮発性ランダムアクセスメモリ(NVRAM)、プログラマブルリードオンリーメモリ(PROM)、電気的消去可能PROM(EEPROM)、フラッシュメモリ、フロッピー(登録商標)ディスク、コンパクトディスク(CD)、デジタルバーサタイルディスク(DVD)、磁気又は光データ記憶装置、などのような、コンピュータやプロセッサで読み取り可能な媒体に記憶されてもよい。そのコードは、1又は複数のコンピュータやプロセッサにより実行されてもよく、また、コンピュータやプロセッサに、本明細書で説明された機能性のある態様を実行させてもよい。 Also, for firmware and / or software implementation, each part used to implement the components is code for a program (eg, procedure, function, module, instruction, etc.) that performs the functions described herein. ) May be implemented. In general, any computer / processor readable medium that clearly embodies the firmware and / or software code is a means such as a processing unit used to implement the steps and components described herein. May be used to implement. For example, firmware and / or software code may be stored in memory and executed by a computer or processor, for example in a control device or storage device. The memory may be mounted inside the computer or processor, or it may be mounted outside the processor. Further, the firmware and / or software code may be, for example, a random access memory (RAM), a read-only memory (ROM), a non-volatile random access memory (NVRAM), a programmable read-only memory (PROM), or an electrically erasable PROM (EEPROM). ), Flash memory, floppy (registered trademark) discs, compact discs (CDs), digital versatile discs (DVDs), magnetic or optical data storage devices, etc. good. The code may be executed by one or more computers or processors, or the computers or processors may be made to perform functional embodiments described herein.
また、前記媒体は非一時的な記録媒体であってもよい。また、前記プログラムのコードは、コンピュータ、プロセッサ、又は他のデバイス若しくは装置機械で読み込んで実行可能であれよく、その形式は特定の形式に限定されない。例えば、前記プログラムのコードは、ソースコード、オブジェクトコード及びバイナリコードのいずれでもよく、また、それらのコードの2以上が混在したものであってもよい。 Further, the medium may be a non-temporary recording medium. Further, the code of the program may be read and executed by a computer, a processor, or another device or device machine, and the format is not limited to a specific format. For example, the code of the program may be any of source code, object code, and binary code, or may be a mixture of two or more of these codes.
また、本明細書で開示された実施形態の説明は、当業者が本開示を製造又は使用するのを可能にするために提供される。本開示に対するさまざまな修正は当業者には容易に明白になり、本明細書で定義される一般的原理は、本開示の趣旨又は範囲から逸脱することなく、他のバリエーションに適用可能である。それゆえ、本開示は、本明細書で説明される例及びデザインに限定されるものではなく、本明細書で開示された原理及び新規な特徴に合致する最も広い範囲に認められるべきである。 Also, the description of the embodiments disclosed herein is provided to allow one of ordinary skill in the art to manufacture or use the present disclosure. Various amendments to this disclosure will be readily apparent to those of skill in the art and the general principles defined herein are applicable to other variations without departing from the spirit or scope of this disclosure. Therefore, this disclosure is not limited to the examples and designs described herein, but should be recognized in the broadest range consistent with the principles and novel features disclosed herein.
1 :移動通信網
10 :端末装置
12 :移動通信部
13 :制御部
20 :基地局
40 :MME
50 :SCEF
100 :SCS
110 :制御部
120 :SCEF用I/F
130 :記憶部
140 :IP用I/F
200 :AS
1: Mobile communication network 10: Terminal device 12: Mobile communication unit 13: Control unit 20: Base station 40: MME
50: SCEF
100: SCS
110: Control unit 120: I / F for SCEF
130: Storage unit 140: IP I / F
200: AS
Claims (18)
前記移動通信網の制御プレーンを介して前記端末装置から送信される前記非IP通信のアップロードデータを受信するとき、前記アップロードデータを構成しているヘッダ情報が格納される第1の領域及びユーザーデータの本体が格納される第2の領域のうち、前記アップロードデータの前記第2の領域の一部に格納されているサーバ識別情報を取得し、複数のサーバ装置の中から該サーバ識別情報に対応するサーバ装置を特定する特定部と、
前記特定部が特定したサーバ装置に対して、前記端末装置から受信した前記アップロードデータを送信するための送信処理を行う送信処理部とを有することを特徴とする中継装置。 A mobile communication network relay device that communicates with a terminal device using non-IP communication that does not use IP (Internet Protocol) and relays communication between the terminal device and the server device.
When receiving the upload data of the non-IP communication transmitted from the terminal device via the control plane of the mobile communication network, the first area and the user in which the header information constituting the upload data is stored. Of the second area in which the main body of data is stored, the server identification information stored in a part of the second area of the uploaded data is acquired, and the server identification information is used from among a plurality of server devices. A specific part that identifies the corresponding server device, and
A relay device comprising a transmission processing unit that performs transmission processing for transmitting the upload data received from the terminal device to the server device specified by the specific unit.
前記非IP通信は、低消費電力広域通信であることを特徴とする中継装置。 In the relay device according to claim 1,
The non-IP communication is a relay device characterized by low power consumption wide area communication.
前記低消費電力広域通信は、NIDD(Non-IP Data Deliver)に準拠する通信であることを特徴とする中継装置。 In the relay device according to claim 2,
The low power consumption wide area communication is a relay device characterized by being a communication compliant with NIDD (Non-IP Data Deployer).
前記送信処理は、前記特定部が特定したサーバ装置に対して送信するアップロードデータから前記サーバ識別情報を削除する処理を含むことを特徴とする中継装置。 In the relay device according to any one of claims 1 to 3, the relay device
The transmission process includes a process of deleting the server identification information from the upload data transmitted to the server device specified by the specific unit.
前記送信処理は、所定の選択条件に従って、前記特定部が特定した2以上のサーバ装置の中から前記アップロードデータを送信するサーバ装置を選択する処理、又は、所定の代替条件に従って、前記特定部が特定したサーバ装置に代えて前記アップロードデータを送信する別のサーバ装置を選定する処理を含むことを特徴とする中継装置。 In the relay device according to any one of claims 1 to 4, the relay device
In the transmission process, the specific unit selects a server device for transmitting the uploaded data from two or more server devices specified by the specific unit according to a predetermined selection condition, or the specific unit performs the transmission process according to a predetermined alternative condition. A relay device including a process of selecting another server device for transmitting the uploaded data in place of the specified server device.
当該中継装置は、SCS(Service Capability Server)であることを特徴とする中継装置。 In the relay device according to any one of claims 1 to 5, the relay device
The relay device is a relay device characterized by being an SCS (Service Capacity Server).
当該中継装置は、SCEF(Service Capability Exposure Function)であることを特徴とする中継装置。 In the relay device according to any one of claims 1 to 5, the relay device
The relay device is a relay device characterized by being an SCEF (Service Capacity Exposure Function).
前記移動通信網の制御プレーンを介して前記端末装置から送信される前記非IP通信のアップロードデータを受信するとき、前記アップロードデータを構成しているヘッダ情報が格納される第1の領域及びユーザーデータの本体が格納される第2の領域のうち、前記アップロードデータの前記第2の領域から、該第2の領域の一部に格納されているサーバ識別情報と区別して、前記ユーザーデータを抽出する抽出部を有することを特徴とするサーバ装置。 A server device that communicates with the terminal device via a relay device of a mobile communication network that communicates with the terminal device using non-IP communication that does not use IP (Internet Protocol).
When receiving the upload data of the non-IP communication transmitted from the terminal device via the control plane of the mobile communication network, the first area and the user data in which the header information constituting the upload data is stored. Of the second area in which the main body of the data is stored , the user data is extracted from the second area of the uploaded data by distinguishing it from the server identification information stored in a part of the second area. A server device characterized by having an extraction unit.
前記移動通信網の制御プレーンを介して前記端末装置へ前記非IP通信のダウンロードデータを送信するとき、前記ダウンロードデータを構成しているヘッダ情報が格納される第1の領域及びユーザーデータの本体が格納される第2の領域のうち、前記ダウンロードデータの前記第2の領域の一部に、該端末装置からのアップロードデータの送信先となるサーバ装置を識別するためのサーバ識別情報を格納する格納部と、
前記格納部が前記サーバ識別情報を格納したダウンロードデータを前記端末装置へ送信するための送信処理を行う送信処理部とを有することを特徴とするサーバ装置。 A server device that communicates with the terminal device via a relay device of a mobile communication network that communicates with the terminal device using non-IP communication that does not use IP (Internet Protocol).
When the download data of the non-IP communication is transmitted to the terminal device via the control plane of the mobile communication network, the first area in which the header information constituting the download data is stored and the main body of the user data Of the second area to be stored, a part of the second area of the download data stores the server identification information for identifying the server device to which the upload data from the terminal device is transmitted. Department and
A server device characterized in that the storage unit includes a transmission processing unit that performs transmission processing for transmitting download data storing the server identification information to the terminal device.
前記移動通信網の制御プレーンを介して前記サーバ装置から送信される前記非IP通信のダウンロードデータを受信するとき、前記ダウンロードデータを構成しているヘッダ情報が格納される第1の領域及びユーザーデータの本体が格納される第2の領域のうち、前記ダウンロードデータの前記第2の領域から、該第2の領域の一部格納されているサーバ識別情報と区別して、前記ユーザーデータを抽出する抽出部を有することを特徴とする端末装置。 A terminal device that communicates with a relay device of a mobile communication network using non-IP communication that does not use IP (Internet Protocol), and communicates with a server device via the relay device.
When receiving the download data of the non-IP communication transmitted from the server device via the control plane of the mobile communication network, the first area and the user data in which the header information constituting the download data is stored. Of the second area in which the main body of the data is stored , the user data is extracted from the second area of the download data by distinguishing it from the server identification information partially stored in the second area. A terminal device characterized by having an extraction unit.
前記移動通信網の制御プレーンを介して前記サーバ装置へ送信する前記非IP通信のアップロードデータを構成しているヘッダ情報が格納される第1の領域及びユーザーデータの本体が格納される第2の領域のうち、前記アップロードデータの前記第2の領域の一部に、該アップロードデータの送信先となるサーバ装置を識別するためのサーバ識別情報を格納する格納部と、
前記格納部が前記サーバ識別情報を格納したアップロードデータを前記サーバ装置へ送信するための送信処理を行う送信処理部とを有することを特徴とする端末装置。 A terminal device that communicates with a relay device of a mobile communication network using non-IP communication that does not use IP (Internet Protocol), and communicates with a server device via the relay device.
The first area in which the header information constituting the upload data of the non-IP communication transmitted to the server device via the control plane of the mobile communication network is stored and the second area in which the main body of the user data is stored. A storage unit for storing server identification information for identifying a server device to which the upload data is transmitted is stored in a part of the second area of the upload data.
A terminal device, characterized in that the storage unit has a transmission processing unit that performs transmission processing for transmitting upload data storing the server identification information to the server device.
前記端末装置と前記移動通信網を介して通信するサーバ装置と、
前記端末装置と前記サーバ装置との間の通信を中継する中継装置と、を備えた通信システムであって、
前記中継装置は、請求項1乃至7のいずれか1項に記載の中継装置であり、
前記サーバ装置は、請求項8又は9に記載のサーバ装置であり、
前記端末装置は、請求項10又は11に記載の端末装置であることを特徴とする通信システム。 Terminal devices that can be connected to mobile network base stations,
A server device that communicates with the terminal device via the mobile communication network,
A communication system including a relay device that relays communication between the terminal device and the server device.
The relay device is the relay device according to any one of claims 1 to 7.
The server device is the server device according to claim 8 or 9.
The communication system according to claim 10 or 11, wherein the terminal device is the terminal device.
前記移動通信網の制御プレーンを介して前記端末装置から送信される前記非IP通信のアップロードデータを受信するとき、前記アップロードデータを構成しているヘッダ情報が格納される第1の領域及びユーザーデータの本体が格納される第2の領域のうち、前記アップロードデータの前記第2の領域の一部に格納されているサーバ識別情報を取得し、複数のサーバ装置の中から該サーバ識別情報に対応するサーバ装置を特定する特定部、及び、
前記特定部が特定したサーバ装置に対して、前記端末装置から受信した前記アップロードデータを送信するための送信処理を行う送信処理部として、前記コンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。 It is a program that functions the computer of the relay device of the mobile communication network that communicates with the terminal device using non-IP communication that does not use IP (Internet Protocol) and relays the communication between the terminal device and the server device.
When receiving the upload data of the non-IP communication transmitted from the terminal device via the control plane of the mobile communication network, the first area and the user data in which the header information constituting the upload data is stored. Acquires the server identification information stored in a part of the second area of the upload data in the second area in which the main body of the server is stored, and corresponds to the server identification information from a plurality of server devices. A specific part that identifies the server device to be used, and
A program characterized in that the computer functions as a transmission processing unit that performs transmission processing for transmitting the upload data received from the terminal device to the server device specified by the specific unit.
前記移動通信網の制御プレーンを介して前記端末装置から送信される前記非IP通信のアップロードデータを受信するとき、前記アップロードデータを構成しているヘッダ情報が格納される第1の領域及びユーザーデータの本体が格納される第2の領域のうち、前記アップロードデータの前記第2の領域から、該第2の領域の一部に格納されているサーバ識別情報と区別して、前記ユーザーデータを抽出する抽出部として、前記コンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。 A program that functions the computer of a server device that communicates with the terminal device via a relay device of a mobile communication network that communicates with the terminal device using non-IP communication that does not use IP (Internet Protocol).
When receiving the upload data of the non-IP communication transmitted from the terminal device via the control plane of the mobile communication network, the first area and the user data in which the header information constituting the upload data is stored. Of the second area in which the main body of the data is stored , the user data is extracted from the second area of the uploaded data by distinguishing it from the server identification information stored in a part of the second area. A program characterized by operating the computer as an extraction unit.
前記移動通信網の制御プレーンを介して前記端末装置へ前記非IP通信のダウンロードデータを送信するとき、前記ダウンロードデータを構成しているヘッダ情報が格納される第1の領域及びユーザーデータの本体が格納される第2の領域のうち、前記ダウンロードデータの前記第2の領域の一部に、該端末装置からのアップロードデータの送信先となるサーバ装置を識別するためのサーバ識別情報を格納する格納部、及び、
前記格納部が前記サーバ識別情報を格納したダウンロードデータを前記端末装置へ送信するための送信処理を行う送信処理部として、前記コンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。 A program that functions the computer of a server device that communicates with the terminal device via a relay device of a mobile communication network that communicates with the terminal device using non-IP communication that does not use IP (Internet Protocol).
When the download data of the non-IP communication is transmitted to the terminal device via the control plane of the mobile communication network, the first area in which the header information constituting the download data is stored and the main body of the user data Of the second area to be stored, a part of the second area of the download data stores the server identification information for identifying the server device to which the upload data from the terminal device is transmitted. Department and
A program characterized in that the storage unit functions the computer as a transmission processing unit that performs transmission processing for transmitting download data storing the server identification information to the terminal device.
前記移動通信網の制御プレーンを介して前記サーバ装置から送信される前記非IP通信のダウンロードデータを受信するとき、前記ダウンロードデータを構成しているヘッダ情報が格納される第1の領域及びユーザーデータの本体が格納される第2の領域のうち、前記ダウンロードデータの前記第2の領域から、該第2の領域の一部に格納されているサーバ識別情報と区別して、前記ユーザーデータを抽出する抽出部として、前記コンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。 A program that operates a computer of a terminal device that communicates with a relay device of a mobile communication network using non-IP communication that does not use IP (Internet Protocol) and communicates with a server device via the relay device.
When receiving the download data of the non-IP communication transmitted from the server device via the control plane of the mobile communication network, the first area and the user data in which the header information constituting the download data is stored. Of the second area in which the main body of the data is stored , the user data is extracted from the second area of the download data by distinguishing it from the server identification information stored in a part of the second area. A program characterized in that the computer functions as an extraction unit.
前記移動通信網の制御プレーンを介して前記サーバ装置へ送信する前記非IP通信のアップロードデータを構成しているヘッダ情報が格納される第1の領域及びユーザーデータの本体が格納される第2の領域のうち、前記アップロードデータの前記第2の領域の一部に、該アップロードデータの送信先となるサーバ装置を識別するためのサーバ識別情報を格納する格納部、及び、
前記格納部が前記サーバ識別情報を格納したアップロードデータを前記サーバ装置へ送信するための送信処理を行う送信処理部として、前記コンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。 A program that operates a computer of a terminal device that communicates with a relay device of a mobile communication network using non-IP communication that does not use IP (Internet Protocol) and communicates with a server device via the relay device.
The first area in which the header information constituting the upload data of the non-IP communication transmitted to the server device via the control plane of the mobile communication network is stored and the second area in which the main body of the user data is stored. A storage unit for storing server identification information for identifying a server device to which the upload data is transmitted, and a storage unit in a part of the second area of the upload data.
A program characterized in that the storage unit functions the computer as a transmission processing unit that performs transmission processing for transmitting upload data storing the server identification information to the server device.
前記移動通信網の制御プレーンを介して前記端末装置から送信される前記非IP通信のアップロードデータを受信するとき、前記アップロードデータを構成しているヘッダ情報が格納される第1の領域及びユーザーデータの本体が格納される第2の領域のうち、前記アップロードデータの前記第2の領域の一部に格納されているサーバ識別情報を取得し、複数のサーバ装置の中から該サーバ識別情報に対応するサーバ装置を特定することと、
特定したサーバ装置に対して、前記端末装置から受信した前記アップロードデータを送信するための送信処理を行うことと、を含むことを特徴とする中継方法。 It is a relay method that communicates with a terminal device using non-IP communication that does not use IP (Internet Protocol), and relays the communication between the terminal device and the server device via a mobile communication network.
When receiving the upload data of the non-IP communication transmitted from the terminal device via the control plane of the mobile communication network, the first area and the user data in which the header information constituting the upload data is stored. Acquires the server identification information stored in a part of the second area of the upload data in the second area in which the main body of the server is stored, and corresponds to the server identification information from a plurality of server devices. Identifying the server device to be used and
A relay method comprising performing a transmission process for transmitting the upload data received from the terminal device to the specified server device.
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US20200210653A1 (en) | 2017-12-06 | 2020-07-02 | Alibaba Group Holding Limited | Article processing method, terminal, system and lpwan gateway |
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