JP7100649B2

JP7100649B2 - Ｄｉａｍｅｔｅｒルーティングエージェント（ＤＲＡ）特徴としてサービス・ケイパビリティ・エクスポージャ・ファンクション（ＳＣＥＦ）を提供するための方法、システムおよびコンピュータ可読媒体

Info

Publication number: JP7100649B2
Application number: JP2019543087A
Authority: JP
Inventors: マッキャン，トーマス・マシュー
Original assignee: オラクル・インターナショナル・コーポレイション
Priority date: 2017-02-27
Filing date: 2018-01-30
Publication date: 2022-07-13
Anticipated expiration: 2038-01-30
Also published as: US20180249281A1; US10405158B2; EP3586530B1; CN110402587B; CN110402587A; WO2018156319A1; EP3586530A1; JP2020512719A

Description

優先権主張
この出願は、２０１７年２月２７日付出願の米国仮特許出願第６２／４６３，８９３号および２０１７年２月２７日付出願の米国仮特許出願第６２／４６４，０６４号の優先権を主張する２０１７年４月２７日付出願の米国特許出願第１５／４９９，８４７号の優先利益を主張する。それらの全体は、参照により本明細書に組み込まれる。

技術分野
ここで説明される主題は、SCEFサービスを提供することに関する。より具体的に、ここで説明される主題は、DRA特徴としてSCEFを提供することに関する。

背景
サービス・ケイパビリティ・エクスポージャ・ファンクションまたはSCEFは、第３世代パートナーシッププロジェクト（3GPP）規格によって、物のインターネット（IoT）デバイスといった非インターネットプロトコル（non－IP）デバイスが3GPPアプリケーションサービスにアクセスすることを可能にするためのプラットフォームとして規定される。SCEFが設計されたIoTデバイスのタイプは、センサといった電力デバイスを含み、これは、バッテリによって電力供給され、スリープ解除し、データを伝送し、そして電池の電力を節約するためにスリープする。そのようなデバイスは典型的に、インターネットプロトコル通信スタックまたは全地球測位システム（GPS）性能といった自己位置特定性能を実装しない。結果として、デバイスがそれらのデータをネットワークに提供し、ネットワークによって位置特定され、ネットワークを介して他のデバイスと通信できるように、そのようなデバイスがネットワークに接続する機能が必要とされる。これらおよびその他の関連する目的のために、SCEFは、設計される。

継続的にオンライン化されるIoTデバイスの数が多いことを考慮すると、SCEFが必要とされる。SCEFは現在、モバイルネットワークオペレータがオンプレミス機器として考慮するものと考えられており、これは、モバイルネットワークオペレータの側での独立した設備投資、監視、およびメンテナンスを必要とする。これらの難点を考慮して、SCEFサービスの代替的な配備に対する需要が存在する。

概要
Diameterルーティングエージェント（DRA）特徴としてサービス・ケイパビリティ・エクスポージャ・ファンクション（SCEF）を提供するためのシステムは、複数のメッセージプロセッサを含むDRAを含む。システムはさらに、DRAの特徴としてSCEFサービスを提供するために、DRAと動作可能に関連付けられたセルラデバイス接続（CDC）サービスモジュールを含み、SCEFサービスは、受信されたメッセージの内容に基づき物のインターネット（IoT）サービス処理を呼び出すかどうかを決定することと、セルラデバイス接続（CDC）サービスモジュールはさらに、IoTサービスを必要とするメッセージを、IoTサービス処理を受信するためのサービス・ケイパビリティ・サーバー（SCS）またはアプリケーション・サーバー（AS）に転送することとを含む。

DRA特徴としてSCEFを提供するための方法は、複数のメッセージプロセッサを含むDRAを提供することを含む。方法はさらに、DRAの特徴としてSCEFサービスを提供するために、DRAと動作可能に関連付けられたCDCサービスモジュールを提供することとを備え、SCEFサービスは、受信されたメッセージの内容に基づきIoTサービス処理を呼び出すかどうかを決定することと、IoTサービスを必要とするメッセージを、IoTサービス処理を受信するためのSCSまたはASに転送することとを含む。

SCEF、SCS、およびASサービスをDRA特徴として提供することは、１つの実装では、これらのサービスをDRAベンダによってホストされたクラウド実装されたサービスとして提供することを含み得る。そのようなサービスにアクセスするためのインターフェースは、DRA上に実装され得、クラウド実装されたSCEF、SCSおよびASサービスに、DRAユーザ（モバイルネットワークオペレータ）に対して透過的にアクセスし得る。代替的な実装では、SCEF、SCS、およびASサービスは、オンプレミスハードウェアおよびDRA上に常駐するソフトウェアを使用して実装され得る。

ここで説明される主題は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはその任意の組み合わせにおいて実装され得る。そのため、ここで使用される「機能」または「モジュール」という用語は、記載される特徴を実装するためのハードウェア、ソフトウェア、および／またはファームウェアを意味する。１つの例示的な実装では、ここで説明される主題は、コンピュータのプロセッサが実行すると、コンピュータを制御してステップを実行させるコンピュータが実行可能な命令を格納した非一時的なコンピュータ可読媒体を使用して実装され得る。ここで説明される主題を実装するのに適している例示的なコンピュータ可読媒体は、ディスクメモリデバイス、チップメモリデバイス、プログラマブルロジックデバイス、および特定用途向け集積回路といった非一時的なコンピュータ可読媒体を含む。加えて、ここで説明される主題を実装するコンピュータ可読媒体は、単一のデバイスもしくはコンピューティングプラットフォーム上に配置され得、または、複数のデバイスもしくはコンピューティングプラットフォームにわたって分布され得る。

図面の簡単な説明
ここで、本明細書に記載の主題の例を、添付の図面を参照して説明する。図面では、同様の参照番号は、同様の部分を表す。

ここで説明される主題の局面に従いSCEF、SCS、およびASサービスを統合するプラットフォームを示すネットワーク図であり、プラットフォームは、クラウドサービスとして配備される。ここで説明される主題の局面に従いSCEF、SCS、およびASサービスを統合するプラットフォームを示すネットワーク図であり、プラットフォームは、オンプレミスまたはグランドベースサービスとして配備される。ここで説明される主題の局面に従いSCEF、SCS、およびASサービスを統合するプラットフォームによってメッセージ処理を示すメッセージフロー図である。ここで説明される主題の局面に従うセルラデータ接続サービスモジュールの例示的コンポーネントを示すブロック図である。ここで説明される主題の局面に従うIoTサービスモジュールの例示的コンポーネントを示すブロック図である。ここで説明される主題の局面に従いセルラデータ接続サービスモジュールを含むプラットフォームのクラウドベースの配備を示すネットワーク図である。セルラデータ接続サービスモジュールおよび／またはSCEF、SCS、およびASサービスを統合するプラットフォームが配備され得るクラウドネットワーク内の例示的リージョンおよび可用性ドメイン（データセンタ）を示すネットワーク図である。ここで説明される主題の実施形態に従いSCEF、SCS、およびASサービスを統合するプラットフォームの例示的なクラウドベースの配備を示すネットワーク図である。ここで説明される主題の局面に従い統合されたSCEF、SCS、およびASサービスを有するDRAを示すブロック図である。ここで説明される主題の局面に従い統合されたSCEFサービスを有するDRAを示すブロック図である。ここで説明される主題の局面に従いDRAベンダによってホストされたクラウド配備されたSCEFサービスへのアクセスを提供するDRAを示すブロック図である。ここで説明される主題の局面に従いDRAベンダによってホストされたクラウド配備されたSCEFサービスへのアクセスを提供するための例示的処理を示すフローチャートである。

詳細な説明
ここで説明される主題は、DRA特徴としてSCEFおよび関連付けられたサービスを提供するための方法、システム、およびコンピュータ可読媒体を含む。１つの例示的な実装では、SCEFおよび関連付けられたサービス（たとえば、SCSおよびASサービス）は、DRAベンダによってホストされたクラウド配備されたサービスであり、DRAによって提供されたインターフェースを介してアクセス可能である。代替的な実装では、SCEFおよび関連付けられたサービスは、DRAの、またはDRAに対してローカルにあるがそれとは別個のコンピューティングプラットフォームのオンプレミスハードウェアおよびソフトウェアを使用して提供される。

図１は、ここで説明される主題の局面に従いSCEF、SCS、およびASサービスを提供するためのプラットフォームを示すネットワーク図である。図１を参照して、ネットワークは、SCEF＋と付されたプラットフォーム１００を含み、その理由は、プラットフォームがSCEF機能と、SCSおよびAS機能といった追加的な機能とを提供するためである。図示された例では、セルラデバイス接続（CDC）サービスモジュール１０２は、SCEF機能を提供し、IoTサービスモジュール１０４は、SCSおよびAS機能を提供する。プラットフォーム１００はまた、アプリケーションプログラミングインターフェースプラットフォーム（APIP）１０６サービスモジュールを含み、これは、アプリケーションプログラミングインターフェース（API）および関連付けられたポリシーサービスをIoTおよび他のデバイスに提供する。そのようなサービスの例は、アプリケーションプログラミングインターフェース（API）認証サービス、速度制御、容量制御等を含む。プラットフォーム１００は、モジュール１０２，１０４，１０６を実行するための少なくとも１つのプロセッサ１０７を含み得る。１つの実装では、プロセッサ１０７は、１つまたは複数の汎用マイクロプロセッサであり得る。プロセッサ１０７は追加的にまたは代替的に、ここで説明される機能を実装するフィールドプログラマブルゲートアレイ（FPGA）または特定用途向け集積回路（ASIC）といった１つまたは複数の特殊化されたプロセッサを含み得る。

図１では、プラットフォーム１００は、オンプレミス機器とは別個のクラウドサービスとして実装され、図示された例では、Diameterルーティングエージェント（DRA）１０８、オフライン課金システム（OFCS）１１０、ホームサブスクライバサーバ（HSS）１１２、パケットデータネットワーク（PDN）ゲートウェイ（PGW）１１４、およびモビリティ管理エンティティ（MME）１１６を含む。デバイス１１８は、IoTデバイスであり得、プラットフォーム１００にPGW１１４および／またはMME１１６を介して接続し得る。ショートメッセージサービスセンタ（SMSC）１１９はまた、プラットフォーム１００にDRA１０８を介して接続し得、これは、SMS接続されたデバイスがクラウドサービスにアクセスすることを可能とする。

また図１に、プラットフォーム１００を通してアクセス可能なサービスおよびネットワークノードが示される。図１では、これらのサービスは、アプリケーション・サーバー１２０と、複数のアプリケーション・サーバー１２４へのアクセスを提供するサービス・ケイパビリティ・サーバー１２２とを含む。このため、プラットフォーム１００は、アプリケーションサービスへの直接アクセスおよびサービス・ケイパビリティ・サーバーを通した間接アクセスの両方を提供する。

図１では、CDCサービスモジュール１０２は、3GPP技術仕様（TS）23.682、バージョン14.2、リリース14. 2.0（2016-12）によって指定されるSCEF機能を実装し、その開示は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。SCEF機能を提供することは、複雑性および節電要件のためにIPスタックを実装しないIoTデバイスといったnon-IPデバイスのための3GPPサービスへのアクセスを提供することを含む。SCEFサービスを必要とし得る典型的なIoTデバイスは、データをネットワークに定期的に伝送し、次いで伝送間にエネルギを浪費しないようにスリープするセンサである。モバイルデバイスの場合、CDCサービスモジュール１０２によって提供されたSCEF機能は、HSS１１２およびMME１１６といったネットワークリソースを使用してモバイルデバイスの位置および接続（non-IPデバイスの位置および接続を含む）を決定することを含み得、モバイルデバイスがGPS性能といった内蔵の位置決定性能を要さないようにする。CDCサービスモジュール１０２はまた、デバイス１１８からのnon-IPトラフィックに対して、受信されたメッセージのアクセスポイント名または他の属性に基づきIoTサービスモジュール１０４によって提供されたIoTサービス処理を呼び出すかを決定し得る。

上述のように、IoTサービスモジュール１０４は、IoTデバイスのためのSCSサービスを提供する。そのようなサービスの例は、メッセージキューテレメトリートランスポート・センサーネットワーク（MQTT－SN）と制約付きアプリケーションプロトコル（CoAP）、クラウドストレージまたはソフトウェア定義ストレージなどのデータストレージ、IoTアプリケーションレベルの分析を含む異なるトランスポートプロトコルを実装するデータ仲介を含む。IoTサービスモジュール１０４の機能は、以下に詳細に説明される。

図１では、サービスモジュール１０２，１０４，１０６の各々は、「CS」とさらに付され、それらが提供するサービスがクラウドサービスであることを示す。代替的な実装では、プラットフォーム１００は、オンプレミスまたはグランドベース機器として実装され得る。そのような実装は、図２において示される。図２では、プラットフォーム１００は、DRA１０８、OFCS１１０、HSS１１２、PGW１１４、および／またはMME１１６のうちの任意の１つまたは複数をホストする同じエンティティ（たとえばテレコミュニケーションネットワークオペレータ）によってホストされたオンプレミス機器によって実装される。加えて、プラットフォーム１００内の任意の機能は、ここで説明される主題の範囲から逸脱することなくクラウドベースまたはグランドベースであり得る。図２では、AS１２０、SCS１２２、およびAS１２４は、クラウドサービスとして示される。これらのサービスのうちの任意の１つまたは複数は、ここで説明される主題の範囲から逸脱することなくオンプレミス機器を使用して提供されることができる。

図３は、CDCサービスモジュール１０２によるメッセージの例示的処理を示すメッセージフロー図である。図３では、破線は、CDCサービスモジュール１０２がデータパススルーサービスを必要とすると識別するデバイス１１８からのnon-IPメッセージを提示する。上述のように、そのような決定は、アクセスポイント名または他のメッセージパラメータに基づきCDCサービスモジュール１０２によってなされ得る。メッセージがデータパススルーサービスを必要とすると識別したことに応じて、CDCサービスモジュール１０２は、メッセージをSCS１２２に転送する。SCS１２２は、メッセージを、アプリケーションレベルのサービスを受信するためのアプリケーション・サーバー１２４のうちの１つに転送する。

図３における実線は、CDCサービスモジュール１０２がIoTプラットフォームサービスを必要とすると識別するデバイス１１８からのnon-IPトラフィックを提示する。従って、CDCサービスモジュール１０２は、メッセージをIoTサービスモジュール１０４に転送する。IoTサービスモジュール１０４は、メッセージをアプリケーション・サーバー１２０に転送する。アプリケーション・サーバー１２０は、メッセージによって必要とされたアプリケーションサービスを提供する。図３における点線は、IoTサービスモジュール１０４によって処理されるデバイス１１８からのIPメッセージングを提示し、これは、メッセージをアプリケーション・サーバー１２０に転送する。

セルラデバイス接続サービスモジュール
以下は、CDCサービスモジュール１０２によって行われ得る例示的機能である。たとえば、CDCサービスモジュール１０２は、3GPP SCEFおよび3GPPマシンタイプコミュニケーション・インターワーキングファンクション（MTC-IWF）の機能を行い得る。3GPP SCEFおよびMTC-IWF機能は、上記で参照された3GPP TS 23.682において規定される。MTC-IWF機能は、サービス・ケイパビリティ・サーバーのためのTsp参照点を提供することを含む。サービス・ケイパビリティ・サーバーは、MTC-IWFを選択してこれに接続する。そしてサービス・ケイパビリティ・サーバーは、MTCデバイスに伴うイベントが発生したときに通知されるようにMTC-IWFを用いてトリガを設定し得る。たとえば、SCSは、センサといった特定のデバイスからのデータがMTC-IWFによって受信されたときに通知されるように、MTC-IWFを用いてトリガを設定し得る。このため、MTC-IWF機能を提供することによって、CDCサービスモジュール１０２は、MTC-IWF通信モデルに従うデバイスがSCSおよびASサービスを受信することを可能とする。

CDCサービスモジュール１０２はまた、SCSサービスを必要とするメッセージをIoTサービスモジュール１０４に転送することによってSCSサービスの提供を実現する。図３において示されるように、デバイスからのnon-IPトラフィックに対して、CDCサービスモジュール１０２は、受信されたメッセージ内の１つまたは複数の属性に基づきIoT CS処理を呼び出すかどうかを決定する。使用され得る属性の１つの例は、アクセスポイント名（APN）といったアプリケーションを識別する属性である。CDCサービスモジュール１０２はまた、サードパーティのSCSおよび／またはASへのセキュアなインターフェースをサポートまたは提供し得る。CDCサービスモジュールはまた、IP、non-IP、およびSMS接続されたデバイスのための3GPPイベント監視を提供し得る。監視され得るイベントの例は、デバイスの位置の変化、デバイスアクティブ化、デバイス非アクティブ化等を含む。イベントは、電力および／または帯域幅制約のためにそのような情報を提供する性能を有し得ないデバイスそれら自体からに代えて、MMEおよびHSSといったネットワークノードから導出され得る。CDCサービスモジュール１０２単体またはIoTサービスモジュール１０４との組み合わせによって提供され得るその他のサービスは、IoTマネタイゼーション、データストレージ、ビッグデータ、分析、およびモバイルプラットフォーム統合（たとえばiOS、Android）を含む。

図４は、CDCサービスモジュール１０２をより詳細に示すブロック図である。図４では、CDCサービスモジュール１０２は、Diameterネットワーク２０２内のノードとのDiameter接続を管理するDiameter接続マネージャ２００を含む。CDCサービスモジュール１０２は、セルラ通信ネットワーク内のDiameterノードとIoT CSハンドラ２０６および外部SCSハンドラ２０８といったサービス・ケイパビリティ・サーバー／アプリケーション・サーバー（SCS／AS）ハンドラとの間の通信の中心点であるセッションハンドラ２０４をさらに含む。CDCサービスモジュール１０２は、デバイス／セッション状態を格納するためにデバイス状態データベース２１０を利用する。CDCサービスモジュール１０２は、データバッファ２１２を利用して必要とされるメッセージをデバイスからおよびデバイスへとバッファする。デバイス状態データベース２１０は、CDCサービスモジュール１０２に接続されたIoTデバイスといったアクティブデバイスの動的状態を格納する。監視イベントハンドラ２１４は、MMEまたはユーザレベルにおいて監視イベントを構成しレポートするためのAPIを提供する。アラームおよびキーパフォーマンスインジケータ（KPI）モジュール２１６は、CDCサービスモジュール１０２の機能に関するアラームおよびKPIデータを提供し、運用支援システム（OSS）２１８といった外部システムにアラームおよび測定データを提供する。

IoT CSハンドラ２０６は、IoT クラウドサービス(CS)ゲートウェイクライアントライブラリを含む。外部SCSハンドラ２０８は、SCSおよび／またはASに対するインターフェースを提供する。コンフィグレーションハンドラ２２０は、CDCによって必要とされた任意のコンフィグレーションのためのAPIを提供する。コンフィグレーションハンドラ２２０は、CDCサービスモジュール１０２のコンフィグレーションを実現するためのグラフィカルユーザインターフェースを提供し得る。コンフィグレーションハンドラ２２０はまた、顧客がCDCサービスモジュール１０２内にビジネスルールを提供可能とするためにビジネス支援システム（BSS）とインターフェースし得る。

IoTサービスモジュール
IoTサービスモジュール１０４は、3GPP SCSの機能を実装し得る。簡単に、これらの機能は、IPおよびnon-IPデバイスのためのインターフェースを3GPPアプリケーション・サーバーに提供することを含む。IoTサービスモジュール１０４は、モバイルデバイスに由来する（CDCサービスモジュール１０２からの）IPおよびnon-IPデータの両方を受信し得る。IoTサービスモジュール１０４は、サードパーティのSCS／ASのためのセキュアなインターフェースをサポートし得る。IoTサービスモジュール１０４単体またはCDCサービスモジュール１０２との組み合わせによって提供され得るその他のサービスは、IoTマネタイゼーション、ビッグデータ、ストレージ、分析、およびモバイルプラットフォーム統合（たとえばiOS、Android）を含む。

図５は、ここで説明される主題に従うIoTサービスモジュール１０４の例示的機能を示すIoTサービスモジュール１０４のブロック図である。図５を参照して、IoTサービスモジュール１０４は、接続モジュール３００、分析モジュール３０２、および統合モジュール３０４を含む。接続モジュール３００は、（IoTデバイスといった）任意のデバイスを仮想化し、そのデバイスと接続および通信するように構成され得る。分析モジュール３０２は、分析を提供することによって等、デバイスからのデータを処理し格納するように構成され得る。統合モジュール３０４は、そのようなデータ、状況および分析をIoTサービスモジュール１０４の外部のシステムといった他のシステムに提供するように構成され得る。

クラウドベースのSCEF配備
上述のように、プラットフォーム１００および／または任意のそのコンポーネントは、クラウドネットワーク内に配備され、これによりプラットフォーム１００またはその任意の１つまたは複数のコンポーネントによって提供されたサービスは、クラウドベースであり、モバイル通信ネットワークオペレータのオンプレミス機器とは別個である。加えて、図１～図５において示された例では、SCEFおよび関連付けられた機能を提供するCDCサービスモジュール１０２は、IoTサービスモジュール１０４およびAPIPサービスモジュール１０６とともに配備されるが、ここで説明される主題は、そのような実装に限定されない。代替的な実装では、CDCサービスモジュール１０２は、AS、SCS、および／またはAPIサービスを実装するサービスモジュールとは別個に配備され得る。図６は、そのような実装を示す。図６を参照して、CDCサービスモジュール１０２は、DRA、MME、HSSといったオンプレミス機器とは別個のクラウドコンピューティングプラットフォーム３５０上に配備され、DRA、MME、およびHSSをホストするエンティティ（たとえば、モバイルネットワークオペレータ）とは異なるエンティティによってホストされる。図６では、クラウドコンピューティングプラットフォーム３５０は、CDCサービスモジュール１０２が実行され得るプロセッサ３５２を含む。CDCサービスモジュール１０２は、オンプレミス機器クラウドアクセスインターフェース３５４を含み、これを通してオンプレミス機器は、CDCサービスモジュール１０２と通信することができる。 CDCサービスモジュール１０２は、IoTデバイス１１８がCDCサービスモジュール１０２にアクセスすることを可能にするためのIoTデバイスクラウドアクセスインターフェース３５６をさらに含む。CDCサービスモジュール１０２は、CDCサービスモジュール１０２、SCS１２２、AS１２４間の通信を可能とするサービス・ケイパビリティ・サーバー／アプリケーション・サーバー（SCS／AS）インターフェース３５８をさらに含む。図示された例では、AS１２４は、１つまたは複数のビジネスアプリケーション３６０をホストし得る。

Diameter接続
１つの例示的な実装では、オンプレミス機器クラウドネットワークアクセスインターフェース３５４は、ネットワークからのDiameter接続を終端するRFC6733準拠Diameterエンドポイント（複数可）を提供するDRA内に実装されたDiameter接続マネージャとインターフェースするDiameterインターフェースであり得る。Diameter接続マネージャは、専用の仮想プライベートネットワーク（VPN）、伝送制御プロトコル／トランスポート層セキュリティ（TCP／TLS）、またはストリーム制御伝送プロトコル／データグラムトランスポートレイヤーセキュリティ（SCTP／DTLS）を介して、顧客のオンプレミスネットワークからクラウドへのセキュアで高性能なDiameter接続を実装し得る。プラットフォーム１００またはプラットフォーム３５０へのDiameter接続は、ネットワーク内のDRAの１つまたは複数の対に由来し得る。これにより、3GPPマシンタイプの通信アーキテクチャで重要な役割を果たすシグナリングの輻輳制御またはIoT HSSアドレス解決などのDRA機能の簡略化された相互接続と活用を可能とする。

現在のネットワークに存在する標準のDiameter接続およびルーティング機能を活用するために、プラットフォーム１００または３５０は、別個のクラウドデータセンタに配置された少なくとも２つの一意のDiameter IDを公開する。DRAは、プライマリ／セカンダリまたは負荷共有スキームを使用してDiameterトラフィックをプラットフォーム１００または３５０に向かってルーティングし得る。Diameter接続マネージャは、受信されたDiameterトラフィックを、さらに他の処理のための地理的に冗長なCDCセッション処理サービスコンポーネントに負荷共有し得る。プラットフォーム１００または３５０から伝送されたメッセージの出口Diameterメッセージルーティングは、宛先ホストおよび／または宛先レルム属性値ペア（AVP）に基づき得る。

デバイスセッション
１つの例示的な実装では、CDCサービスモジュール１０２は、CDCサービスモジュール１０２を使用してASまたはSCSサービスにアクセスするIoTデバイスのためのデバイスセッションの状態を維持する。CDCサービスモジュール１０２は、デバイス状態データベース２１０（図４参照）を、デバイスおよびデバイスのT6a接続（セッション）の動的状態を更新するために利用する。CDCサービスモジュール１０２は、（デバイスまたはSCS／ASが一時的に到達不可能であるときに）必要とされるメッセージをデバイスへ／デバイスからバッファするためにデータバッファ２１９を利用する。

デバイス状態データベース２１０は、アクティブデバイスの動的状態を格納し得る。以下の表は、デバイス状態データベース２１０の内容の例を与える。

イベント監視
CDCサービスモジュール１０２は、監視イベントをデバイスまたはMMEレベルにおいて構成しレポートするために使用されることができるAPIを提供する。これらAPIは、IoTサービスモジュール１０４または外部SCS／ASシステムのために呼び出されレポートされることができる。たとえば、以下の監視イベントは、CDCサービスモジュール１０２によって監視され得る。

・ユーザ機器（UE）の到達可能性
－データに到達可能
－ショートメッセージサービス（SMS）に到達可能
・位置
－現在の位置
－最後に確認された位置
・UE接続の喪失
・通信障害
・ローミングステータス
・IMEI変更
・位置ごとのUE数
・ダウンリンクデータ通知（DDN）障害後の可用性
IoTサービスモジュール（内部SCS／AS）インターフェース
上述のように、IoTサービスモジュール１０４は、SCSおよびASサービスを提供し、いくつかの例では、これらはCDCサービスモジュール１０２と同じプラットフォーム上に提供される。CDCサービスモジュール１０２は、T6aインターフェースを介してデバイスに向かうnon-IPデータ送信をサポートするためのデバイスゲートウェイとして機能する。CDCサービスモジュール１０２は、IoT CSゲートウェイクライアントライブラリ（図４参照）を利用して、その標準APIを介してIoT CSと通信する。

外部SCS／ASインターフェース
図６に示されるように、CDCサービスモジュール１０２は、外部SCS／ASシステムに向かうAPIを提供する。これらのAPIは、以下を含む。

・デバイスレジストレーションおよびメタデータデータベースへのアクセス、
・IoTデータを探索するための内部時系列データストアへのアクセス、
・デバイスアクションをトリガするためのまたはデバイスデータを探索するための高レベルデバイス仮想化API、
・デバイスとIoTサービスモジュール１０４を介して通信するための低レベルメッセージングAPI。

呼詳細レコード（CDR）生成
CDCサービスモジュール１０２は、CDRを生成することができ、それらをRfインターフェースを介してオフライン課金システムに対して利用可能にできる。OFCS失敗のイベントの場合、CDRは、CDCサービスモジュール１０２によってメッセージトラフィックに応じて構成可能な時間の間（たとえば２４時間）内部に格納されることができる。将来的にまたは代替として、クラウドベースの課金サービスとの統合は、使用され得る。

配備
CDCサービスモジュール１０２、IoTサービスモジュール１０４、およびAPIPサービスモジュール１０６によって提供されたリアルタイムクラウドサービスは、クラウドネットワーク内でモバイルネットワークオペレータのオンプレミスネットワークとは別個にホストされ得る。そのようなクラウドネットワークの１つの例は、オラクル・ベアメタルクラウド（BMC）である。

１つの例示的な実装では、オラクル・ベアメタルクラウド（BMC）は、相互接続されたデータセンタの組を備える（図７参照）。

可用性
図８に示されるように、１つの例では、プラットフォーム１００または３５０は、同じリージョン内の異なる可用性ドメイン（データセンタ）内に配備される。図８では、各プラットフォーム１００は、異なる可用性ドメイン４００Ａおよび４００Ｂ内に冗長に配備される。プラットフォーム３５０は、同様に異なる可用性ドメイン内に冗長に配備されることができるということが理解される。図８では、プラットフォーム１００の各インスタンスは、すべての時間においてアクティブであり得る。１つの可用性ドメインの故障イベントの場合、すべてのトラフィックは、他の可用性ドメインに導かれる。提供されかつ動的な（たとえばセッション）データは、可用性ドメインにわたってプラットフォーム１００のアクティブインスタンス間で共有され得る。プラットフォーム１００またはその対応する可用性ドメインのうちの１つのプラットフォーム１００の故障前に、提供されたデータおよび動的セッションデータをインスタンス間で共有することは、プラットフォーム１００のインスタンスが故障したプラットフォームのセッションの処理をシームレスに引き継ぐことを可能とする。

図８では、ロードバランサ４０２および４０４は、異なる可用性ドメイン内に配置されたプラットフォーム１００間のメッセージトラフィックを負荷共有する。プラットフォーム１００が可用性ドメインにわたって状態情報を共有するので、負荷均衡化決定を行うときにセッション状態を考慮する必要が無い。結果として、プラットフォーム１００上のトラフィックおよび処理負荷は、均等化またはバランスされることができる。この負荷均衡化は、パケットゲートウェイ１１４から伝達されたIoTデバイスからのトラフィックおよびSCS１２２およびAS１２４からのトラフィックに適用する。Diameterエンドポイント４０６は、可用性ドメイン４００Ａおよび４００Ｂの両方の内部のプラットフォーム１００に接続を有し得る。CDCサービスモジュール１０２が可用性ドメインにわたってセッション状態情報を共有するので、Diameterトラフィックは、いずれかの可用性ドメインに送信されることができ、各セッションに対して格納されたセッション状態に従い受信CDCサービスモジュール１０２によって正しく処理される。

Diameter
ネットワーク要素からのDiameter接続は、CDCサービスモジュール１０２の各インスタンスに対して直接的に確立され得る。各CDCサービスモジュールインスタンスは、それ自体のIPアドレス、ローカルホストID等を有し得、別個のSCEFネットワーク要素として表わされる。

SGi
SGiインターフェースは、IoTデバイスからIoTサービスモジュール１０４へのIP接続を提供する。単一のIPアドレスは、可用性ドメイン４００Ａおよび４００Ｂにわたって共有され得、IoTデバイスへの／IoTデバイスからのメッセージは、IoTサービスモジュール１０４のいずれかのインスタンスに導かれることができる。

API
SGiトラフィックと同様に、単一のAPI公開は、テナントのシステムに提供され得、トラフィックは、可用性ドメイン４００Ａおよび４００Ｂにわたって任意のAPIゲートウェイに導かれる。

管理インターフェース
図８には明示的に示されないが、管理インターフェース４０８といったすべての管理インターフェースは、APIベースであり、APIゲートウェイを介してアクセス可能であると考えられる。これは、クラウドネットワークのオペレータのみがアクセス可能な内部または非パブリックインターフェースであり得るAPI管理サービス４１０とAPIPサービスモジュール１０６との間のインターフェースには当てはまらないということに留意すべきである。

スケーラビリティ
１つの例示的な実装では、各プラットフォーム１００または３５０は、加入されるよりも大きな容量で配備され得る。各プラットフォーム１００または３５０によって処理されたトラフィックは、必要とされるよりも大きな容量が存在することを確実にするために継続的に監視され得る。プラットフォーム１００または３５０によって提供されたサービスは、サービスの消費者に対してブラックボックスとして動作するように設計される。このことを達成するために、それらは、水平にスケーリングされることができる部品の組で構成され、各主要な機能は、独立にスケーリングされることができる。たとえば、CDCサービスモジュール１０２は、IoTサービスモジュール１０４とは独立に需要に基づきスケーリングされることができる。

このため、ここで説明される主題は、SCEFおよび関連付けられたサービスのクラウドベースの配備を含む。SCEFおよび関連付けられたサービスをクラウド内に配備することによって、ネットワークオペレータは、サービスに加入することができ、オンプレミス機器を購入し保守することを必要とされない。加えて、SCEFおよび関連付けられたサービスのクラウドベースの配備は、配備が可用性ドメインにわたって発生し、状態が可用性ドメイン間で共有されるときにオンプレミス配備よりも信頼性が高くあり得る。

ここで説明される主題のさらに別の局面に従い、SCEFは、DRA特徴として提供され得る。図９は、SCEFサービスを提供する統合されたCDCサービスモジュール１０２を有するDRAのブロック図である。図９では、DRA５００は、各々が少なくとも１つのプロセッサ５０４およびメモリ５０６を備えるプリント回路基板を含む複数のメッセージプロセッサ５０２Ａ－５０２Ｄを含む。図示された例では、メッセージプロセッサ５０２Ａは、外部DiameterノードとのDiameter接続を確立し維持するDiameter接続レイヤ（DCL）５０８を含む。メッセージプロセッサ５０２Ａは、Diameter信号メッセージをメッセージ内のDiameterレベル情報に基づきルーティングするDiameterルーティングレイヤ（DRL）５１０をさらに含む。

メッセージプロセッサ５０２Ｂは、SCEFサービスを提供するCDCサービスモジュール１０２を含み、SCEFサービスは、メッセージをIoTデバイスから受信することと、メッセージがSCSまたはASサービスを必要とするかどうかを決定することと、SCSまたはASサービスを必要とするメッセージを、そのようなサービスを受信するためのSCSまたはASに転送することとを含む。メッセージプロセッサ５０２Ｂはまた、そのようなサービスを必要とすると識別された少なくともいくつかの受信された信号メッセージに対してSCSおよびASサービスを提供するIoTサービスモジュール１０４を含む。メッセージプロセッサ５０２Ｂはまた、APIPサービスモジュール１０６を含むDRA５００の内部および外部両方のSCSおよびASとインターフェースするためのAPIを提供する。このため、いくつかの場合、SCSまたはASサービスがIoTサービスモジュール１０４によってローカルに提供されることができる場合、メッセージは、CDCサービスモジュール１０２によって受信され、IoTサービスモジュール１０４に転送され、そこでそれらは、SCSまたはAS処理を受ける。

メッセージプロセッサ５０２Ｃは、アプリケーション・サーバー１２２を含み、メッセージプロセッサ５０２Ｄは、サービス・ケイパビリティ・サーバー１２４を含む。従って、SCSまたはAS処理を必要とすると識別されたいくつかの受信されたメッセージに対して、IoTサービスモジュール１０４は、メッセージをSCS１２２またはAS１２０に転送し得、そこでメッセージは、処理される。APIPサービスモジュール１０６によって提供されたAPIは、SCS１２２またはAS１２０にアクセスするために使用され得る。SCS１２２またはAS１２０に由来するメッセージは、IoTデバイスにCDCサービスモジュール１０２を介して送信されることができる。

図９において、CDCサービスモジュール１０２、IoTサービスモジュール１０４、APIPサービスモジュール１０６、SCS１２２およびAS１２４の各々は、DRA５００のコンポーネントとして示されるが、ここで説明される主題は、そのような実装に限定されない。代替的な実装では、これらのコンポーネントのうちの任意の１つまたは複数は、DRA５００とは別個にコンピューティングプラットフォーム上に提供され得る。図１０は、そのような実施形態を図示する。図１０では、CDCサービスモジュール１０２は、DRA５００上に実装され、IoTサービスモジュール１０４およびAPIPサービスモジュール１０６は、DRA５００とは別個に第１のコンピューティングプラットフォーム６００上に実装され、SCS１２２は、DRA５００とは別個に第２のコンピューティングプラットフォーム６０２上に実装され、AS１２０は、DRA５００とは別個に第３のコンピューティングプラットフォーム６０４上に実装される。各コンピューティングプラットフォーム６００，６０２，６０４は、（図１０に示されない）少なくとも１つのプロセッサを含み得る。DRA５００およびコンピューティングプラットフォーム６００，６０２，６０４のうちの任意の１つまたは複数は、モバイルネットワークオペレータのオンプレミス機器としてまたはモバイルネットワークオペレータとは別個のエンティティによって動作されたクラウドネットワーク機器として配備され得るということにも留意されるべきである。

このため、SCEF、AS、および／またはSCS機能をDRA特徴として提供することによって、ここで説明される主題は、DRA、SCEF、AS、およびSCSが別個のコンピューティングプラットフォーム上に実装された実装よりもネットワーク内のメッセージングを減らす。DRA、SCEF、SCS、AS機能間のメッセージ遅延は、機能が同じコンピューティングプラットフォーム上に実装されたときに減らされる。DRA、SCEF、AS機能間の非互換性の可能性は、これらの機能が同じコンピューティングプラットフォーム上に実装されたときに減らされる。

図１１は、DRA特徴としてのSCEFサービスのさらに別の例示的配備を示す。図１１では、DRA５００は、上述のようにクラウドベースのSCEFサービスを提供するクラウド配備されたCDCサービスモジュール１０２へのCDCサービスインターフェース１１００を含む。CDCサービスインターフェース１１００は、図９または図１０に示されるようにDRA５００の任意のメッセージプロセッサ上に実装され得る。１つの例示的な実装では、CDCサービスインターフェース１１００は、DiameterインターフェースをCDCサービスモジュール１０２に実装し得る。代替的な実装では、SCEFインターフェースは、ウェブサービスAPIをCDCサービスモジュール１０２に実装し得る。SCEFサービスがDRA５００のオンプラットフォーム機能として実装される代わりにクラウドベースであるという事実は、DRAユーザ（たとえば、モバイルネットワークオペレータ）に対して透過的であり得る。結果として、DRAユーザは、DRA常駐ハードウェアおよびソフトウェア内に実装されるいくつかの特徴を有するが、SCEFサービス等の通常ソフトウェアとして届けられず、代わりに、ネットワーク機器ベンダといったサードパーティサービスプロバイダによってホストされたいくつかの特徴を有さないDRAを購入し得る。

インターフェースをクラウド配備されたSCEFサービスに提供することに加えて、CDCサービスインターフェース１１００はまた、クラウド配備されたSCSおよびASサービスのためのインターフェースを提供し得る。図１１では、SCSサービスは、CDCサービスモジュール１０２によって提供され、ASサービスは、AS１２０によって提供される。DRA５００上のCDCサービスインターフェース１１００は、CDCサービスモジュール１０２を通して、または直接的にDiameterまたはウェブサービスインターフェースをCDCサービスモジュールおよび／またはAS１２０に提供することによってSCSおよびASサービスにアクセスし得る。図１１では、プラットフォーム１００はまた、デバイス１１８といったIoTデバイスのためのIoTサービスを提供するIoTアプリケーション１１０４を含む。

図１２は、SCEFとして機能するDRA特徴を提供するための例示的処理を示すフローチャートである。図１２を参照して、ステップ１２００では、処理は、複数のメッセージプロセッサを含むDRAを提供することを含む。たとえば、DRAを提供することは、SCEF、SCS、およびASがDRA常駐ソフトウェアとしてまたはDRAベンダによってホストされたサービスとして実装された図９～図１１のいずれかのDRA５００を提供することを含み得る。

ステップ１２０２では、処理は、DRAの特徴としてSCEFサービスを提供するためにDRAと動作可能に関連付けられたセルラデバイス接続（CDC）サービスモジュールを提供することを含み、SCEFサービスは、受信されたメッセージの内容に基づき物のインターネット（IoT）サービス処理を呼び出すかを決定し、IoTサービスを必要とするメッセージをIoTサービス処理を受信するためのサービス・ケイパビリティ・サーバー（SCS）またはアプリケーション・サーバー（AS）に転送するかを決定することを含む。たとえば、図９～図１１において示されるように、SCEF、SCS、および／またはASサービスは、DRA常駐ソフトウェアとしてまたはDRAベンダによってホストされたクラウドベースサービスとして実装されることができる。

クラウド配備されたサービスとしてのSCEF、SCS、および／またはASサービスをDRAベンダによってホストされたDRA特徴として提供することは、DRAオペレータ（たとえば、モバイルネットワークオペレータ）に対して各増分変更ごとに新たなハードウェアおよびソフトウェアを継続的に購入することを必要とすることなく、DRAベンダがそのようなサービスをシームレスに提供し更新することを可能とする。DRAベンダは、DRA５００上またはサービスクラウド内に実装され得る計測機能を使用して、ホストされたSCEF、SCS、およびASサービスへのアクセスを計測することができる。１つの例示的な実装では、そのような計測は、図１１において示されたCDCサービスインターフェース１１００によって行われ得る。

ここで説明される主題の範囲から逸脱することなく、ここで説明される主題の様々な詳細を変更できることが理解されよう。さらに、前述の説明は、例示のみを目的とするものであり、限定を目的とするものではない。

Claims

Diameterルーティングエージェント（DRA）よって提供されたインターフェースを介してアクセス可能であるサービス・ケイパビリティ・エクスポージャ・ファンクション（SCEF）を提供するためのシステムであって、前記システムは、
複数のメッセージプロセッサを含むDRAと、
SCEFサービスを提供するために、前記DRAと動作可能に関連付けられたセルラデバイス接続（CDC）サービスモジュールとを備え、前記SCEFサービスは、受信されたメッセージのアクセスポイント名に基づき物のインターネット（IoT）サービス処理を呼び出すかどうかを決定することと、IoTサービスを必要とするメッセージを、前記IoTサービス処理を受信するためのサービス・ケイパビリティ・サーバー（SCS）またはアプリケーション・サーバー（AS）に転送することとを含む、システム。
前記複数のメッセージプロセッサは、外部DiameterノードとのDiameter接続を確立し維持するためのDiameter接続レイヤ（DCL）、およびDiameter信号メッセージを前記Diameter信号メッセージ内のDiameterレベル情報に基づきルーティングするDiameterルーティングレイヤ（DRL）を実装するために、プリント回路基板、プロセッサ、およびメモリを含む第１のメッセージプロセッサを含み、
前記DRAは、前記CDCサービスモジュールへのCDCサービスインタフェースを実装し、または前記CDCサービスモジュールを実装するために、前記プリント回路基板、プロセッサ、およびメモリを含む第２のメッセージプロセッサを含む、請求項１記載のシステム。
前記CDCサービスモジュールは、マシンタイプコミュニケーション・インターワーキングファンクション（MTC-IWF)として機能するように構成され、前記マシンタイプコミュニケーション・インターワーキングファンクション（MTC-IWF)として機能することは、サービス・ケイパビリティ・サーバーのためのTsp参照点を提供することと、前記サービス・ケイパビリティ・サーバーが前記MTC-IWFを選択し、かつ接続して、マシンタイプコミュニケーション（MTC）デバイスに伴うイベントが発生したときに通知されるように前記MTC-IWFを用いてトリガを設定することを許可することとを含み、前記マシンタイプコミュニケーション（MTC）デバイスは、センサを含み、前記イベントは、前記CDCサービスモジュールが前記センサからのデータを受信することを含む、請求項１または２記載のシステム。
前記CDCサービスモジュールは、クラウド配備されたサービスとして実装され、前記DRAは、前記DRAのユーザに対して透過的に前記CDCサービスモジュールにアクセスするためのCDCサービスインターフェースを含む、請求項１に記載のシステム。
前記CDCサービスモジュールは、前記DRAの前記メッセージプロセッサのうちの１つで実装される、請求項１または４に記載のシステム。
前記CDCサービスモジュールは、DiameterネットワークノードとのDiameterシグナリングを使用してインターネットプロトコル（IP）およびnon－IPトラフィックのためのイベント監視を行うように構成される、請求項１～５のいずれかに記載のシステム。
前記イベントは、前記CDCサービスモジュールと接続されるデバイスの位置の変化、前記デバイスのアクティブ化、および前記デバイスの非アクティブ化を含む、請求項６記載のシステム。
前記イベントは、モビリティ管理エンティティ（MME）およびホームサブスクライバサーバ（HSS）を含むネットワークノードから導出される、請求項６記載のシステム。
前記受信されたメッセージのうちの少なくともいくつかに対してSCSおよびASサービスを提供するための前記メッセージプロセッサのうちの１つによって実装されたIoTサービスモジュールをさらに備える、請求項１～８のいずれかに記載のシステム。
前記DRAとは別個のコンピューティングプラットフォームをさらに備え、IoTサービスモジュールは、前記受信されたメッセージのうちの少なくともいくつかに対してSCSおよびASサービスを提供するために前記コンピューティングプラットフォーム上に実装される、請求項１～９のいずれかに記載のシステム。
Diameterルーティングエージェント（DRA）よって提供されたインターフェースを介してアクセス可能であるサービス・ケイパビリティ・エクスポージャ・ファンクション（SCEF）を提供するための方法であって、前記方法は、
複数のプロセッサが、複数のメッセージプロセッサを含むDRAを提供することと、
前記複数のプロセッサが、SCEFサービスを提供するために、前記DRAと動作可能に関連付けられたセルラデバイス接続（CDC）サービスモジュールを提供することとを備え、前記SCEFサービスは、受信されたメッセージのアクセスポイント名に基づき物のインターネット（IoT）サービス処理を呼び出すかどうかを決定することと、IoTサービスを必要とするメッセージを、前記IoTサービス処理を受信するためのサービス・ケイパビリティ・サーバー（SCS）またはアプリケーション・サーバー（AS）に転送することとを含む、方法。
前記CDCサービスモジュールを提供することは、前記複数のプロセッサが、マシンタイプコミュニケーション・インターワーキングファンクション（MTC-IWF)として機能するように前記CDCサービスモジュールを提供することを含み、前記マシンタイプコミュニケーション・インターワーキングファンクション（MTC-IWF)として機能することは、サービス・ケイパビリティ・サーバーのためのTsp参照点を提供することと、前記サービス・ケイパビリティ・サーバーがMTC-IWFを選択し、かつ接続して、マシンタイプコミュニケーション（MTC）デバイスに伴うイベントが発生したときに通知されるように前記MTC-IWFを用いてトリガを設定することを許可することとを含み、前記マシンタイプコミュニケーション（MTC）デバイスは、センサを含み、前記イベントは、前記CDCサービスモジュールが前記センサからのデータを受信することを含む、請求項１１記載の方法。
前記CDCサービスモジュールを提供することは、前記複数のプロセッサが、前記CDCサービスモジュールをクラウド配備されたサービスとして提供することを含み、前記DRAを提供することは、前記複数のプロセッサが、前記DRAのユーザに対して透過的に前記CDCサービスモジュールにアクセスするためのCDCサービスインターフェースを提供することを含む、請求項１１または１２に記載の方法。
前記SCSおよび前記ASは、クラウドベースのサービスであり、前記方法はさらに、前記複数のプロセッサが、前記CDCサービスインターフェースによって、前記SCSおよびASへのアクセスを前記DRAの前記ユーザに対して透過的に提供することを備える、請求項１３に記載の方法。
前記CDCサービスモジュールへの前記インターフェースを提供することは、前記複数のプロセッサが、前記CDCサービスモジュールへのDiameterインターフェースを提供することを含む、請求項１３または１４に記載の方法。
前記CDCサービスモジュールへの前記インターフェースを提供することは、前記複数のプロセッサが、前記CDCサービスモジュールへのウェブサービスインターフェースを提供することを備える、請求項１３または１４に記載の方法。
前記CDCサービスモジュールを提供することは、前記複数のプロセッサが、前記DRAの前記メッセージプロセッサのうちの１つで前記CDCサービスモジュールを実装することを含む、請求項１１～１６のいずれかに記載の方法。
前記複数のプロセッサが、DiameterネットワークノードとのDiameterシグナリングを使用してインターネットプロトコル（IP）およびnon－IPトラフィックのためのイベント監視を行うことを備える、請求項１１～１７のいずれかに記載の方法。
前記イベントは、前記CDCサービスモジュールと接続されるデバイスの位置の変化、前記デバイスのアクティブ化、および前記デバイスの非アクティブ化を含む、請求項１８記載の方法。
前記イベントは、モビリティ管理エンティティ（MME）およびホームサブスクライバサーバ（HSS）を含むネットワークノードから導出される、請求項１８記載の方法。
前記複数のプロセッサが、前記受信されたメッセージのうちの少なくともいくつかに対してSCSおよびASサービスを提供するための前記メッセージプロセッサのうちの１つによってまたは前記DRAとは別個に実装されたコンピューティングプラットフォームによってIoTサービスモジュールを提供することをさらに備える、請求項１１～２０のいずれかに記載の方法。
請求項１１～２１のいずれかに記載の方法を前記複数のプロセッサに実行させるためのプログラム。