SNPN登记和从PLMN获得SNPN服务的制作方法

snpn登记和从plmn获得snpn服务
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求2020年3月26日提交的美国临时专利申请号62/994,916和2020年7月29日提交的美国临时专利申请号63/057,920的权益，这些专利申请的内容据此以引用方式并入本文。


背景技术：

3.本公开涉及无线网络中的设备的管理，诸如例如如在以下文件中描述的设备和网络：3gpp ts 23.501，用于5g系统(5gs)的系统架构；3gpp ts 23.502，用于5g系统(5gs)的程序；3gpp ts 23.003，编号、寻址和识别；3gpp ts 24.501，用于5g系统(5gs)的非接入层(nas)协议，第3阶段；3gpp tr 23.700-07，对非公用网的增强支持的研究；和3gpp ts 24.008，移动无线电接口层3规范；核心网络协议；第3阶段。


技术实现要素：

4.以“登记模式”操作的用户装备(ue)可搜索广播登记能力信息(oci)的网络，然后用登记凭据向该网络发送注册请求。ue还可向ran节点发送信息以帮助该ran节点选择支持登记的amf。然后，ue从网络接收snpn凭据，并且此后退出登记模式，进入手动网络选择或自动网络选择模式，并且连接到snpn。
5.ue还可从网络接收等效的plmn和snpn的列表。当向网络注册时，该ue然后可向网络指示所请求的切片不与ue的hplmn相关联，而是与snpn相关联。网络可向ue指示网络的切片如何映射到snpn的切片。
6.网络可指示由网络提供的切片是否仅部分地映射到snpn或hplmn的切片。
7.网络还可向ue指示网络不能或不愿意登记ue。ue确定当多个网络广播它们能够登记设备的指示时连接到什么网络。ue和网络可在执行登记操作之前彼此认证。
8.提供本发明内容的目的是以简化形式介绍精选的概念，这些概念在以下具体实施方式中进一步描述。本发明内容既不旨在识别所要求保护的主题的关键特征或基本特征，也不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。另外，所要求保护的主题不限于解决本公开的任何部分中所指出的任何或所有缺点的限制。
附图说明
9.由以下结合附图以举例的方式给出的描述可得到更详细的理解。
10.图1示出了示例性网络标识符(nid)。
11.图2示出了示例性s-nssai信息元素。
12.图3是示出经由独立非公用网接入plmn服务的示例的框图。
13.图4是示出经由plmn接入独立非公用网服务的示例的框图。
14.图5是示例性登记程序的呼叫流程图。
15.图6示出了示例性snpn列表信息元素。
16.图7示出了增强以携带snpn信息的示例性s-nssai。
17.图8示出了具有sst掩码和sd掩码的示例性s-nssai信息元素。
18.图9a示出了示例性通信系统，其中可具体体现本文所述和要求保护的方法和装置。
19.图9b是被配置用于无线通信的示例性装置或设备的框图。
20.图9c是示例性无线电接入网络(ran)和核心网络的系统图。
21.图9d是另一个示例性ran和核心网络的系统图。
22.图9e是另一个示例性ran和核心网络的系统图。
23.图9f是示例性计算系统的框图。
24.图9g是另一个示例性通信系统的框图。
25.图10是示例性登记程序的呼叫流程图，其中向第一网络的登记过程失败，因此ue尝试向第二网络登记。
具体实施方式
26.缩写
27.本文所用的许多缩写描述于附录的表1中。
28.应当理解，aaa-s和dn-aaa两者都是aaa服务器的类型。
29.用户装备(ue)
30.ue传统地是指可连接到蜂窝网络的移动电话、移动计算机、移动宽带适配器、所连接的车辆、所连接的设备等。ue具有提供蜂窝无线电接口的mt(移动终端)部分和向用户提供服务并通常不提供特定于蜂窝无线电接口部分的特征的te(终端装备)部分。例如，te可提供控制gui。ue还可具有存储用户凭据和网络身份的sim。应当理解，该文件中的构思同等地适用于不具有sim来存储用户凭据和网络身份的设备。设备可替代地将用户凭据和网络身份存储在其他形式的非易失性存储器中。因此，该文件中被描述为适用于ue的所有构思都可同等地适用于尝试向网络登记的任何设备。
31.ue登记
32.如tr 23.700-07所定义的ue登记是在ue中预置ue在ue获得对npn的授权接入和连接时所需的信息的动作。
33.非公用网(npn)
34.非公用网(npn)是被部署用于非公共用途的5gs。npn可被部署为例如由npn运营商操作并且不依赖于由plmn提供的网络功能的独立非公用网(snpn)或部署为公用网集成npn(pni-npn)(例如，在plmn的支持下部署的非公用网)。这在ts 23.501的第5.30节中进一步描述。
35.如ts 23.003所解释，plmn id和网络标识符(nid)的组合标识snpn。nid由指派模式和nid值组成，如图1所示。
36.nid指派模式可以是“本地管理”或“非本地管理”。如果指派模式是“非本地管理”，则可指派nid以使得其独立于所使用的plmn id是全局唯一的，或者可指派nid以使得nid和plmn id的组合是全局唯一的。
37.应当理解，该文件中描述的用于snpn的解决方案也可适用于其他类型的npn(例
如，pni-npn)。
38.snpn接入模式
39.如果ue未被设置为以snpn接入模式操作，则ue将对广播系统信息进行解码并在plmn和小区(重新)选择程序中考虑关于可用plmn id的信息。
40.如果ue被设置为以snpn接入模式操作，则ue将对广播系统信息进行解码并在网络和小区(重新)选择程序中考虑关于可用plmn id和nid的信息。
41.snpn接入模式中的网络选择
42.以snpn接入模式操作的ue从广播系统信息读取可用plmn id和可用nid列表并在网络选择期间考虑它们。
43.对于自动网络选择，ue选择并尝试向由plmn id和nid标识的可用snpn注册，ue具有该可用snpn的supi和凭据。如果多个snpn可用，ue具有这些多个snpn的相应supi和凭据，则用于选择并尝试向snpn注册的优先级次序是基于ue具体实施的。
44.对于手动网络选择，以snpn接入模式操作的ue向用户提供可用snpn的nid列表和相关人类可读名称(如果可用)，ue具有该可用snpn的相应supi和凭据。
45.当ue向snpn执行初始注册时，ue向ng-ran指示所选择的nid和对应plmn id。ng-ran向amf告知所选择的plmn id和nid。
46.等效plmn(eplmn)
47.ue存储等效plmn的列表。这些plmn应当被ue视为对于plmn选择和小区选择/重新选择彼此等效。ue在每个注册程序结束时更新与plmn相关联的列表。这在ts 24.501中进一步描述。
48.如ts 23.502所解释，当ue在snpn中注册时，网络不向ue提供等效plmn的列表。
49.连接到非公用网
50.如ts 23.501第5.30.2.2节所述，提供对snpn的接入的ng-ran节点广播plmn id和每plmn id的nid列表。nid标识ng-ran提供接入的非公用网。
51.如ts 23.502第4.2.2.2.2节所述，当ue向ng-ran发送注册请求时ue包括an参数。an参数信息元素包括所选择的plmn id(或plmn id和nid)。
52.5gc中的网络切片
53.网络切片被定义为提供特定网络能力和网络特性的逻辑网络。plmn内的网络切片包括核心网络控制平面和用户平面网络功能。网络切片实例被定义为一组网络功能实例和形成所部署的网络切片的所需资源(例如，计算、存储和联网资源)。
54.网络切片对于支持的特征和网络功能优化可不同，在这种情况下，此类网络切片可具有不同的切片/服务类型。运营商可部署传递相同特征的多个网络切片实例，但是对于不同的ue组，例如，因为它们传递不同的承诺服务和/或因为它们专用于客户，在这种情况下，此类网络切片可具有相同的切片/服务类型，但是通过不同的切片区分器进行区分。
55.该网络可经由5g-an同时为具有一个或多个网络切片实例的单个ue服务，并且与总共最多八个不同的s-nssai相关联，而不管ue在其上注册的接入类型(例如，3gpp接入和/或n3gpp接入)。服务于ue的amf实例在逻辑上属于服务于ue的每个网络切片实例，例如，该amf实例对于服务于ue的网络切片实例是常见的。
56.网络切片的识别和选择：s-nssai和nssai
57.网络切片由s-nssai识别，其包括切片/服务类型(sst)和切片区分器(sd)。切片/服务类型(sst)是指特征和服务方面的预期网络切片行为。sd是指补充切片/服务类型的任选信息，以在相同切片/服务类型的多个网络切片间进行区分。
58.s-nssai可具有标准值(例如，此类s-nssai仅由具有标准sst值且无sd的sst组成)或非标准值(例如，此类s-nssai由或者sst和sd两者组成，或仅由没有标准sst值且无sd的sst组成)。具有非标准值的s-nssai识别plmn内与其相关联的单个网络切片。具有非标准值的s-nssai不应当由ue在任何plmn中的接入层程序中使用，与s-nssai相关联的plmn除外。表2示出了标准化sst值。
59.nssai是s-nssai的集合。nssai可以是所配置的nssai、所请求的nssai或所允许的nssai。在ue与网络之间的信令消息中发送的所允许的和所请求的nssai中最多可有八个s-nssai。由ue向网络发送信号通知的所请求的nssai允许网络为该ue选择服务amf、网络切片和网络切片实例。
60.基于运营商的操作或部署需求，网络切片实例可与一个或多个s-nssai相关联，并且s-nssai可与一个或多个网络切片实例相关联。与相同的s-nssai相关联的多个网络切片实例可部署在相同的或不同的跟踪区域中。当与相同的s-nssai相关联的多个网络切片实例部署在相同的跟踪区域中时，服务于ue的amf实例可在逻辑上属于(例如，共同属于)与该s-nssai相关联的多于一个的网络切片实例。
61.基于所请求的nssai(如果有)和订阅信息，5gc负责选择网络切片实例以服务于ue，包括与该网络切片实例对应的5gc控制平面和用户平面网络功能。
62.(r)an可使用接入层信令中的所请求的nssai，以在5gc通知允许的nssai的(r)an之前处理ue控制平面连接。所请求的nssai由ran用于amf选择，如ts 23.501的条款6.3.5所述。当ue询问恢复rrc连接并且与rrc非活动状态cm连接时，ue不应将所请求的nssai包括在rrc恢复中。
63.当ue通过接入类型成功注册时，cn通过为对应的接入类型提供允许的nssai来通知(r)an。
64.标准化sst值提供用于建立切片全球互操作性的方式，使得plmn可更有效地支持最常用的切片/服务类型的漫游用例。标准化sst在附录的表2中。
65.配置的nssai
66.配置的nssai是在ue中提供的适用于一个或多个plmn的nssai。配置的nssai可由服务plmn配置并应用于服务plmn。每个plmn最多配置一个nssai。
67.默认配置的nssai
68.默认配置的nssai由hplmn配置，并且其适用于没有向ue提供特定配置的nssai的任何plmn。默认配置的nssai中使用的值预期通常由所有漫游伙伴决定。如果默认配置的nssai是在ue中配置的，则仅当ue没有为服务plmn配置的nssai时，ue才在服务plmn中使用。ue可预先配置有默认配置的nssai。
69.请求的nssai
70.所请求的nssai是ue在注册期间向服务plmn提供的nssai。所请求的nssai中的s-nssai从适用于该plmn(当可用时)的所配置的nssai中选择。如果没有用于plmn的配置的nssai可用，则如果在ue中配置，请求的nssai中的s-nssai选自默认配置的nssai。
71.由ue向网络发送信号通知的所请求的nssai允许网络为该ue选择服务amf、网络切片和网络切片实例。基于所请求的nssai(如果有)和订阅信息，5gc负责选择网络切片实例以服务于ue，包括与该网络切片实例对应的5gc控制平面和用户平面网络功能。
72.允许的nssai
73.所允许的nssai是在注册程序期间由服务plmn向ue提供的nssai，指示ue注册到当前注册区域的服务plmn中的s-nssai值。当通过接入类型成功完成ue注册程序时，ue从amf获得该接入类型的所允许的nssai，其包括一个或多个s-nssai以及(如果需要)它们到hplmn s-nssai的映射。这些s-nssai对于当前注册区域和接入类型有效，并且可由ue同时使用。
74.所允许的nssai的映射
75.所允许的nssai的映射是服务plmn的允许的nssai的每个s-nssai到hplmn s-nssai的映射。
76.配置的nssai的映射
77.所配置的nssai的映射是服务plmn的配置的nssai的每个s-nssai到hplmn s-nssai的映射。
78.s-nssai编码
79.s-nssai信息元素的目的是识别网络切片。s-nssai信息元素的编码如图2和附录的表3中所示，如ts 24.501的9.11.2.8所述。
80.s-nssai是类型4信息元素，其具有3个八位字节的最小长度和10个八位字节的最大长度。
81.经由snpn访问plmn服务并经由plmn访问snpn服务
82.如ts 23.501附录d.3所述，ue可使用其npn连接来访问plmn的服务。为了在ue驻留在独立非公用网的ng-ran中时获得对plmn服务的访问，ue获得ip连接，发现plmn中的n3iwf，并且建立与该n3iwf的连接。这在图3中示出，其从ts 23.501附录d.3复制。
83.如ts 23.501附录d.3所述，ue可使用其plmn连接来访问snpn的服务。为了在ue驻留在plmn的ng-ran中时获得对非公用网服务的访问，ue获得ip连接，发现独立非公用网中的n3iwf，并且建立与该n3iwf的连接。这在图4中示出，其从ts 23.501附录d.3复制。
84.示例挑战
85.tr 22.821描述了用户grace负责在工厂的新生产线中安装联网设备的用例。她需要取出、配置、安装并测试设备，并且与她的同事一起工作来使生产过程平稳地运行。grace的设备包括使用5g lan服务通信的传感器、致动器和控制器。在该部署中，她的工厂拥有并部署使用3gpp技术的专用网，并且用作网络运营商。grace使用工具针对工厂5g lan系统上的服务安全地配置设备。该用例带来5g系统需要支持运营商向用于5g lan类型服务的工业iot设备预置3gpp凭据的安全机制的要求。
86.tr 23.700-7描述了关于ue登记和远程预置的关键问题。关键问题的重要方面是考虑5g系统如何提供并更新被授权的ue的订阅以便允许ue请求与所期望的npn的连接。关键问题的目的是研究ue如何在预置ue订阅之前发现并选择npn。关键问题还将考虑网络如何在预置ue的订阅之前认证ue，并且一旦认证ue，如何将所需的新的或更新的信息远程地提供给ue以使得ue能够使用5gs接入npn。该问题的解决方案应当定义什么会触发登记程
序，并且解决方案应当考虑ue可能不具有uicc这一事实和te可能不具有可用于提供mt的接口这一事实。
87.在一些情景中，由o-snpn广播的信息可能不足以让ue确定o-snpn是可登记ue的网络。该文件描述了ue可如何检测网络不是可登记ue的网络和ue可如何确定其接下来应当尝试联系什么网络来进行登记。例如，可能出现ue尝试向错误网络执行登记操作的情景。因此，需要允许ue验证其是否已经连接到正确网络的程序，并且在ue确定其尚未连接到正确网络的情景中，需要允许ue确定连接到另一网络的程序。确定正确网络需要允许ue认证网络的程序。因此，登记程序需要允许网络和ue彼此认证，以免恶意ue连接到有效网络或有效ue连接到恶意网络的情况。
88.一些设备可能具有在npn中的订阅和对mno的订阅。在这种情景中，ts 23.501附录d.3的程序可用于经由plmn访问snpn的服务和经由snpn访问plmn的服务。然而，在其他情景中，可能无法获得在plmn的ip(例如，n6)网络与snpn的ip(例如，n6)网络之间的ip连接。在这种情景中，由snpn的切片提供的服务中的一些服务也可由mno的plmn的切片提供。在相同服务中的一些服务在snpn和mno的plmn两者中可用的情景中，需要增强5g系统以支持在非公用网与plmn之间的所订阅的plmn服务的无缝服务连续性和在非公用网与plmn之间的非公用网服务的无缝服务连续性两者。为了支持在npn与plmn之间的服务连续性，ue需要被配置有信息，使得其知道npn的切片如何映射到plmn的切片。当前，5g系统中不存在此类机制。在tr 23.700-07中描述的类似问题是如何支持在snpn之间的服务连续性。这涉及使被授权的ue能够在网络选择期间有效地选择等效snpn，以及能够有效地接入等效snpn并在等效snpn之间移动。当前，当ue在plmn中注册时，amf可提供如ts 24.501所指定的那样处理的等效plmn的列表。然而，对于在snpn中注册的ue，amf不应当向ue提供等效plmn的列表。需要增强5g系统以用信息配置ue来使其能够在等效snpn之间移动并知道一个npn的切片如何映射到另一个npn的切片。
89.示例性解决方案
90.该文件提出了ue可用于从网络获得snpn凭据的登记程序并提出了ue可使用来向第一网络(例如，plmn)指示将想要从第一网络获得ue通常从第二网络(例如，snpn)获得的服务的程序。
91.登记
92.如上所述，以snpn模式操作的ue执行自动网络选择或手动网络选择。提出了当ue在没有snpn凭据的snpn模式下时，以新的第三模式操作，该第三模式称为登记模式。对于登记模式，ue选择并尝试向在sib或mib中广播该网络支持ue登记的指示的ran节点注册。另选地，基站的广播信息中特定sib的存在可用作对ue的表明网络支持ue登记的指示。ran节点可另外地广播向ue提供关于网络的登记能力的信息的登记能力信息。例如，登记能力信息(oci)可指示以下信息。
93.第一，网络可登记的设备类型(例如，ue类型)。设备能力的一个示例是仅控制平面类型设备(例如，仅使用nas传输通过控制平面发送和接收数据的ue)。
94.第二，网络认证的凭据类型。
95.第三，如果网络可认证来自某些制造商的设备，则可广播制造商标识符。
96.第四，如果网络可认证与某些aaa服务器相关联的设备，则可广播制造商aaa服务
器标识符。
97.第五，在ue上预置的特殊cag标识符和对ue的表明可登记ue的指示。
98.第六，其他信息，诸如对登记没有凭据的ue、仅具有制造商信息(例如，型号、序列号等)的ue、具有仅设备凭据(例如，经由制造商)的ue、具有用于向aaa服务器认证的凭据的ue、具有esim能力的ue等的支持。另外，oci可包括网络支持来帮助ue确定网络是否为ue提供所需切片的网络切片类型(例如，sst)。
99.第七，网络可广播其已经被预置有存在于设备包装上的例如经由应用功能或服务器提供给网络的某些信息的指示，并且广播该设备在设备正在监视的某一频率上搜索的邀请码。
100.第八，网络可广播网络支持什么认证、授权和登记程序的指示。登记程序的示例是基于控制平面(nas)的登记、基于用户平面的登记、在pdu会话建立程序期间由dn-aaa服务器进行二级授权/认证期间的登记和在网络切片特定的认证和授权程序期间的登记。
101.oci可由网络以广播按需方式(例如，每ue请求)广播。
102.当ue以登记模式操作时，ue将检查广播登记支持指示符(osi)的ran节点。在本文档的下文中，登记支持指示符可被理解为被包括在系统信息中以指示对由给定ran节点进行登记的支持的显式指示符，或者另选地，登记支持指示符可被理解为基站的广播系统信息消息中特定sib的存在。如果ran节点正在广播登记支持指示符，则ue将读取oci。ue将检查oci中的信息是否与ue需要进行登记的网络的类型对齐。另外，可使ue预置ue可用于向snpn认证的凭据或证书。如果ue被预置以搜索并连接到在oci中广播某些值的网络，则ue可考虑对齐oci中的信息。例如，ue可被预置以发现并尝试连接到广播其可从登记来自某些制造商的设备的指示的网络。如果对齐oci(例如，其确实匹配ue中预置的信息中的一些信息)，则ue将向网络发送注册请求或登记请求。注册请求可包括以下信息。
103.第一，pei(例如，制造标识符、序列号等)。
104.第二，登记凭据(如果可用)。
105.第三，登记凭据类型指示(例如，凭据类型的指示)。
106.第四，制造商id、设备型号和序列号，以及其他设备相关信息
107.第五，aaa服务器标识符
108.第六，ue需要进行登记的指示
109.第七，cag标识符
110.第八，可用于标识ue以用于充电目的的标识符。
111.第九，与预置服务器(例如，制造商的预置服务器)相关联的域标识符。
112.第十，设备支持什么认证、授权和登记程序的指示。
113.第十一，设备能力的指示(例如，如果设备是仅控制平面设备)。
114.第十二，ue想要认证网络和网络应当提供响应的指示，其中响应的至少部分用预期在网络和ue两者中预置的密钥加密。
115.以上信息可被包括在nas注册请求和rrc建立请求中的任一者或两者中。ue可在两个请求中包括相同信息，因为nas注册请求可用登记凭据加密，并且可能期望使以上信息中的一些信息对ran节点可见。例如，ran节点可使用制造商id来选择可用于认证来自所指示的制造商的设备的amf。例如，ran节点可使用aaa服务器id来选择可用于认证与所识别的
aaa服务器相关联的设备的amf。例如，ran节点可使用凭据类型来选择可用于认证与所识别的凭据类型相关联的设备的amf。
116.在注册程序期间，网络(例如，amf和ausf)可使用ue的登记凭据来认证ue，就像其通常在注册期间认证ue那样。然后，网络可向ue发送snpn凭据。snpn凭据可包括以下信息。
117.第一，可用于与snpn通信的supi。
118.第二，snpn身份
119.第三，与ue相关联的所允许的cag列表。
120.第四，仅cag指示。
121.第五，ue经由plmn在ue与npn的n3iwf之间建立隧道所需的任何信息。
122.网络可选择以下选项中的任何选项来向ue发送snpn凭据。
123.第一，网络可在注册响应或拒绝消息中向ue发送凭据。
124.第二，在注册期间，网络可向ue发送ursp规则，该ursp规则将所有流量引向aaa服务器或将所有认证请求引向aaa服务器并将所有其他流量引向其中将不处理流量的空目的地。然后，ue可与aaa服务器通信并下载snpn凭据。ursp规则可基于在注册请求中的从ue接收的信息。例如，注册请求可能已经包括用于预置服务器的域标识符。ursp规则可使ue将与特定域相关联的所有流量引向某个s-nssai/dnn/ip地址/端口号组合。因此，使所有流量路由到与域标识符相关联的aaa服务器。
125.图5示出了可用于登记ue的程序的示例。
126.在步骤0中，向ue预置登记凭据和oci信息。ue在登记模式下使用oci来检索网络。
127.在步骤1中，将ue置于登记模式。这可通过将ue打开、重置ue、用按钮或gui启动登记模式等来完成。ue在打开时可自动地进入登记模式，并且其仅具有登记凭据。
128.在步骤2中，ue接收由ran广播的oci。
129.在步骤3中，ue向网络发送rrc连接请求和注册请求。rrc连接请求和注册请求两者可包括诸如ue的pei、登记凭据等信息。ran节点将执行amf选择并将注册请求转发到amf。rrc连接请求中的信息(例如，ue的pei、登记凭据、登记指示等)用于检测ue正在连接来进行登记，并且该信息在amf选择期间由ran节点考虑。
130.在步骤4中，amf将向ue发送注册响应。注册响应可包括与ue的登记流量相关的ue的snpn凭据或ursp规则。
131.此外，当ue向网络指示注册请求是针对ue登记时，网络可启动ts 23.502第4.2.9.2节中描述的网络切片特定的认证和授权程序。(对网络的表明注册请求是针对ue登记的指示可经由注册请求中的显式指示或通过包括指示在注册请求中登记的专用s-nssai完成。)网络切片特定的认证和授权程序可用于认证和授权ue来进行登记。另外，该程序可用于登记ue(例如，可在ts 23.502第4.2.9.2节中描述的网络切片特定的认证和授权程序中向ue提供网络凭据)。可将凭据作为eap请求/响应消息的一部分、或作为nas mm传输消息中携带的eap成功消息的一部分提供给ue。
132.在步骤5中，ue可启动应用层程序，以便从服务器(例如，aaa服务器)下载snpn凭据。在步骤4中下载的ursp规则可用于将应用层流量引向服务器。
133.应用层流量需要pdu会话。因此，必须在生成任何应用层流量之前建立pdu会话。pdu会话建立请求可由dn-aaa服务器在pdu会话建立程序期间触发二级授权/认证。该程序
可用于认证和授权ue来进行登记。通常，网络将知道当在pdu会话建立请求中检测到某个dnn时由dn-aaa服务器在pdu会话建立程序期间触发二级授权/认证。由于可能无法在初始登记操作之前向ue预先预置dnn，因此可增强pdu会话建立请求以允许ue在pdu会话建立请求中包括登记指示。另外，程序可用于登记ue(例如，网络凭据可通过在ts 33.501第11.1.1节中定义的外部dn-aaa服务器程序在基于eap的二级认证中提供给ue)。凭据可作为eap请求/响应消息的一部分、或作为pdu会话建立接受消息中携带的eap成功消息的一部分、或作为pco的一部分或作为登记策略的一部分提供给ue。
134.在步骤6中，ue将进入自动选择模式或手动网络选择模式并尝试使用snpn凭据连接到snpn。
135.基于认证的网络检测
136.当ue向o-snpn发送注册请求时，ue需要检查其正在连接到正确网络，并且网络需要验证ue是网络应当登记的ue。如果网络确定ue是网络应当登记的ue，则网络需要另外地确定其应当向ue预置(例如，登记)什么信息和凭据。
137.ue可伴有初始信息。初始信息可在制造过程期间预置在ue中。初始信息可包括初始id、设备密钥和网络密钥。初始信息可在设备标签上提供或与设备包装一起提供。网络可暴露允许网络管理员向网络提供初始信息的api。当ue向网络发送注册请求(例如，如图5的步骤3中所示)时，nas注册请求的内容可用设备密钥加密，并且初始id可“明文”(例如，未加密)发送。如果网络能够用由api提供的设备密钥对nas注册请求进行解密，则网络可认为该设备被认证。
138.如果网络能够认证ue，则网络可发送用由api提供的网络密钥加密的注册响应(例如，如图5的步骤4所示)。如果ue能够用在制造期间预置在设备上的网络密钥对nas注册响应进行解密，则ue可认为是网络是可进行认证的。在向网络认证之后，ue可继续登记过程(例如，如图5所示)。
139.如果网络不能认证ue，换句话说，如果网络不能对注册请求进行解密或未辨识出设备标识符，则网络可向ue发送注册拒绝。以下部分描述了网络可向ue发送什么信息，以便向ue指示网络不能登记ue并帮助ue确定新网络以尝试向其登记。
140.如上所述，ts 23.502第4.2.9.2节中描述的网络切片特定的认证和授权程序或ts 33.501第11.1.1节中描述的由dn-aaa服务器在pdu会话建立程序期间进行的二级授权/认证可用于认证ue并确定ue是否已经连接到正确o-snpn。这2个程序可更新，使得在ue与dn-aaa或aaa-s之间的eap交互是使用如先前所述的初始信息的在ue与dn-aaa或aaa-s之间的相互认证程序。
141.处理选择错误网络的情况
142.在一些情景中，由o-snpn广播的信息可能不足以让ue确定o-snpn是可登记ue的网络。该部分描述了ue可如何检测网络不是可登记ue的网络和网络可如何确定其接下来应当尝试联系什么网络来进行登记。
143.检测到所选择的o-snpn不正确
144.在图5的步骤3中，当ue尝试向网络注册时，amf可检测到其不能或不愿意登记ue。在这种情景下，amf可在步骤4中向ue发送注册拒绝消息。注册拒绝原因代码可向ue指示网络不能或不愿意登记ue。原因代码还可指示网络不能或不愿意登记ue的原因。例如，原因代
码可指示：
145.第一，未辨识出ue的标识符(例如，未辨识出pei、制造标识符、序列号等)。
146.第二，ue的登记凭据在网络中不可用。
147.第三，未辨识出在注册请求中提供的登记凭据类型指示(例如，证书类型的指示)。
148.第四，未辨识出或不支持制造商id、设备型号和序列号以及其他设备相关信息。
149.第五，未辨识出或此时无法获得在注册请求中提供的aaa服务器标识符。
150.第六，网络辨识出ue的标识符但已经确定ue已经登记并且应当不需要新凭据的指示。可能需要与网络管理员的人类交互来解决该类型的拒绝。
151.第七，从ng-ran接收的cag标识符不是ue的所允许的cag列表的一部分。
152.第八，网络辨识出ue的标识符但与ue相关联的账户未启用(例如，充电系统指示用户的账户中的资金不足)的指示。可能需要与网络管理员的人类交互来解决该类型的拒绝。第九，向ue指示当前网络无法或不愿意登记ue并向ue提供足以发现愿意登记ue的网络的信息的登记重定向信息。登记重定向信息可包括先前描述的登记能力信息(oci)。
153.第十，指示ue在再次尝试向该相同网络登记之前必须等待多长时间的退避定时器。
154.如果网络切片特定的认证和授权程序用于认证ue、授权ue和/或递送向ue用于接入snpn的凭据，则作为注册拒绝原因代码的一部分，aaa-s可向ue指示上文所述的信息中的任何信息。
155.可能的情况是ue和/或网络在注册程序期间不确定网络不能登记ue。相反，网络可仅向ue指示ue成功地向网络注册来进行登记。ue可解释注册接受仅由于ue在注册请求中提供登记指示这一事实而用于登记。另选地或附加地，网络可在注册接受消息中向ue指示注册仅用于登记。注册接受消息可向ue提供可用于登记的s-nssai和/或dnn。例如，在注册接受消息中提供给ue的ursp规则可将所有流量引向登记s-nssai和dnn组合。注册接受消息还可包括ladn信息(例如，ladn服务区域信息和ladn dnn)，并且可理解，由于注册仅用于登记，ladn信息表示ue可建立pdu会话和登记的dnn和区域。网络可在所允许的nssai中向ue提供相同s-nssai。另选地，当ue建立pdu会话时，ue可不提供s-nssai或dnn并可提供登记指示。网络可将pdu会话与登记s-nssai和dnn相关联。amf可基于从amf接收的指示或基于在pdu会话建立请求中从ue接收的登记指示来确定将pdu会话与登记s-nssai和dnn相关联。然后，ue可通过启动应用层信令来尝试进行登记。如果由dn-aaa服务器在pdu会话建立程序期间进行的二级授权/认证用于认证ue、授权ue和/或向ue递送凭据，则作为注册拒绝原因代码的一部分，dn-aaa可向ue指示上文所述的信息中的任何信息。
156.一旦建立用于登记的pdu会话，ue和aaa服务器(例如，dn-aaa)就可执行应用层操作，以便将ue凭据从dn-aaa发送到ue。
157.确定要尝试哪个网络
158.当ue检测到多个网络正在广播其支持ue登记的指示时，ue可随机地选择尝试向其执行登记程序的网络。然而，如果ue先前已经尝试向网络中的一个网络登记，则ue可考虑先前登记尝试的结果。例如，ue可降低其先前尝试从其接收登记凭据的网络的优先级。当网络向ue指示其不能或不愿意为ue执行登记程序时，网络可向ue提供退避定时器。ue可在退避定时器值的持续时间内运行定时器。如果与网络相关联的定时器正在运行，则ue在网络选
择期间可能不考虑该网络。在定时器到期之后，ue可再次考虑网络，但是仍可能优先考虑先前未拒绝ue的登记尝试的网络。如果ue成功地完成向网络的登记操作，则ue可清除或重置与先前登记尝试相关联的所有退避定时器。另选地，ue可仅清除或重置与其已经接收到凭据的网络相关联的退避定时器。例如，如果ue未成功地尝试执行向网络a的登记操作并之后成功地完成向网络b的登记操作，其中网络b登记具有用于网络a的凭据的ue，则ue可清除与网络a相关联的退避定时器并可连接到网络a(例如，对于非登记活动)。
159.图10示出了其中ue尝试向第一网络执行登记程序、ue被拒绝并尝试向第二网络执行登记程序的示例性程序。
160.在步骤1中，ue处于登记模式并执行网络选择。多个网络广播其支持登记的指示，或者ue确定多个网络可适于登记，因此ue随机地选择第一网络以向其尝试登记程序。
161.在步骤2中，ue尝试向第一网络登记并被拒绝，如上所述。网络可向ue提供拒绝原因和退避定时器。ue启动退避定时器并将其与第一网络相关联。
162.在步骤3中，ue重新进入登记模式并再次执行网络选择。此时，由于与第一网络相关联的退避定时器仍在运行，因此对于网络选择，ue不考虑第一网络。如果定时器不再运行，则ue可认为第一网络相对于尚未最近更多地拒绝ue的登记请求的其他网络是低优先级的。然后，ue将选择第二网络以向其尝试登记程序。
163.在步骤4中，ue如上所述尝试向第二网络登记并成功。
164.从plmn获得snpn服务
165.如上所述，当ue向plmn注册时，其将从网络接收等效plmn的列表，并且当ue向snpn注册时，其将不会从网络接收等效plmn的列表。
166.可能的情况是ue可从另一个snpn或plmn获得与snpn的服务等效的服务。因此，建议即使当网络是snpn时，网络也能够向ue发送等效plmn的列表。该列表可由plmn和snpn两者组成。然而，应当增强如ts 24.008所定义的等效plmn信息元素的列表的当前格式，使得信息元素还可包括snpn身份。另选地，ue可被提供单独列表(例如，等效plmn的列表和等效snpn的列表)。图6中示出了等效snpn的列表的示例。snpn列表可由plmn id组成，并且每个plmn id之后可以是nid，当与相关联的plmn id组合时，对于等效snpn id也是如此。网络可向ue指示与plmn相关联的所有nid可通过用特殊值(例如，所有都是0或所有都是1)填充nid信息元素或在plmn信息元素之后不包括nid信息元素来被认为是等效的。
167.当ue从网络请求服务时，ue通过在注册请求中提供所请求的nssai和所请求的nssai的映射来指示其期望的服务。所请求的nssai的映射向网络指示网络的切片名称(s-nssai)如何映射到ue的hplmn的切片名称(s-nssai)。所请求的nssai的映射如图2所示格式化。从以上描述中，可看出当前5g系统设计对于ue想要从plmn请求服务的情况是不足的，并且那些服务需要与由snpn提供的切片(s-nssai)等效。当前5g系统设计是不足的，因为当ue向vplmn注册时，网络使用ue的imsi来确定ue的hplmn并确定vplmn的切片如何映射到hplmn的切片。ue无法向网络指示所请求的nssai中的切片(s-nssai)不与ue的hplmn相关联而与snpn相关联。
168.提出的是，对于所请求的nssai中的每个切片(s-nssai)，ue指示切片是否与ue的hplmn相关联。图7和附录的表5所示的s-nssai编码可用于向网络指示该信息。如在图7和表5中可见，ue可向网络指示s-nssai与snpn相关联，并且还可向网络指示与s-nssai相关联的
网络身份(snpn身份)。换句话说，ie中的npn id的存在向网络指示切片不与ue的hplmn相关联。
169.应当理解，图7和表5仅示出了该信息可如何传达给ue的一个示例。另选地，网络(例如，amf)可向ue发送nas消息以用关于snpn身份或nid如何映射到更小识别空间中的信息来对ue进行编程。例如，网络可用关于如何将snpn身份或nid映射到单个八位字节值的信息来对ue进行编程。如果向ue提供有关于如何将nid映射到单个八位字节值的信息，则将仅需要增强s-nssai编码就能携带mcc、mnc以及nid的单个八位字节编码。
170.当网络在注册请求中和所请求的nssai中从ue接收该信息时，网络可使用该信息来确定所请求的nssai在注册响应消息中向ue发送什么映射。还可增强所请求的nssai信息元素的映射，如图7所示，使得网络可向ue指示vplmn的s-nssai如何映射到与ue相关联的hplmn的s-nssai和snpn的s-nssai。另选地，网络可向ue提供所允许的nssai的映射和所配置的nssai信息元素的映射的多个副本，并且指示每个副本是否与ue的hplmn或snpn相关联。
171.在一些情况下，plmn可能无法提供由snpn提供的确切服务。例如，snpn可提供对允许ue在网上冲浪并访问一些专用网中可用的服务的embb切片的接入。这种切片可由embb sst类型和特殊sd值标识。plmn可能能够向ue提供对可用于在网上冲浪的切片的接入，但是相同切片不能用于接入与snpn相关联的专用网。因此，提出了增强上文所述的nssai的编码，以允许网络指示网络可仅将s-nssai从ue订阅部分地映射到plmn中可用的切片。网络可使用这种部分指示来向ue指示网络可向具有相同sst值但不具有相同sd值的切片提供ue接入。另选地，指示可向ue指示可仅支持sst值。另选地，在sst或sd值的某些位向ue指示对特定特征的支持的情况下，可增强nssai的编码以包括位掩码，该位掩码用于向ue指示s-nssai的哪些特征在plmn中受支持和哪些特征在plmn中不受支持。例如，1可指示支持由位指示的特征，并且0可指示不支持由位指示的特征。图8和附录的表4中示出了示例性编码。
172.示例环境
173.第3代合作伙伴计划(3gpp)开发了用于蜂窝电信网络技术的技术标准，包括无线电接入、核心传输网络和服务能力，包括对编解码器、安全性和服务质量的研究。
174.最近的无线电接入技术(rat)标准包括wcdma(通常称为3g)、lte(通常称为4g)和lte高级标准。3gpp已经开始致力于称为新无线电(nr)的下一代蜂窝技术(也称为“5g”)的标准化。期望3gpp nr标准的开发包括下一代无线电接入技术(新rat)的定义，该技术预期包括提供低于6ghz的新的灵活无线电接入，以及提供高于6ghz的新的超移动宽带无线电接入。该灵活的无线电接入预期包括在低于6ghz的新频谱中的新的非后向兼容的无线电接入，并且预期包括不同的操作模式，这些操作模式可在相同的频谱中被复用在一起以解决具有不同需求的3gpp nr用例的广泛集合。预期超移动宽带包括厘米波和毫米波频谱，该频谱将为例如室内应用和热点的超移动宽带接入提供机会。具体地讲，预期超移动宽带与低于6ghz的灵活无线电接入共享公共设计框架，同时具有厘米波和毫米波特定的设计优化。
175.3gpp已识别nr预期支持的多种用例，从而产生对数据速率、延迟和移动性的多种多样的用户体验需求。用例包括以下一般类别：增强型移动宽带(例如，密集区域中的宽带接入、室内超高宽带接入、人群中的宽带接入、各地50 mbps、超低成本宽带接入、车载移动宽带)、关键通信、大规模机器类型通信、网络操作(例如，网络切片、路由、迁移和互通、节
能)，以及增强型车辆到一切(ev2x)通信，其可包括以下中的任一项：车辆到车辆通信(v2v)、车辆到基础设施通信(v2i)、车辆到网络通信(v2n)、车辆到行人通信(v2p)，以及车辆与其他实体的通信。这些类别中的具体服务和应用包括例如：监视和传感器网络、设备远程控制、双向远程控制、个人云计算、视频流、基于云的无线办公室、第一响应者连接、汽车电子呼叫、灾难警报、实时游戏、多人视频呼叫、自动驾驶、增强现实、触觉互联网和虚拟现实，等等。本文考虑了所有这些用例和其他用例。
176.图9a示出了示例性通信系统100的一个实施方案，其中可具体体现本文所述和要求保护的方法和装置。如图所示，示例性通信系统100可以包括无线发射/接收单元(wtru)102a、102b、102c、102d、102e、102f和/或102g(其一般地或共同地可以称为wtru 102)、无线电接入网络(ran)103/104/105/103b/104b/105b、核心网络106/107/109、公用交换电话网络(pstn)108、互联网110、其他网络112和v2x服务器(或prose功能和服务器)113，但是应当理解，本发明所公开的实施方案设想了任何数目的wtru、基站、网络和/或网络元件。wtru 102a、102b、102c、102d、102e、102f、102g中的每一者可以是被配置为在无线环境中操作和/或通信的任何类型的装置或设备。虽然wtru 102a、102b、102c、102d、102e、102f、102g中的每一者在图9a至图9e中被描绘为手持式无线通信装置，但是应当理解，在针对5g无线通信设想的多种多样的用例的情况下，每个wtru可包括或可具体体现为被配置为发射和/或接收无线信号的任何类型的装置或设备，仅以举例的方式包括用户装备(ue)、移动站、固定或移动订户单元、分页器、蜂窝电话、个人数字助理(pda)、智能电话、膝上型电脑、平板计算机、上网本、笔记本计算机、个人计算机、无线传感器、消费电子器件、可穿戴设备(诸如智能手表或智能服装)、医疗设备或电子健康设备、机器人、工业装备、无人机、车辆(诸如轿车、卡车、火车或飞机等)。
177.通信系统100还可以包括基站114a和基站114b。基站114a可以是被配置为与wtru 102a、102b、102c中的至少一者无线对接以促进对一个或多个通信网络(诸如核心网络106/107/109、互联网110和/或其他网络112)的接入的任何类型的设备。基站114b可以是被配置为与rrh(远程无线电头端)118a、118b，trp(发射和接收点)119a、119b和/或rsu(路侧单元)120a和120b中的至少一者有线和/或无线对接以促进对一个或多个通信网络(诸如核心网络106/107/109、互联网110、其他网络112和/或v2x服务器(或prose功能和服务器)113)的接入的任何类型的设备。rrh118a、118b可以是被配置为与wtru 102c中的至少一者无线对接以促进对一个或多个通信网络(诸如核心网络106/107/109、互联网110和/或其他网络112)的接入的任何类型的设备。trp 119a、119b可以是被配置为与wtru 102d中的至少一者无线对接以促进对一个或多个通信网络(诸如核心网络106/107/109、互联网110和/或其他网络112)的接入的任何类型的设备。rsu 120a和120b可以是被配置为与wtru 102e或102f中的至少一者无线对接以促进对一个或多个通信网络(诸如核心网络106/107/109、互联网110、其他网络112和/或v2x服务器(或prose功能和服务器)113)的接入的任何类型的设备。以举例的方式，基站114a、114b可以是收发器基站(bts)、节点b、演进节点b、家庭节点b、家庭演进节点b、站点控制器、接入点(ap)、无线路由器，等等。虽然基站114a、114b各自被描绘为单个元件，但应当理解，基站114a、114b可包括任何数量的互连基站和/或网络元件。
178.基站114a可以是ran 103/104/105的一部分，该ran还可以包括其他基站和/或网络元件(未示出)，诸如基站控制器(bsc)、无线电网络控制器(rnc)、中继节点等。基站114b
可以是ran 103b/104b/105b的一部分，该ran还可以包括其他基站和/或网络元件(未示出)，诸如基站控制器(bsc)、无线电网络控制器(rnc)、中继节点等。基站114a可以被配置为在特定地理区域内发射和/或接收无线信号，该特定地理区域可以被称为小区(未示出)。基站114b可以被配置为在特定地理区域内发射和/或接收有线信号和/或无线信号，该特定地理区域可以被称为小区(未示出)。小区可进一步被划分为小区扇区。例如，与基站114a相关联的小区可被划分为三个扇区。因此，在一个实施方案中，基站114a可以包括三个收发器，例如，小区的每个扇区一个收发器。在一个实施方案中，基站114a可以采用多输入多输出(mimo)技术，因此可以针对小区的每个扇区利用多个收发器。
179.基站114a可以通过空中接口115/116/117与wtru 102a、102b、102c中的一者或多者通信，该空中接口可以是任何合适的无线通信链路(例如，射频(rf)、微波、红外(ir)、紫外(uv)、可见光、厘米波、毫米波等)。可以使用任何合适的无线电接入技术(rat)来建立空中接口115/116/117。
180.基站114b可以通过有线或空中接口115b/116b/117b与rrh 118a、118b，trp 119a、119b和/或rsu 120a和120b中的一者或多者通信，该有线或空中接口可以是任何合适的有线通信链路(例如，电缆、光纤等)或无线通信链路(例如，射频(rf)、微波、红外(ir)、紫外(uv)、可见光、厘米波、毫米波等)。可以使用任何合适的无线电接入技术(rat)来建立空中接口115b/116b/117b。
181.rrh 118a、118b，trp 119a、119b和/或rsu 120a、120b可以通过空中接口115c/116c/117c与wtru 102c、102d、102e、102f中的一者或多者通信，该空中接口可以是任何合适的无线通信链路(例如，射频(rf)、微波、红外(ir)、紫外(uv)、可见光、厘米波、毫米波等)。可以使用任何合适的无线电接入技术(rat)来建立空中接口115c/116c/117c。
182.wtru 102a、102b、102c、102d、102e、102f和/或102g可以通过空中接口115d/116d/117d(附图中未示出)彼此通信，该空中接口可以是任何合适的无线通信链路(例如，射频(rf)、微波、红外(ir)、紫外(uv)、可见光、厘米波、毫米波等)。可以使用任何合适的无线电接入技术(rat)来建立空中接口115d/116d/117d。
183.更具体地讲，如上所指出，通信系统100可为多址接入系统，并且可采用一个或多个信道接入方案，诸如cdma、tdma、fdma、ofdma、sc-fdma等。例如，ran 103/104/105中的基站114a以及ran 103b/104b/105b中的wtru 102a、102b、102c或rrh 118a、118b，trp 119a、119b和rsu 120a、120b以及wtru 102c、102d、102e、102f可以实现诸如通用移动电信系统(umts)陆地无线电接入(utra)的无线电技术，其可以使用宽带cdma(wcdma)来分别建立空中接口115/116/117或115c/116c/117c。wcdma可包括诸如高速分组接入(hspa)和/或演进的hspa(hspa )之类的通信协议。hspa可包括高速下行链路分组接入(hsdpa)和/或高速上行链路分组接入(hsupa)。
184.在一个实施方案中，基站114a以及ran 103b/104b/105b中的wtru 102a、102b、102c或rrh 118a、118b，trp 119a、119b和/或rsu 120a、120b，以及wtru 102c、102d可以实现诸如演进型umts陆地无线电接入(e-utra)的无线电技术，其可以使用长期演进(lte)和/或lte高级(lte-a)来分别建立空中接口115/116/117或115c/116c/117c。将来，空中接口115/116/117可以实现3gpp nr技术。lte和lte-a技术包括lte d2d和v2x技术和接口(诸如侧链路通信等)。3gpp nr技术包括nr v2x技术和接口(诸如侧链路通信等)。
185.在一个实施方案中，ran 103/104/105中的基站114a以及ran 103b/104b/105b中的wtru 102a、102b、102c或rrh 118a、118b，trp 119a、119b和/或rsu 120a、120b，以及wtru 102c、102d、102e、102f可以实现诸如ieee 802.16(例如，全球微波接入互操作(wimax))、cdma2000、cdma2000 1x、cdma2000 ev-do、临时标准2000(is-2000)、临时标准95(is-95)、临时标准856(is-856)、全球移动通信系统(gsm)、增强型数据速率gsm演进(edge)、gsm edge(geran)等的无线电技术。
186.图9a中的基站114c可为例如无线路由器、家庭节点b、家庭演进节点b或接入点，并且可利用任何合适的rat来促进诸如商业场所、家庭、车辆、校园等局部区域中的无线连通性。在一个实施方案中，基站114c和wtru 102e可以实现无线电技术(诸如ieee 802.11)以建立无线局域网(wlan)。在一个实施方案中，基站114c和wtru 102d可以实现无线电技术(诸如ieee 802.15)以建立无线个域网(wpan)。在又一个实施方案中，基站114c和wtru 102e可利用基于蜂窝的rat(例如，wcdma、cdma2000、gsm、lte、lte-a等)来建立微微小区或毫微微小区。如图9a所示，基站114b可具有与互联网110的直接连接。因此，基站114c可以不需要经由核心网络106/107/109接入互联网110。
187.ran 103/104/105和/或ran 103b/104b/105b可以与核心网络106/107/109通信，该核心网络可以是被配置为向wtru 102a、102b、102c、102d中的一者或多者提供语音、数据、应用和/或互联网协议语音技术(voip)服务的任何类型的网络。例如，核心网络106/107/109可以提供呼叫控制、账单服务、基于移动位置的服务、预付费呼叫、互联网连接、视频分发等，并且/或者执行高级安全功能，诸如用户认证。
188.尽管未在图9a中示出，但应当理解，ran 103/104/105和/或ran 103b/104b/105b和/或核心网络106/107/109可与采用与ran 103/104/105和/或ran 103b/104b/105b相同的rat或不同rat的其他ran进行直接通信或间接通信。例如，除被连接到可能正在利用e-utra无线电技术的ran 103/104/105和/或ran 103b/104b/105b之外，核心网络106/107/109还可以与采用gsm无线电技术的另一个ran(未示出)通信。
189.核心网络106/107/109还可充当wtru 102a、102b、102c、102d、102e接入pstn 108、互联网110和/或其他网络112的网关。pstn 108可包括提供普通老式电话服务(pots)的电路交换电话网络。互联网110可以包括使用常见通信协议(诸如传输控制协议(tcp)、用户数据报协议(udp)和tcp/ip互联网协议组中的互联网协议(ip))的互连计算机网络和设备的全球系统。网络112可以包括由其他服务提供商拥有和/或操作的有线或无线通信网络。例如，网络112可以包括连接到一个或多个ran的另一个核心网络，其可以采用与ran 103/104/105和/或ran 103b/104b/105b相同的rat或不同的rat。
190.通信系统100中的一些或所有wtru 102a、102b、102c、102d可以包括多模式能力，例如，wtru 102a、102b、102c、102d和102e可以包括用于通过不同无线链路与不同无线网络通信的多个收发器。例如，图9a所示的wtru 102e可以被配置为与可以采用基于蜂窝的无线电技术的基站114a通信，并且与可以采用ieee 802无线电技术的基站114c通信。
191.图9b是根据本文所示的实施方案的被配置用于进行无线通信的示例性装置或设备(诸如wtru 102)的框图。如图9b所示，示例性wtru 102可包括处理器118、收发器120、发射/接收元件122、扬声器/麦克风124、小键盘126、显示器/触摸板/指示符128、不可移动存储器130、可移动存储器132、电源134、全球定位系统(gps)芯片组136和其他外围设备138。
应当理解，在与实施方案保持一致的同时，wtru 102可包括前述元件的任何子组合。另外，实施方案设想基站114a和114b和/或基站114a和114b可表示的节点(诸如但不限于收发器站(bts)、节点b、站点控制器、接入点(ap)、家庭节点b、演进型家庭节点b(enodeb)、家庭演进型节点b(henb)、家庭演进型节点b网关和代理节点等)可包括图9b中描绘的以及如本文所述的一些或全部元件。
192.处理器118可以是通用处理器、专用处理器、常规处理器、数字信号处理器(dsp)、多个微处理器、与dsp核心相关联的一个或多个微处理器、控制器、微控制器、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)电路、任何其他类型的集成电路(ic)、状态机等。处理器118可执行信号编码、数据处理、功率控制、输入/输出处理和/或任何其他功能，这些其他功能使wtru 102能够在无线环境中工作。处理器118可耦合到收发器120，该收发器可耦合到发射/接收元件122。虽然图9b将处理器118和收发器120描绘为单独的部件，但是应当理解，处理器118和收发器120可在电子封装或芯片中集成在一起。
193.发射/接收元件122可以被配置为通过空中接口115/116/117向基站(例如，基站114a)发射信号或从该基站接收信号。例如，在一个实施方案中，发射/接收元件122可以是被配置为发射和/或接收rf信号的天线。在一个实施方案中，发射/接收元件122可以是被配置为发射和/或接收例如ir、uv或可见光信号的发射器/检测器。在又一个实施方案中，发射/接收元件122可以被配置为发射和接收rf信号和光信号两者。应当理解，发射/接收元件122可被配置为发射和/或接收无线信号的任何组合。
194.此外，尽管发射/接收元件122在图9b中被描绘为单个元件，但是wtru 102可包括任何数量的发射/接收元件122。更具体地讲，wtru 102可采用mimo技术。因此，在一个实施方案中，wtru 102可以包括用于通过空中接口115/116/117发射和接收无线信号的两个或更多个发射/接收元件122(例如，多个天线)。
195.收发器120可被配置为调制将由发射/接收元件122发射的信号并且解调由发射/接收元件122接收的信号。如上所指出，wtru 102可具有多模式能力。例如，因此，收发器120可包括多个收发器，以便使wtru 102能够经由多种rat(诸如utra和ieee 802.11)进行通信。
196.wtru 102的处理器118可以耦合到扬声器/麦克风124、小键盘126和/或显示器/触摸板/指示器128(例如，液晶显示器(lcd)显示单元或有机发光二极管(oled)显示单元)，并且可以从前述各部件接收用户输入数据。处理器118还可以将用户数据输出到扬声器/麦克风124、小键盘126，以及/或者显示器/触摸板/指示器128。此外，处理器118可从任何类型的合适存储器(诸如不可移动存储器130和/或可移动存储器132)访问信息，并且将数据存储在任何类型的合适存储器中。不可移动存储器130可包括随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、硬盘或任何其他类型的存储器存储设备。可移动存储器132可包括用户身份模块(sim)卡、记忆棒、安全数字(sd)存储卡等。在一个实施方案中，处理器118可以从未物理上定位在wtru 102上(诸如，服务器或家用计算机(未示出)上)的存储器访问信息，并且将数据存储在该存储器中。
197.处理器118可从电源134接收电力，并且可被配置为向wtru 102中的其他部件分配和/或控制电力。电源134可以是用于为wtru 102供电的任何合适的设备。例如，电源134可以包括一个或多个干电池蓄电池、太阳能电池、燃料电池等。
198.处理器118还可耦合到gps芯片组136，该gps芯片组可被配置为提供关于wtru 102的当前位置的位置信息(例如，经度和纬度)。除来自gps芯片组136的信息之外或者代替来自该gps芯片组的信息，wtru 102可以通过空中接口115/116/117从基站(例如，基站114a、114b)接收位置信息并且/或者基于从两个或更多个附近的基站接收到的信号的定时来确定其位置。应当理解，在与实施方案保持一致的同时，该wtru 102可通过任何合适的位置确定方法来获取位置信息。
199.处理器118还可耦合到其他外围设备138，该其他外围设备可包括提供附加特征、功能和/或有线或无线连接的一个或多个软件模块和/或硬件模块。例如，外围设备138可包括各种传感器，诸如加速度计、生物计量(例如，指纹)传感器、电子罗盘、卫星收发器、数码相机(用于相片或视频)、通用串行总线(usb)端口或其他互连接口、振动设备、电视收发器、免提耳机、模块、调频(fm)无线电单元、数字音乐播放器、媒体播放器、视频游戏播放器模块、互联网浏览器，等等。
200.wtru 102可以被具体实现在其他装置或设备(诸如传感器、消费电子设备、可穿戴设备(诸如智能手表或智能服装)、医疗或电子卫生设备、机器人、工业装备、无人机、交通工具(诸如汽车、卡车、火车或飞机))中。wtru 102可以经由一个或多个互连接口(诸如可以包括外围设备138中的一者的互连接口)连接到此类装置或设备的其他部件、模块或系统。
201.图9c是根据一个实施方案的ran 103和核心网络106的系统图。如上所述，ran 103可以采用utra无线电技术通过空中接口115与wtru 102a、102b和102c通信。ran 103还可与核心网络106通信。如图9c所示，ran 103可包括节点b 140a、140b、140c，其各自可包括一个或多个收发器以用于通过空中接口115与wtru 102a、102b、102c通信。节点b140a、140b、140c可以各自与ran 103内的特定小区(未示出)相关联。ran 103还可以包括rnc 142a、142b。应当理解，ran 103可以包括任何数量的节点b和rnc，同时保持与实施方案一致。
202.如图9c所示，节点b 140a、140b可与rnc 142a通信。此外，节点b140c可以与rnc 142b通信。节点b 140a、140b、140c可以经由iub接口与相应的rnc 142a、142b通信。rnc 142a、142b可以经由iur接口彼此通信。rnc 142a、142b中的每一者可被配置为控制其所连接的相应节点b140a、140b、140c。此外，rnc 142a、142b中的每一者可以被配置为执行或支持其他功能性，诸如外环功率控制、负载控制、准入控制、分组调度、切换控制、宏分集、安全功能、数据加密，等等。
203.图9c中所示的核心网络106可包括媒体网关(mgw)144、移动切换中心(msc)146、服务gprs支持节点(sgsn)148和/或网关gprs支持节点(ggsn)150。虽然前述元件中的每个元件均被描绘为核心网络106的一部分，但应理解，这些元件中的任一元件均可由除核心网络运营商以外的实体拥有和/或操作。
204.ran 103中的rnc 142a可以经由iucs接口连接到核心网络106中的msc 146。msc 146可连接到mgw 144。msc 146和mgw 144可为wtru 102a、102b、102c提供对电路交换网络(诸如pstn 108)的接入，以有利于wtru 102a、102b、102c与传统陆线通信设备之间的通信。
205.ran 103中的rnc 142a还可以经由iups接口连接到核心网络106中的sgsn 148。sgsn 148可以连接到ggsn 150。sgsn 148和ggsn 150可以为wtru 102a、102b、102c提供对分组交换网络(诸如互联网110)的接入，以有利于wtru 102a、102b、102c与启用ip的设备之间的通信。
206.如上所述，核心网络106还可以连接到网络112，该网络可以包括由其他服务提供商拥有和/或运营的其他有线或无线网络。
207.图9d是根据一个实施方案的ran 104和核心网络107的系统图。如上所述，ran 104可以采用e-utra无线电技术通过空中接口116与wtru 102a、102b和102c通信。ran 104还可与核心网络107通信。
208.ran 104可包括演进节点b 160a、160b、160c，但是应当理解，ran 104可包括任何数量的演进节点b，同时保持与实施方案一致。演进节点b160a、160b、160c各自可包括一个或多个收发器以便通过空中接口116与wtru 102a、102b、102c通信。在一个实施方案中，演进节点b 160a、160b、160c可以实现mimo技术。因此，演进节点b 160a例如可以使用多个天线来向wtru 102a发射无线信号，以及从该wtru接收无线信号。
209.演进节点b 160a、160b和160c中的每一者可以与特定小区(未示出)相关联，并且可以被配置为处理无线电资源管理决策、切换决策、上行链路和/或下行链路中的用户调度，等等。如图9d所示，演进节点160a、160b、160c可通过x2接口彼此通信。
210.图9d所示的核心网络107可包括移动性管理网关(mme)162、服务网关(sgw)164和分组数据网络(pdn)网关166。虽然前述元件中的每个元件均被描绘为核心网络107的一部分，但应理解，这些元件中的任一元件均可由除核心网络运营商以外的实体拥有和/或操作。
211.mme 162可以经由s1接口连接到ran 104中的演进节点b 160a、160b和160c中的每一者，并且可以用作控制节点。例如，mme 162可负责认证wtru 102a、102b、102c的用户、承载激活/去激活、在wtru 102a、102b、102c的初始附加期间选择特定服务网关等。mme 162还可以提供用于在ran 104与采用其他无线电技术(诸如gsm或wcdma)的其他ran(未示出)之间进行切换的控制平面功能。
212.服务网关164可以经由s1接口连接到ran 104中的演进节点b 160a、160b和160c中的每一者。服务网关164通常可以向/从wtru 102a、102b、102c路由和转发用户数据分组。服务网关164还可以执行其他功能，诸如在演进节点b间切换期间锚定用户平面、当下行链路数据可用于wtru 102a、102b、102c时触发寻呼、管理和存储wtru 102a、102b、102c的上下文，等等。
213.服务网关164还可连接到pdn网关166，该pdn网关可为wtru 102a、102b、102c提供对分组交换网络(诸如互联网110)的接入，以有利于wtru 102a、102b、102c与启用ip的设备之间的通信。
214.核心网络107可有利于与其他网络的通信。例如，核心网络107可为wtru 102a、102b、102c提供对电路交换网络(诸如pstn 108)的接入，以有利于wtru 102a、102b、102c与传统陆线通信设备之间的通信。例如，核心网络107可以包括用作核心网络107与pstn 108之间的接口的ip网关(例如，ip多媒体子系统(ims)服务器)或者可以与该ip网关通信。此外，核心网络107可以为wtru 102a、102b、102c提供对网络112的接入，该网络可以包括由其他服务提供商拥有和/或运营的其他有线或无线网络。
215.图9e是根据一个实施方案的ran 105和核心网络109的系统图。ran 105可以是采用ieee 802.16无线电技术通过空中接口117与wtru 102a、102b和102c通信的接入服务网络(asn)。不同的功能实体wtru 102a、102b、102c、ran 105和核心网络109之间的通信链路
可被定义为参考点。
216.如图9e所示，ran 105可包括基站180a、180b、180c和asn网关182，但是应当理解，ran 105可包括任何数量的基站和asn网关，同时保持与实施方案一致。基站180a、180b、180c可以各自与ran 105中的特定小区相关联，并且可以包括用于通过空中接口117与wtru 102a、102b、102c进行通信的一个或多个收发器。在一个实施方案中，基站180a、180b、180c可以实现mimo技术。因此，基站180a例如可以使用多个天线来向wtru 102a发射无线信号，以及从该wtru接收无线信号。基站180a、180b、180c还可以提供移动性管理功能，诸如切换触发、隧道建立、无线电资源管理、业务分类、服务质量(qos)策略实施，等等。asn网关182可以用作业务聚合点，并且可以负责寻呼、订户简档的缓存、路由到核心网络109，等等。
217.wtru 102a、102b、102c与ran 105之间的空中接口117可以被定义为实现ieee 802.16规范的r1参考点。此外，wtru 102a、102b和102c中的每一者可以与核心网络109建立逻辑接口(未示出)。wtru 102a、102b、102c与核心网络109之间的逻辑接口可以被定义为r2参考点，其可以用于认证、授权、ip主机配置管理和/或移动性管理。
218.基站180a、180b和180c中的每一者之间的通信链路可以被定义为r8参考点，其包括用于促进wtru切换和数据在基站之间的传送的协议。基站180a、180b、180c与asn网关182之间的通信链路可以被定义为r6参考点。r6参考点可以包括用于基于与wtru 102a、102b、102c中的每一者相关联的移动性事件促进移动性管理的协议。
219.如图9e所示，ran 105可连接到核心网络109。ran 105与核心网络109之间的通信链路可以被定义为r3参考点，其例如包括用于促进数据传送和移动性管理能力的协议。核心网络109可以包括移动ip归属代理(mip-ha)184、认证、授权、计费(aaa)服务器186和网关188。虽然前述元件中的每个元件均被描绘为核心网络109的一部分，但应理解，这些元件中的任一元件均可由除核心网络运营商以外的实体拥有和/或操作。
220.mip-ha可以负责ip地址管理，并且可以使得wtru 102a、102b和102c能够在不同的asn和/或不同的核心网络之间漫游。mip-ha 184可为wtru 102a、102b、102c提供对分组交换网络(诸如互联网110)的接入，以有利于wtru 102a、102b、102c与启用ip的设备之间的通信。aaa服务器186可以负责用户认证和支持用户服务。网关188可以有利于与其他网络的互通。例如，网关188可以为wtru 102a、102b、102c提供对电路交换网络(诸如pstn 108)的访问，以有利于wtru 102a、102b、102c与传统陆线通信设备之间的通信。此外，网关188可以为wtru 102a、102b、102c提供对网络112的访问，该网络可以包括由其他服务提供商拥有和/或运营的其他有线或无线网络。
221.尽管图9e中未示出，但是应当理解，ran 105可连接到其它asn，并且核心网络109可连接到其它核心网络。ran 105与其他asn之间的通信链路可以被定义为r4参考点，其可以包括用于协调wtru 102a、102b、102c在ran 105与其他asn之间的移动性的协议。核心网络109与其他核心网络之间的通信链路可以被定义为r5参考点，其可以包括用于促进在归属核心网络与受访问核心网络之间互通的协议。
222.本文所述的以及在图9a、图9c、图9d和图9e中示出的核心网络实体通过在某些现有3gpp规范中给予这些实体的名称来识别，但是应当理解，将来这些实体和功能可能通过其它名称来识别，并且某些实体或功能可在将来由3gpp公开的规范(包括将来的3gpp nr规范)中进行组合。因此，在图9a-9e中描述和展示的特定网络实体和功能仅以举例的方式提
供，并且应当理解，本文所公开和要求保护的主题可以在任何类似的通信系统(无论是目前定义的还是将来定义的)中具体体现或实现。
223.图9f是示例计算系统90的框图，其中可以具体体现图9a、图9c、图9d和图9e中展示的通信网络的一个或多个装置，诸如ran 103/104/105、核心网络106/107/109、pstn 108、互联网110或其他网络112中的某些节点或功能实体。计算系统90可以包括计算机或服务器并且可以主要通过计算机可读指令来控制，所述计算机可读指令可以为软件的形式，而无论在何处或者通过无论什么手段存储或存取这种软件。此类计算机可读指令可以在处理器91内执行，以使计算系统90工作。处理器91可以是通用处理器、专用处理器、常规处理器、数字信号处理器(dsp)、多个微处理器、与dsp核心相关联的一个或多个微处理器、控制器、微控制器、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)电路、任何其他类型的集成电路(ic)、状态机等。处理器91可以执行信号编码、数据处理、功率控制、输入/输出处理，以及/或者使得计算系统90能够在通信网络中工作的任何其他功能性。协处理器81是与主处理器91不同的可选处理器，其可以执行附加功能或者帮助处理器91。处理器91和/或协处理器81可以接收、生成并处理与本文所公开的方法和装置相关的数据。
224.在操作中，处理器91取出指令、对指令进行解码并执行指令，并且经由计算系统的主数据传送路径(系统总线80)向和从其他资源传送信息。这种系统总线连接计算系统90中的部件并且限定用于数据交换的介质。系统总线80通常包括用于发送数据的数据线、用于发送地址的地址线，以及用于发送中断并用于操作该系统总线的控制线。这种系统总线80的示例是pci(外围部件互连)总线。
225.耦合到系统总线80的存储器包括随机存取存储器(ram)82和只读存储器(rom)93。此类存储器包括允许信息被存储和检索的电路系统。rom 93通常包含不能被容易地修改的存储数据。存储在ram 82中的数据可以由处理器91或其他硬件设备读取或改变。对ram 82和/或rom 93的访问可以由存储器控制器92控制。存储器控制器92可以提供随着指令被执行而将虚拟地址转换成物理地址的地址转换功能。存储器控制器92还可以提供使系统内的进程隔离并且使系统进程与用户进程隔离的存储器保护功能。因此，在第一模式下运行的程序只可以访问通过其自己的进程虚拟地址空间所映射的存储器；除非已设置进程之间的存储器共享，否则其无法访问另一进程的虚拟地址空间内的存储器。
226.此外，计算系统90可以包含负责将来自处理器91的指令传递到外围设备(诸如打印机94、键盘84、鼠标95和磁盘驱动器85)的外围设备控制器83。
227.由显示控制器96控制的显示器86用于显示由计算系统90生成的视觉输出。这种视觉输出可以包括文本、图形、动画图形和视频。视觉输出能够以图形用户界面(gui)的形式提供。显示器86可用基于crt的视频显示器、基于lcd的平板显示器、基于气体等离子体的平板显示器或触摸板来实现。显示控制器96包括生成被发送到显示器86的视频信号所需要的电子部件。
228.另外，计算系统90可包含通信电路系统，诸如网络适配器97，其可用于将计算系统90连接到外部通信网络，诸如图9a至图9e的ran 103/104/105、核心网络106/107/109、pstn 108、互联网110或其他网络112，以使计算系统90能够与这些网络的其他节点或功能实体通信。单独的或与处理器91结合的通信电路系统可以用于执行本文所述的某些装置、节点或功能实体的发射和接收步骤。
229.图9g示出了示例性通信系统111的一个实施方案，其中可具体体现本文所述和受权利要求书保护的方法和装置。如图所示，示例性通信系统111可以包括无线发射/接收单元(wtru)a、b、c、d、e、f、基站、v2x服务器以及rsu a和b，但是应当理解，本发明所公开的实施方案设想了任何数量的wtru、基站、网络和/或网络元件。一个或几个或所有wtru a、b、c、d、e可以在网络的范围之外(例如，在图中在如虚线所示的小区覆盖边界之外)。wtru a、b、c形成v2x群组，其中wtru a为群组领导，并且wtru b和c为群组成员。wtru a、b、c、d、e、f可以通过uu接口或侧行链路(pc5)接口进行通信。
230.应当理解，本文所述的装置、系统、方法和进程中的任一者或全部能够以存储在计算机可读存储介质上的计算机可执行指令(例如，程序代码)的形式具体实现，所述指令在由处理器(诸如处理器118或91)执行时，使得该处理器执行和/或实现本文所述的系统、方法和进程。具体地，本文所述的步骤、操作或功能中的任一者能够以在被配置用于无线和/或有线网络通信的装置或计算系统的处理器上执行的此类计算机可执行指令的形式实现。计算机可读存储介质包括以用于存储信息的任何非暂态(例如，有形或物理)方法或技术实现的易失性和非易失性、可移动和不可移动介质，但是此类计算机可读存储介质不包括信号。计算机可读存储介质包括但不限于ram、rom、eeprom、闪存存储器或其他存储器技术、cd-rom、数字通用光盘(dvd)或其他光盘存储装置、磁带盒、磁带、磁盘存储装置或其他磁存储设备，或者可以用于存储所需信息并且可以由计算系统访问的任何其他有形或物理介质。
231.232.233.234.235.236.237.238.239.240.241.242.