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JP7704966B2 - ネットワークスライシングのためのアプリケーション相互作用 - Google Patents
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JP7704966B2 - ネットワークスライシングのためのアプリケーション相互作用 - Google Patents

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Description

(関連出願の相互参照)
本出願は、2021年9月17日に出願された「APPLICATION INTERACTION FOR NETWORK SLICING」と題する米国特許仮出願第63/245656号の利益を主張するものであり、その内容は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
第3世代パートナーシッププロジェクト(3rd Generation Partnership Project、3GPP)は、コーデック、セキュリティ、及びサービスの品質の作業を含む、無線アクセス、コアトランスポートネットワーク、及びサービス能力を含むセルラ電気通信ネットワーク技術の技術標準を開発する。最近の無線アクセス技術(Radio Access Technology、RAT)規格には、WCDMA(一般に3Gと称される)、LTE(一般に4Gと称される)、及びLTE-Advanced規格が含まれる。3GPPは、「5G」とも呼ばれる、新しい無線(New Radio、NR)と呼ばれる次世代のセルラ技術の標準化に取り組み始めた。
5Gネットワークスライシングを利用することによって、複数の(例えば、仮想化され、独立した)ネットワークが、共通の物理的インフラストラクチャの上に作成され得る。ネットワークの各「スライス」又は部分は、アプリケーション、ユースケース、又は顧客の特定のニーズに基づいて割り振られ得る。事業者は、5Gにおけるネットワークスライシングの幅をカバーするために必要な速度、スループット、及びレイテンシを利用して、リソースを各スライスに割り振ることができる。ネットワークスライシングに関連する多くの技術的利益にもかかわらず、事業者及び開発者には依然として多くの課題が残っている。例えば、現在の規格は、ネットワークスライスにアクセスするためのアプリケーションごとの認証及び認可に対処していない。
5Gネットワークにおけるネットワークスライシングのためのアプリケーション相互作用は、多種多様なシナリオ、サーバ、ゲートウェイ、及びデバイスを包含し得、例えば、[1]3 GPP TS 23.501,System Architecture for the 5G System、Stage 2,V17.1.1,Release 17,(2021-06)、[2]3GPP TS 23.502,Procedures for the 5G System,Stage 2,V17.1.0,Release 17,(2021-06)、[3]GSMA NG.116 Generic Slice Template,Version 1.0,23 May 2019、[4]3 GPP TS 38.101-1 User Equipment(UE)radio transmission and reception、Part 1:Range 1,Standalone,V16.1.0(2019-09)、[5]3 GPP TS 38.101-2 User Equipment(UE)radio transmission and reception、Part 2:Range 2,Standalone,V16.1.0(2019-09)、[6]3GPP TS 23.503 Policy and Charging Control Framework for the 5G system(5GS)、Stage 2(Release 16)、[7]TS 23.122 Non-Access-Stratum(NAS)functions related to Mobile Station(MS)in idle mode V16.4.0(2019-12)、及び[8]3GPP TS 24.501,Non-Access-Stratum(NAS)protocol for 5G System(5GS)、ステージ3(V16.3.0)に説明される。
本明細書では、ネットワークスライシングのためのアプリケーション相互作用のための方法、装置、及びシステムが説明される。例えば、UEがネットワークスライス及びデータネットワークにアクセスするために、アプリケーションごとの認証及び認可(Per-Application Authentication and authorization、PAAA)が実行され得る。
5GSは、所与の場所において利用可能な認可されたネットワークスライスがないとき、コアネットワークとUEの両方が効率的に挙動し得るように拡張され得る。PAAAインジケータを有する拡張S-NSSAIは、コアネットワーク内で構成されてもよく、そのようなS-NSSAIをUEに配信するための機構が提供される。PAAAを必要とするネットワークスライスのためのアプリケーションごとの認証及び認可を行うために、PDUセッション確立プロシージャを拡張することができる。認証/認可されたアプリケーションが、確立されたPDUセッションを使用してアプリケーショントラフィックを送信/受信し得るアプリケーション機能(Application Function、AF)のための情報をUEが受信するPAAA機構が提供され得る。認可されていない第2のアプリケーションが、第1のアプリケーションからのトラフィックのためにPDUセッションを使用することを制限される機構が提供され得る。
いくつかの態様によれば、第2のアプリケーションがアプリケーションごとの認証及び認可に成功した後に、第1のアプリケーションによって確立されたPDUセッションが第2のアプリケーションによって修正及び利用され得る機構が提供され得る。
いくつかの態様によれば、評価時に、NSSPを使用して選択されたS-NSSAIがPAAAを必要とするかどうかをUEに示す、NS SAフラグをもつ拡張URSPが提供され得る。
いくつかの態様によれば、コアネットワークが、関連するネットワークスライスがUEに認可されるTA及び周波数帯域にUEをプロアクティブにリダイレクトするために、統合された時間情報及び空間情報を利用することが可能であり得る機構が提供される。UEがその方向を変更し、適切な速度を維持するか、又は認可されたネットワークスライスを発見する確率が高いTAに向かう経路をたどることを決定することができるように、UEが統合された時間情報及び空間情報を利用することができる機構が提供される。
いくつかの態様によれば、UEがアプリケーションの状態(例えば、アイドル、接続、アクティブ、非アクティブなど)をグレースフルに保存し、及び/又はそれらを無効にし、PDUセッションの状態(例えば、アイドル、接続、アクティブ、非アクティブなど)を保存し、アップリンクデータをバッファし、及び/又は低減されたセル探索、スリープなどの1つ以上の電力節約アクションを取ることができるように、UEが統合された時間情報及び空間情報を利用することができる機構が提供される。
いくつかの態様によれば、UE登録プロシージャ、UE登録更新プロシージャ、及び/又はUE構成更新プロシージャが、時間情報及び空間情報をUEに搬送するように拡張され得る機構が提供される。
いくつかの態様によれば、ネットワークスライスが共通UEに利用可能でないネットワークスライスにアクセスするために、UEが高められた特権のための一意の識別子を利用し得る機構が提供される。
いくつかの態様によれば、無線送信/受信ユニット(Wireless Transmit/Receive Unit、WTRU)は、1つ以上のプロセッサと、1つ以上のプロセッサによって実行されると、WTRUに1つ以上の動作を実行させる命令を記憶するメモリとを備えることができる。
いくつかの態様によれば、WTRUは、登録要求をネットワークノードに送信することができる。例えば、ネットワークノードは、アクセス及びモビリティ管理機能(Access and Mobility Management Function、AMF)であってもよい。登録要求は、WTRUがネットワークスライスの時間的利用可能性に関連付けられた情報を受信することが可能であるという指示を含むことができる。例えば、ネットワークスライスの時間的利用可能性に関連付けられた情報は、スライスがWTRUに利用可能であるか又は利用可能でない時間期間を含むことができる。いくつかの態様によれば、スライス再マッピングプロシージャは、ネットワークスライスの時間的利用可能性に基づいて実行され得る。
いくつかの態様によれば、WTRUは、登録応答を受信することができる。登録応答は、ネットワークスライスの時間的利用可能性に関連付けられた情報を備え得る。WTRUは、ネットワークスライスに関連付けられたプロトコルデータユニット(Protocol Data Unit、PDU)セッションの使用を停止することを(例えば、ネットワークスライスの時間的利用可能性に基づいて)決定することができる。いくつかの態様によれば、WTRUは、PDUセッションの(例えば、アイドル、接続、アクティブ、非アクティブなど)を記憶することができる。いくつかの態様によれば、PDUセッションに関連付けられたアップリンクデータは、(例えば、ネットワークスライスの時間的利用可能性に基づいて)遅延の後にバッファリング又は送信され得る。
本概要は、簡略化された形態で概念の選択を導入するために提供され、これは「発明を実施するための形態」において以下に更に説明される。この概要は、特許請求される主題の主要な特徴又は本質的な特徴を特定することを意図するものではなく、また、特許請求される主題の範囲を限定するために使用されることを意図するものでもない。更に、特許請求される主題は、この開示のいずれかの部分に記載された、いずれか又は全ての欠点を解決する制限に限定されるものではない。
より詳細な理解は、例として添付の図面と併せて与えられる、以下の説明から得られ得る。
例示的な5Gシステムサービスベースのアーキテクチャを示す。 基準ポイント表現における例示的な非ローミング5Gシステムアーキテクチャを示す。 例示的なネットワークスライス固有の認証及び認可手順を示す。 DN-AAAサーバによるPDUセッション確立認証/認可のための例示的な方法を示す。 ネットワークスライスを用いてPDUセッションを確立するUEアプリケーションのための例示的方法を示す。 新たな位置における認可されたスライスへのアクセスを有さない例示的なコネクテッドカーを示す。 登録時にPAAAインジケータを有する認可されたNS SAIを受信する例示的なUEを示す。 アプリケーションごとの認証及び認可のための例示的な方法を示す。 PDUセッション修正を伴う例示的なPAAA要求を示す。 PAAAのためにUEをガイドするための拡張URSPのための例示的な方法を示す。 UE登録中にUEに時間情報及び空間情報を伝達するための方法の一例を示す。 空間情報及び時間情報をUEに伝達するための例示的なUE構成更新プロシージャを示す。 特別な認可を有する代替ネットワークスライスにアクセスするための方法の一例を示す。 インストールされたアプリケーション及び様々な拡張特徴を示す例示的なUE UIを示す。 例示的な通信システムを示す。 例示的なRAN及びコアネットワークのシステム図である。 例示的なRAN及びコアネットワークのシステム図である。 例示的なRAN及びコアネットワークのシステム図である。 別の例示的な通信システムを示す。 WTRUなどの例示的な装置又はデバイスのブロック図である。 例示的なコンピューティングシステムのブロック図である。
表0.1は、本明細書で使用される略語のいくつかを記載する。
用語及び定義。
以下は、以下の説明に出現し得る用語のリストである。他に特定されない限り、本明細書中で使用される用語は、以下のように定義される。
ネットワークスライス-特定のネットワーク能力及びネットワーク特性を提供する論理ネットワーク。
ネットワークスライスインスタンス-NFインスタンスと、展開されたネットワークスライスを形成する必要なリソース(例えば、計算リソース、記憶リソース、及びネットワークリソース)とのセット。
サービスエリア制限-サービスエリア制限は、1つ以上(例えば、最大16個)のトラッキングエリア全体を含むことができ、サービスエリア制限はそれぞれ無制限として設定することができる(例えば、PLMNの全ての追跡領域を含む)。UDM内のUEのサブスクリプションデータは、明示的な追跡領域識別情報及び/又は他の地理的情報(例えば、経度/緯度、郵便番号など)を使用することによって指定される認可エリア又は不認可エリアのいずれかを含み得るサービスエリア制限を含む。
追跡領域-追跡領域は、一組のセルである。追跡領域(Tracking Area、TA)は、追跡領域のリスト(TAリスト)にグループ化され得、リストは、ユーザ機器(User Equipment、UE)上で構成することができる。追跡領域は、UEのアクセス制御、場所登録、ページング、及びモビリティ管理のために使用される。
ネットワーク機能(Network Function、NF)-定義された機能的挙動及び定義されたインターフェースを有するネットワーク内の処理機能。NFは、専用ハードウェア上のネットワーク要素として、専用ハードウェア上で実行されるソフトウェアインスタンスとして、又は例えば、クラウドインフラストラクチャ上の適切なプラットフォーム上でインスタンス化された仮想化機能として、実装することができる。
NFインスタンス-NFの識別可能なインスタンス。
いくつかの態様によれば、図1は、制御プレーン内にサービスベースのインターフェースを有する非ローミング基準アーキテクチャを示す。
いくつかの態様によれば、図2は、様々なネットワーク機能が互いにどのように相互作用するかを示す基準ポイント表現を使用して、非ローミングの場合の5Gシステムアーキテクチャを図示している。
いくつかの態様によれば、モビリティ管理機能とセッション管理機能とが分離される。単一のN1 NAS接続は、登録管理及び接続管理の両方のために、並びにセッション管理(Session Management、SM)に関連するUEのメッセージ及びプロシージャのために使用され得る。単一のN1終結点は、AMF内に位置していてもよい。AMFは、SM関連のNAS情報をSMFに転送してもよい。AMFは、UEと交換されるNASシグナリングの登録管理及び接続管理部分に対処することができる。SMFは、UEと交換されるNASシグナリングのSM部分に対処する。
いくつかの態様によれば、5Gシステムアーキテクチャは、ネットワーク機能仮想化及びソフトウェア定義ネットワーキングなどの技法を使用するための展開を可能にするデータ接続性及びサービスをサポートするように定義される。いくつかの態様によれば、5Gシステムアーキテクチャにより、制御プレーン(Control Plane、CP)ネットワーク機能(NF)間のサービスベースの相互作用を、識別される場合、活用することが可能になる。
NFは、ネットワーク内の処理機能であり、定義された機能的挙動及び定義されたインターフェースを有することができる。NFは、専用ハードウェア上のネットワーク要素として、専用ハードウェア上で実行されるソフトウェアインスタンスとして、又は例えば、クラウドインフラストラクチャ上の適切なプラットフォーム上でインスタンス化された仮想化機能として、実装することができる。
ネットワークスライスは、S-NSSAIによって識別され、S-NSSAIは、
(1)特徴及びサービスに関して予想されるネットワークスライス挙動を指し得るスライス/サービスタイプ(Slice/Service Type、SST)、及び、
(2)スライス区分子(Slice Differentiator、SD)から構成することができる。スライス区分子は、任意選択的な情報であり、同じSSTの複数のネットワークスライス間で区別するために、SSTを補足する。
いくつかの態様によれば、S-NSSAIは、標準値(例えば、S-NSSAIは、標準化されたSST値を有するSSTからのみ構成され、かつSDは含まない)、又は非標準値(例えば、S-NSSAIは、SST及びSDの両方から構成されるか、又は標準化されたSST値を有さないSSTのみから構成され、かつSDは含まないかのいずれである)を有することができる。非標準値を有するS-NSSAIは、それが関連付けられているPLMN内の単一のネットワークスライスを識別することができる。非標準値を有するS-NSSAIは、S-NSSAIが関連付けられているPLMN以外の任意のPLMNに対して、アクセス層手順においてUEによって使用されない場合がある。表1は、標準化されたSST値を示している。
いくつかの態様によれば、NSSAIはS-NSSAIの集合である。NSSAIは、構成されたNSSAI、要求されたNSSAI、又は許可されたNSSAIであり得る。UEとネットワークとの間のシグナリングメッセージの中で送信される許可されたNSSAI及び要求されたNSSAI内に、最大8つのS-NSSAIが存在することができる。UEによってネットワークにシグナリングされる要求されたNSSAIにより、ネットワークが、このUEのサービングAMF、ネットワークスライス、及びネットワークスライスインスタンスを選択することが可能になる。
いくつかの態様によれば、オペレータの動作上の必要性又は展開の必要性に基づいて、ネットワークスライスインスタンスは、1つ以上のS-NSSAIと関連付けることができ、S-NSSAIは、1つ以上のネットワークスライスインスタンスと関連付けることができる。同じS-NSSAIに関連付けられた複数のネットワークスライスインスタンスは、同じ又は異なる追跡領域(TA)において展開され得る。同じS-NSSAIに関連付けられた複数のネットワークスライスインスタンスが同じTAにおいて展開されるとき、UEにサービスを提供するAMFインスタンスは、このS-NSSAIに関連付けられた2つ以上のネットワークスライスインスタンスに論理的に属し(例えば、共通であり)得る。
いくつかの態様によれば、要求されたNS SAI(もしあれば)及びサブスクリプション情報に基づいて、5GCは、このネットワークスライスインスタンスに対応する5GC制御プレーン及びユーザプレーンネットワーク機能を含む、UEにサービス提供するネットワークスライスインスタンスの選択を担う。
いくつかの態様によれば、(R)ANは、5GCが許可されたNSSAIの(R)ANに通知する前に、UE CP接続に対処するために、アクセス層シグナリングにおいて要求されたNSSAIを使用し得る。要求されたNSSAIは、TS23.501[1]、第6.3.5節に記載されるように、AMF選択のためにRANによって使用され得る。UEがRRC接続を再開することを要求し、RRC非アクティブ状態でCM-CONNECTEDであるときに、UEは、RRCレジュームに要求されたNSSAIを含まない場合がある。
いくつかの態様によれば、UEがアクセスタイプに正常に登録されると、CNは、許可されたNSSAIを対応するアクセスタイプに提供することによって(R)ANに通知することができる。
いくつかの態様によれば、標準化されたSST値が、グローバル相互運用性を確立する方法をスライシングに提供するため、PLMNは、最も共通に使用されるSSTに関するローミングユースケースをより効率的にサポートすることができる。例えば、標準化されたSSTは、以下の表1にある。
構成されたNSSAIは、1つ以上のPLMNに適用可能な、UEにプロビジョニングされたNSSAIである。構成されたNSSAIは、サービングPLMNによって構成され、サービングPLMNに適用され得る。いくつかの態様によれば、PLMNごとに多くとも1つの構成されたNSSAIがあり得る。
いくつかの態様によれば、デフォルト構成NSSAIは、HPLMNによって構成され得、例えば、特定の構成NSSAIがUEに提供されていない任意のPLMNに適用され得る。デフォルト構成されたNSSAIにおいて使用される値は、全てのローミングパートナーによって共通に決定されることが予想され得る。デフォルト構成されたNSSAIは、UEにおいて構成される場合、UEがサービングPLMNに関する構成されたNSSAIを有していない場合にのみ、サービングPLMNにおいてUEによって使用され得る。UEは、デフォルト構成されたNSSAIで事前構成され得る。
いくつかの態様によれば、要求されたNSSAIは、登録中にUEによってサービングPLMNに提供されるNSSAIであり得る。要求されたNSSAI中のS-NSSAIは、例えば、それらが利用可能であるとき、このPLMNに適用できる構成及び/又は許可されたNSSAIの一部であり得る。PLMNに関する構成されたNSSAI及び許可されたNSSAIが利用可能でない場合、要求されたNSSAI内のS-NSSAIは、デフォルト構成されたNSSAIから、それがUEにおいて構成されている場合に選択される。
いくつかの態様によれば、UEによってネットワークにシグナリングされる要求されたNSSAIにより、ネットワークが、このUEのサービングAMF、ネットワークスライス、及びネットワークスライスインスタンスを選択することが可能になる。要求されたNSSAI(もしあれば)及びサブスクリプション情報に基づいて、5GCは、このネットワークスライスインスタンスに対応する5GC制御プレーン及びユーザプレーンネットワーク機能を含む、UEにサービス提供するネットワークスライスインスタンスの選択を担う。(R)ANは、5GCが許可されたNSSAIの(R)ANに通知する前に、UE制御プレーン接続に対処するために、アクセス層シグナリングにおいて要求されたNSSAIを使用し得る。
いくつかの態様によれば、許可されたNSSAIは、例えば登録プロシージャ中にサービングPLMNによって提供されるNSSAIであり得、UEが現在の登録領域のサービングPLMNにおいて使用し得るS-NSSAI値を示す。アクセスタイプにわたるUE登録プロシージャの完了に成功すると、UEは、AMFから、1つ以上のS-NSSAIと、必要な場合(例えば第5.15.4.1.2節を参照)、HPLMN S-NSSAIへのS-NSSAIのマッピングを含む、このアクセスタイプの許可されたNSSAIを入手することができる。これらのS-NSSAIは、UEが登録したAMFによって提供される現在の登録エリア及びアクセスタイプに対して有効であり得、UEによって同時に使用され得る(例えば、同時ネットワークスライスインスタンス又はPDUセッションの最大数まで)。
いくつかの態様によれば、許可されたNSSAIのマッピングは、サービングPLMNに関する許可されたNSSAIの各S-NSSAIの、HPLMN S-NSSAIへのマッピングであってもよい。
構成されたNSSAIのマッピングは、サービングPLMNに関する構成されたNSSAIの各S-NSSAIの、HPLMN S-NSSAIへのマッピングであってもよい。
いくつかの態様によれば、ネットワークスライスは、特定のネットワーク能力及びネットワーク特性を提供する論理ネットワークとして定義され得る。PLMN内のネットワークスライスは、コアネットワーク制御プレーン及びユーザプレーンネットワーク機能を含んでもよい。いくつかの態様によれば、ネットワークスライスインスタンスは、NFインスタンスと、展開されたネットワークスライスを形成する必要なリソース(例えば、計算リソース、記憶リソース、及びネットワークリソース)とのセットである。
いくつかの態様によれば、ネットワークスライスは、サポートされた特徴及びネットワーク機能の最適化について異なり得、その場合、そのようなネットワークスライスは、異なるSSTのものであり得る。オペレータは、同じ特徴を配信する複数のネットワークスライスインスタンスを展開し得るが、UEの異なるグループの場合、例えば、それらが異なるコミットされたサービスを配信するとき、及び/又はそれらが顧客専用であるため、その場合は、そのようなネットワークスライスは、同じSSTのものであり得るが、異なるスライス区分子を通して区別され得る。
いくつかの態様によれば、ネットワークは、UEが登録されるアクセスタイプ(例えば、3GPPアクセス及び/又はN3GPPアクセス)に関係なく、5G-ANを介して、合計で最大8つの異なるS-NSSAIに関連付けられた、同時に1つ以上のネットワークスライスインスタンスを単一のUEにサービス提供し得る。UEにサービスを提供するAMFインスタンスは、UEにサービスを提供するネットワークスライスインスタンスの各々に論理的に属することができ、例えば、このAMFは、UEにサービスを提供するネットワークスライスインスタンスに共通である。
いくつかの態様によれば、ネットワークスライス固有の認証及び認可プロシージャは、EAPフレームワークを使用して、H-PLMN事業者によって、又はH-PLMNとビジネス関係を有するサードパーティによってホストされ得るAAAサーバ(AAA-S)とのネットワークスライス固有の認証及び認可を必要とするS-NSSAIのためにトリガされ得る。例えば、AAAサーバがサードパーティに属する場合、HPLMN内のAAAプロキシ(AAA-P)が関与し得る。
いくつかの態様によれば、このプロシージャは、いくつかのネットワークスライスがスライス固有の認証及び認可を必要とするとき、AMFが現在の許可されたNSSAIにおけるS-NSSAIのためにネットワークスライス固有の認証及び認可が必要とされると決定するとき(例えば、サブスクリプション変更)、又はネットワークスライスを認証したAAAサーバが再認証をトリガするとき、登録プロシージャ中にAMFによってトリガされ得る。
いくつかの態様によれば、AMFは、EAPオーセンティケータの役目を果たすことができ、ネットワークスライス固有及びSNPN認証及び認可機能(NSSAAF)を介してAAA-Sと通信する。NSSAAFは、AAA-SによってサポートされるAAAプロトコルとインターワークする任意のAAAプロトコルを引き受けることができる。
いくつかの態様によれば、ネットワークスライス固有の認証及び認可プロシージャは、GPSIの使用を必要とし得る。例えば、ネットワークスライス固有の認証及び認可の対象となるS-NSSAIを含むサブスクリプションは、少なくとも1つのGPSIを含むことができる。いくつかの態様によれば、図3は、NSSAA手順(例えば、TS 23.502[2]の第4.2.9.2節)のコールフロー図を示す。
いくつかの態様によれば、PDUセッション確立認証/認可は、PDUセッション確立中にSMFによって随意にトリガされ得、DN-AAAサーバが5GC内に位置し、直接到達可能である場合(例えば、TS 23.501[1]の第5.6.6節)、UPFを介して透過的に、又はUPFを伴わずにDN-AAAサーバと直接実行され得る。
いくつかの態様によれば、ホームルーテッドローミング(Home Routed Roaming)の場合、別段の指定がない限り、この節で定義された情報フロー中のSMFはH-SMFである。ホームルーテッドローミングの場合、別段の指定がない限り、この節で定義された情報フロー中のSMFはH-SMFである。
いくつかの態様によれば、図4のステップ2、3a、3f、及び4は未定義であり得る。ステップ3は、使用される機構に依存して繰り返され得る。いくつかの態様によれば、SMFがUPFを伴わずにDN-AAAサーバと直接通信するとき、ステップ1はスキップされ得、ステップ2、3a、3f、4、及び6は、UPFを伴わずに実行され得る。いくつかの態様によれば、SMFは、それがDN-AAAサーバにコンタクトする必要があると決定することができる。SMFは、ローカル構成に基づいて、又はPDUセッション確立要求内でUEによって提供されるSM PDU DN要求コンテナ内で、若しくはPDUセッション認証完了メッセージ(例えば、TS 24.501)内のEAPメッセージ内でUEによって提供されるDN固有識別情報(例えば、TS 33.501)を使用して、DN-AAAサーバを識別し得る。
いくつかの態様によれば、SM PDU DN要求コンテナの内容は、TS 24.501において定義される。SMFとDNとの間でDN関連メッセージを搬送するために使用され得る既存のN4セッションが存在しない場合、SMFは、UPFを選択し、N4セッション確立をトリガし得る。
いくつかの態様によれば、SMFは、(例えば、TS 29.561において指定されているように)UEによって与えられたDN固有識別情報を認証するために、UPFを介してDN-AAAとの認証プロシージャを開始し得る。利用可能な場合、SMFは、DN-AAAと交換されるシグナリングにおいてGPSIを提供することができる。UPFは、SMFから受信したメッセージを透過的にDN-AAAサーバに中継することができる。
DN-AAAサーバによるPDUセッション確立認証/認可のためのステップは、以下のように説明され得る。
ステップ3a:DN-AAAサーバは、認証/認可メッセージをSMFに向けて送信することができる。メッセージは、UPFを介して搬送され得る。
ステップ3b:DN-AAAから受信されたDN要求コンテナ情報は、UEに向けて転送され得る。いくつかの態様によれば、非ローミング及びLBOの場合、SMFは、AMF上でNamf_Communication_NlN2MessageTransferサービス動作を呼び出して、UEに向けて送られたN1 SM情報内のDN要求コンテナ情報を転送することができる。いくつかの態様によれば、Home Routedローミングの場合、H-SMFは、Nsmf_PDUSession_Updateサービス動作を開始して、DN要求コンテナをUEに転送するようにV-SMFに要求することができ、V-SMFは、AMF上でNamf_Communication_NlN2MessageTransferサービス動作を呼び出して、UEに向けて送信されたN1 SM情報内のDN要求コンテナ情報を転送することができる。Nsmf_PDUSession_Update Requestにおいて、H-SMFは、H-SMF SM Context IDを更に含むことができる。
ステップ3c:AMFは、N1 NASメッセージをUEに送信することができる。
ステップ3d~3e:UEから受信されたDN要求コンテナ情報は、DN-AAAに向けて転送され得る。いくつかの態様によれば、DN要求コンテナ情報を含むN1 NASメッセージでUEが応答するとき、AMFは、Nsmf_PDUSession_UpdateSMContextサービス動作を呼び出すことによってSMFに通知することができる。SMFは、Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext応答を発行することができる。Home Routedローミングの場合、V-SMFは、Nsmf_PDUSession_Updateサービス動作を介してステップ3bで受信されたPDUセッションの情報を用いてN1 SM情報をH-SMFに中継することができる。
ステップ3f:SMF(例えば、HRの場合、それはH-SMFである)は、UPFを介してDN要求コンテナ情報(例えば、認証メッセージ)の内容をDN-AAAサーバに送信することができる。いくつかの態様によれば、ステップ3は、DN-AAAサーバがPDUセッションの認証/認可の成功を確認するまで繰り返され得る。
ステップ4:DN-AAAサーバは、PDUセッションの認証/認可の成功を確認することができる。いくつかの態様によれば、DN-AAAサーバは、(1)成功した認証/認可を示すために、SMFに提供するSM PDU DN応答コンテナ、(2)DN認可データ(例えば、TS 23.501[1]の第5.6.6節に定義されている)、(3)PDUセッションに割り当てられたIPアドレス及び/又はPDUセッションのためにUEによって使用されるN6トラフィックルーティング情報又はMACアドレスで通知される要求、及び/又は(4)PDUセッションのためのIPアドレス(又はIPV6プレフィックス)を提供することができる。
いくつかの態様によれば、N6トラフィックルーティング情報は、TS 23.501[1]の第5.6.7節において定義されている。
いくつかの態様によれば、成功したDN認証/認可の後、SMFとDN-AAAとの間でセッションが維持され得る。SMFがDN認可データを受信する場合、SMFは、ポリシー及び課金制御を適用するためにDN認可プロファイルインデックスを使用することができる(例えば、TS 23.501[1]の第5.6.6節)。
ステップ5:PDUセッション確立は継続し、完了することができる。例えば、TS 23.503[2]の図4.3.2.2.1-1のステップ7bにおいて、SMFが、DN-AAAからDN認可データ内のDN認可プロファイルインデックスを受信する場合、SMFは、PCFからPDUセッション関連ポリシー情報(例えば、TS 23.502[20]の第6.4節)及びPCCルール(例えば、TS 23.503[6]の第6.3節)を取り出すために、DN認可プロファイルインデックスを送信し得る。いくつかの態様によれば、SMFは、DN-AAAからDN認可データ内のDN認可セッションAMBRを受信した場合、セッションAMBR内のDN認可セッションAMBRをPCFに送信して、認可セッションAMBRを取り出すことができる(例えば、TS 23.503[6]の第6.4節)。イーサネットタイプのPDUセッションの場合、SMFは、N6若しくはN19又は内部インターフェース(例えば、TS 23.501[1]の第5.6.10.2節)上で受信及び送信されるPDUセッションに関連するイーサネット(フレームのVLAN情報を処理するようにUPFに命令することができる。
ステップ6:ステップ4でそのように要求された場合、又はローカルポリシーによってそのように構成された場合、SMFは、GPSIとともにPDUセッションに割り振られたIP/MACアドレス及び/又はN6トラフィックルーティング情報をDN-AAAに通知することができる。
いくつかの態様によれば、サービスエリア制限は、1つ以上(例えば、最大16個)の追跡領域全体を含むことができ、各サービスエリア制限又はサービスエリア制限は無制限として設定することができる(例えば、PLMNの全ての追跡領域を含む)。UDM内のUEのサブスクリプションデータは、明示的な追跡領域アイデンティティ及び/又は他の地理的情報(例えば、経度/緯度、郵便番号など)を使用することによって指定される許可エリア又は不許可エリアのいずれかを含み得る、サービスエリア制限を含み得る。いくつかの態様によれば、許可エリア又は不許可エリアを指定するために使用される地理的情報は、ネットワーク内で管理されるだけであり、ネットワークは、サービスエリア制限情報をPCF、NG-RAN、及びUEに送信する前に、それをTAのリストにマッピングすることができる。
いくつかの態様によれば、AMFが制限された許可エリアをUEに割り当てるとき、AMFは、許可エリア又は非許可エリアのいずれかからなるサービスエリア制限をUEに提供することができる。サービスエリア制限に含まれる許可エリアは、AMFによってあらかじめ構成され、及び/又は動的に割り当てられてもよい。
いくつかの態様によれば、許可エリアは、代替として、無制限として構成されてもよく、例えば、許可エリアは、PLMNの全ての追跡領域を含んでもよい。非許可エリア内のUEの登録エリアは、UEの非許容エリアに属するTAのセットから構成され得る。許可エリア内のUEの登録エリアは、UEの許可エリアに属するTAのセットから構成され得る。AMFは、TA(複数可)の形態でサービスエリア制限を登録プロシージャ中にUEに提供することができ、これは、UEのサブスクリプションデータに記憶された、又はPCFによって提供された完全なリストのサブセットであってもよい。
いくつかの態様によれば、NG-RANは、例えば、UEによって使用されるデータ無線ベアラに関連付けられたネットワークスライスに依存して、データ無線ベアラ(複数可)ごとに特定の無線リソースを使用することを選好し得る。UEアイドルモードモビリティ制御及び優先度ベースの再選択機構が動作し(例えば、TS 23.501の第5.3.4.3.1節)、(例えば、特定のS-NSSAIのために)UPリソースがアクティブ化されるとき、NG-RANは、関連するデータ無線ベアラのためにどの特定の無線リソースを使用すべきかを決定するために、ローカルポリシーを使用し得る。UEは、RRMポリシーに基づいて選択された、異なる帯域中のセルによってサービスされ得るデータ無線ベアラのセットによってサービスされ得る。
いくつかの態様によれば、ネットワークスライスが、特定の専用周波数帯域をカバーするTAにおいてのみ利用可能であるように構成される場合、そのようなS-NSSAIが要求されるとき、UEを専用周波数帯域にリダイレクトする必要がある場合がある。要求されたNSSAIが、UEの現在のTAにおいて利用可能でないS-NSSAIを含む場合、AMF自体又はNSSFと相互作用することによって、NG-RANによって使用されるターゲットNSSAIを決定して、ターゲットNSSAIにおいてS-NSSAIをサポートする別の帯域及びTAにおけるセル及びTAにUEをリダイレクトすることを試みることができる。ターゲットNSSAIは、現在のTAにおいて利用可能ではないが、異なる周波数帯域中の別のTAにおいて利用可能である、要求されたNSSAIからの少なくとも1つのS-NSSAIを含み得る。ターゲットNSSAIは、UEのための許可されたNSSAI中で与えられ得るS-NSSAIのみを含み得る。
いくつかの態様によれば、ネットワークスライスが、特定の専用周波数帯域をカバーするTAにおいてのみ利用可能であるように構成される場合、そのようなS-NSSAIが要求されるとき、UEを専用周波数帯域にリダイレクトする必要がある場合がある。要求されたNSSAIが、UEの現在のTAにおいて利用可能でないS-NSSAIを含む場合、AMF自体又はNSSFと相互作用することによって、NG-RANによって使用されるターゲットNSSAIを決定して、ターゲットNSSAIにおいてS-NSSAIをサポートする別の帯域及びTAにおけるセル及びTAにUEをリダイレクトすることを試みることができる。ターゲットNSSAIは、現在のTAにおいて利用可能ではないが、異なる周波数帯域中の別のTAにおいて利用可能である、要求されたNSSAIからの少なくとも1つのS-NSSAIを含み得る。ターゲットNSSAIは、UEのための許可されたNSSAI中で与えられ得るS-NSSAIのみを含み得る。
いくつかの態様によれば、NG-RANは、ターゲットS-NSSAI内の全てのS-NSSAIをサポートすることができるTAのセルを見つけることを試みることができ、TAのそのようなセルが利用可能でない場合、RANは、ターゲットS-NSSAIに最もよく一致するTAのセルを選択することを試みることができる。NG-RANは、ターゲットNSSAI内にある許可されたNSSAI内のS-NSSAIに関連付けられたアクティブ化されたユーザプレーンとのPDUセッションの連続性を保証しようと試みることができる。また、NG-RANは、同じくターゲットNSSAIにおいて利用可能な許可されたNSSAIのS-NSSAIのうちの1つ以上をサポートしていないセルに優先順位を付ける前に、同じくターゲットNSSAIにおいて利用可能な許可されたNSSAIのS-NSSAIのためのサービスの連続性を保証しようと試み得る。
いくつかの態様によれば、ターゲットセルが決定されると、NG-RANは、可能な場合、ターゲットセルに向けてRRCリダイレクションプロシージャを開始することができる。
いくつかの態様によれば、UEルート選択ポリシー(URSP)は、URSPルールの優先リストを含み得る[6]。例えば、表2は、URSPを示す。更に、URSPルールの例示的な構造が表3及び表4に記載されている。
URSPルールの構造は、以下の表3及び表4に記載されている。
いくつかの態様によれば、スマートフォンなどのUEは、UEにサービスも提供し得る1つ以上のサードパーティからUEアプリケーションを取得し得る。UEは、一度にコアネットワークと複数のPDUセッションを確立することができる。PDUセッションは、通常、UE内のアプリケーションによってトリガされる。例えば、アプリケーションが開始されるとき、アプリケーションは、データネットワーク内のアプリケーションサーバからのサービスにアクセスすることを望む場合がある。図5に示すように、アプリケーションApp1は、図中の実線によって表されるURLLCネットワークスライスとのPDUセッションを確立することができる。PDUセッションは、URSPルールに基づいて確立され得る。App3のためのURSPルールがまた、PLMN中のそれの好ましいスライスと同じS-NSSAI(例えば、URLLCスライス)を示した場合、UEは、App1が以前に確立した既存のPDUセッションを使用し得る。URSPルールに従って異なるネットワークスライスとの別個のPDUセッションを確立するようにUEをトリガした可能性のある、別のアプリケーション、例えば、App5が存在し得る。
いくつかの態様によれば、コネクテッドカーなどのモバイルUEは、コアネットワーク内の1つ以上のネットワークスライスとのPDUセッションを確立している可能性がある。UEが移動するにつれて、それは、UEがアクセスを失い得、任意の認可されたネットワークスライスへのアクセスを有し得ない、新しい場所(例えば、TA/RA)を横断し得る。図6に示されるように、ゲームスライスにアクセスしていたロケーションAにおける車両UE(CC1)は、ロケーションBにおけるいかなるスライスにもアクセスすることができない。
いくつかの態様によれば、UE内のURSPルールは、図5に示すように、別の(例えば、第1の)アプリケーションによって確立されている可能性があるPDUセッションを使用するようにUE内のアプリケーションをガイドすることができる。第2のアプリケーションは、異なるサードパーティに属してもよく、したがって、ネットワークスライスを使用する前に認可される必要があってもよい。現在の5GS仕様は、5GSがネットワークスライス又はDNにアクセスするためのアプリケーションごとの認証及び認可をどのように行うかを定義していない。
いくつかの態様によれば、UEは、1つ以上のネットワークスライスとの進行中のPDUセッションを有していた可能性がある。UEが新しいロケーション(例えば、TA、RAなど)に移動するとき、UEは、新しいロケーション中の任意の認可されたネットワークスライスへのアクセスを有しないことがある。現在の5GSは、スライスが利用不可能になり得ることと、アプリケーションがそれらの状態(例えば、アイドル、接続、アクティブ、非アクティブなど)をグレースフルに終了又は保存し得ることとをUEがUEアプリケーションに通知することが可能であり得るように、UEがそのようなシナリオをどのように処理し得るかについて説明していない。加えて、5GSは、そのようなシナリオにおいてUEにおける望ましくないアプリケーションアクティビティを低減することによって、UEがどのように電力を節約し得るかについて説明していない。
いくつかの態様によれば、UEアプリケーションが開始するとき、それは、ネットワークとのPDUセッションを確立するようにUEをトリガし得る。PDUセッションは、ネットワークスライスを介してデータネットワークにアクセスすることを伴い得る。各UEアプリケーションは、様々なサードパーティによって提供される異なるサービス(例えば、ゲーム、ビデオ、IoT制御など)のためにUEにインストールされている場合があり、したがって、パフォーマンス、プライバシーなどのために様々なレベルのリソースを必要とする場合がある。データネットワーク及び/又はネットワークスライスは、スライスを使用してアプリケーション機能を介してサービスを受ける前に、アプリケーションの認可を要求する場合がある。したがって、5Gシステムは、アプリケーションごとの認証及び認可(PAAA)プロシージャを必要とし得る。これらの以下の節では、PAAAのための方法を記載する。
いくつかの態様によれば、ネットワークスライスは、ネットワークスライスがアプリケーションごとの認証及び認可を受けることを識別するために、UEアプリケーションのためのインジケータでマークされる必要があり得る。MNOは、ネットワークスライス構成中にPAAAに従うPAAAインジケータでネットワークスライスをマークすることができる。UEは、UE登録が成功した後に、許可されたNSSAIの一部としてPAAAインジケータを有するS-NSSAIを受信していることがある。代替的に、PAAAインジケータは、構成されたNSSAIとともにUEに送られ得る。
アプリケーションがPDUセッションをトリガするとき、UEは、選択されたネットワークスライスがPAAAインジケータに基づいてPAAAの対象であることを識別することができる。いくつかの態様によれば、図7は、PAAAインジケータがUEに伝達されるときの拡張UE登録手順を示す。
ステップ0において、PAAAに従う各S-NSSAIは、UDM/UDRにおけるUEのUEアクセス及びモビリティサブスクリプション内のアプリケーションごとの認証及び認可(PAAA)インジケータに関連付けられ得る。いくつかの態様によれば、スライスアクセスのためのPAAA要件は、サービス、セキュリティ要件、ローカルポリシー等に関するサードパーティとのMNOの合意などの要因に依存し得る。
いくつかの態様によれば、スライスに関連付けられたPAAA情報は、スライスがUEからのPAAAを必要とするかどうかの指示であり得る。PAAA情報は、UEに対してSet又はNot Setのいずれかであるフラグとして実装され得る。Setフラグは、スライスがPAAAの対象であることを示すことができ、Not Setフラグは、UEからそのスライスにアクセスするためにPAAAが必要とされないことを示すことができる。
ステップ1において、UEは、RANを介してAMFに向けて登録要求を送信することができる(例えば、TS 23.502のセクション4.2.2.2.2のステップ1)。この要求において、UEはまた、PAAAのためのそのサポートを示し得る。
いくつかの態様によれば、要求は、要求されたNSSAIを含み得る。初期登録又はモビリティ登録更新の場合、UEは、要求されたNSSAI内のS-NSSAIがサブスクライブされたS-NSSAIに基づいて許可されるかどうかをネットワークが検証することができることを保証するために、要求されたNSSAIの各S-NSSAIのHPLMN S-NSSAIへのマッピングであり得る、要求されたNSSAIマッピング(利用可能な場合)を含み得る。
ステップ2において、RANは、AMF(例えば、TS 23.501[1]、第6.3.5節)を選択することができる。
ステップ3において、登録要求は、選択されたAMFに転送され得る。
ステップ4において、AMFがUEのためのサブスクリプションデータを有していない場合、AMFは、Nudm_SDM_Getを使用して、アクセス及びモビリティサブスクリプションデータ、SMF選択サブスクリプションデータ、SMFデータ内のUEコンテキストなどを取り出すことができる。UDMから取り出されたUEサブスクリプション情報は、UEが加入しているS-NSSAIのセットを含み得、その各々はPAAA指示を含み得る。
ステップ5において、AMFは、(R)ANノードを介してUEに登録受諾メッセージを送信することができる。登録受諾は、PAAAインジケータを用いて構成された各S-NSSAIを有するUEのための許可されたNSSAIを含み得る。インジケータがフラグであり、S-NSSAIがUEのためのPAAAに従う場合、フラグはSetであり得る。そうでない場合、フラグはNot Setであり得る。
加えて、AMFはまた、許可されたNSSAIと各S-NSSAI及びPAAAインジケータとのマッピング、サービングPLMNのための構成されたNSSAIと各S-NSSAI及びそのPAAAインジケータとのマッピング、並びに構成されたNSSAIと各S-NSSAI及びその対応するPAAAインジケータとのマッピングを送り得る。(R)ANノードは、登録受諾をUEに転送し得る。
現在の5Gシステム設計は、ネットワークスライスがNSSAAを必要とする場合、UEごとの認証及び認可のみを考慮する。しかしながら、各アプリケーションは、アプリケーション機能又はデータネットワークへのアクセスに影響を及ぼす可能性がある。したがって、UEのためのネットワークスライスにアクセスするアプリケーションの許可は、アプリケーション機能/DNにアクセスするアプリケーションの許可と結合される。本節は、コアネットワークが、ネットワークスライス及びAF/DNにアクセスすることを試みる各アプリケーションを認証及び認可する方法を説明する。図8は、例示的な手順を示し、以下のように説明される。
ステップ1では、UE内の第1のアプリケーション、例えば、App1が、トラフィックを開始する。UEは、PDUセッションを確立する必要があると判断する。App1は、トラフィック記述子をUEに提供し得る。トラフィック記述子は、アプリケーション記述子、IP記述子/アドレス、DNNなど(例えば、TS 23.503の表6.6.2.1-2)であり得る。UEは、App 1が提供したトラフィック記述子から成るURSPルールを評価し得る。URSPルールにおけるRSDは、S-NSSAIを含むことができる。S-NSSAIが図3で説明したようにPAAAインジケータを含む場合、UEは、そのスライス中で確立された任意のPDUセッションがPAAAプロシージャを経る必要があることを識別し得る。
いくつかの態様によれば、UEは、URSPルールに基づいて選択されたネットワークスライスを示すPDUセッション確立要求を、RANを介してAMFに送信することができる。要求はまた、アプリケーション記述子を含んでもよい。アプリケーション記述子は、URSP評価において使用されたトラフィック記述子、又はOSId及びOSAppIdなどのアプリケーション識別子であり得る。UEはまた、SM PDU DN要求コンテナ内のDN固有識別情報を要求に含めることができる。DN固有識別情報は、アプリケーションに関連付けられ、UE上のアプリケーションのインスタンスを識別し得る。
UEは、オプションで、PDUセッション要求にPAAAトリガインジケータを含めることができる。PAAAトリガインジケータは、PAAAプロセスをトリガするようにSMFに通知するために後で使用され得る。
アプリケーション記述子は、どのサーバからトラフィックを送受信するためにPDUセッションが使用されるかを示す1つ以上のIPアドレス、ポート番号、又はMACアドレスから構成され得る。
アプリケーション記述子は、サービスプロバイダIDを含み得る。ネットワーク及びUEは、サービスプロバイダIDを1つ以上のIPアドレス、ポート番号、又はMACアドレスに関連付けるように事前構成され得る。したがって、サービスプロバイダIDは、どのサーバからのトラフィックを送受信するためにPDUセッションが使用されるかをネットワークに示すために、UEによって使用され得る。
アプリケーション記述子は、PDUセッションを使用することになるUEアプリケーションを識別する1つ以上のアプリケーション識別子を含み得る。アプリケーション識別子のフォーマットは、3 GPP外部識別子であってもよい。
ステップ2では、AMFは、メッセージが、要求タイプが「初期要求」を示す新しいPDUセッションの要求に対応すること、及びPDUセッションIDがUEの任意の既存のPDUセッションに使用されないことを判定することができる。AMFは、SMF(例えば、TS 23.501[1]の第6.3.2節)を選択する。
ステップ3において、AMFが、UEによって提供されたPDUセッションIDに対するSMFとの関連付けを有していない場合(例えば、要求タイプが「初期要求」を示す場合)、AMFは、Nsmf_PDUSession_CreateSMContext要求を呼び出すことができ、AMFは、Nsmf_PDUSession_CreateSMContext要求を呼び出すことができる。
ステップ4において、UEがアクセスすることを望むアプリケーション記述子及びS-NSSAI(例えば、S-NSSAI-A)と、UEからのPAAAトリガインジケータとを含むUEからの要求に基づいて、SMFはPAAAプロセスをトリガすることができる。代替的に、SMFは、PCFから受信されたポリシーに基づいてPAAAプロセスをトリガし得る。SMFは、PAAAプロシージャのためにDN-AAAサーバにコンタクトする必要があると決定することができる。SMFは、ローカル構成、アプリケーション記述子に基づいて、又はDN固有識別情報を使用して、DN-AAAサーバを識別することができ、PAAAの要求とともにアプリケーション記述子をDN-AAAサーバに送信する。
ステップ5aにおいて、DN-AAAサーバは、UPFを介してSMFに向けてUEに宛てられた認証/認可メッセージを送信することができる。
ステップ5bにおいて、SMFは、LBO又は非ローミングの場合、N1 SM情報内のAMF上でNamf_Communication_N1N2MessageTransferサービス動作を呼び出すことによって、DN-AAAから受信されたDN要求コンテナ情報をUEに向けて転送することができる。
ホームルーテッドローミングの場合、H-SMFは、Nsmf_PDUSession_Updateサービス動作を開始して、DN要求コンテナをUEに転送するようにV-SMFに要求することができ、V-SMFは、AMF上でNamf_Communication_N1N2MessageTransferサービス動作を呼び出して、UEに向けて送信されたN1 SM情報内のDN要求コンテナ情報を転送する。
ステップ5cにおいて、AMFは、N1 NASメッセージをUEに送信することができる。
ステップ5dにおいて、UEは、DN要求コンテナ情報を含むN1 NASメッセージでAMFに応答することができる。
ステップ5eにおいて、AMFは、Nsmf_PDUSession_UpdateSMContextサービス動作を呼び出すことによってSMFに通知することができる。SMFは、Nsmf_PDUSession_UpdateSMContext応答を発行することができる。
ホームルーテッドローミングの場合、V-SMFは、Nsmf_PDUSession_Updateサービス動作を介して受信されたPDUセッションの情報を用いてN1 SM情報をH-SMFに中継することができる。
ステップ5fにおいて、SMF(又はホームルータの場合はH-SMF)は、UPFを介してDN要求コンテナ情報(認証メッセージ)の内容をDN-AAAサーバに送信することができる。
いくつかの態様によれば、ステップ5は、DN-AAAが、UEから全ての必要な情報を取得して、PDUセッションの成功した認証及び認可を確認するまで繰り返され得る。
ステップ6において、DN-AAAサーバは、SMFに向けてPAAA成功メッセージを送信することができる。PAAA成功メッセージに加えて、DN-AAAサーバは、IPアドレス、ポート番号、及びアプリケーション機能(AF)のMACアドレス、DNSのためのIPアドレスなどのセットを、UEがネットワークスライスを使用してアクセスし得るSMFに送信し得る。
いくつかの態様によれば、App1が認証されない場合、SMFは、PDUセッション要求を拒否することができる。しかしながら、アプリケーションが認証されているが、問題の特定のAFにアクセスすることを認可されていない場合、SMFはPDUセッション要求を受け入れることができるが、PDUセッション受諾メッセージにおいて、SMFは、UEがApp1を使用してアクセスすることを許可されているDN-AAAから受信されたIPアドレス(例えば、AF)のリストを送信することができる。
ステップ7では、SMFは、N4セッション確立/修正要求をUPFに送信し、このPDUセッションのためにUPF上にインストールされるべきパケット検出、施行、及び報告ルールを提供することができる。SMFは、IPアドレス/プレフィックス割り当てを実行するようにUPFに示すことができ、UPFが割り当てを実行するために必要な情報を含むことができる。この要求は、DN-AAAサーバから受信されたAFのIPアドレス、ポート番号、及びMACアドレスを含むことができる。この情報は、PDUセッションがトラフィックを送信/受信するために使用され得るアドレスを決定するために、UPFによって使用され得る。UPFは、N4セッション確立/修正応答を送信することによって肯定応答することができる。N4セッション確立/修正要求はまた、UEへの全てのダウンリンクトラフィックが許可され得るが、アップリンクトラフィックは、示されたIPアドレス、ポート番号、及びMACアドレスに対してのみ許可されることをUPFに示し得る。サーバがUEとのコンタクトを開始し得るように、UEへのダウンリンクトラフィックを可能にすることが有用であり得る。次いで、UEは、アップリンクトラフィックを新しい宛先に送信しようと試みるときに認証され得る。
ステップ8において、SMFは、AMFがUEに提供し得るN1 SMコンテナ内のPDUセッション確立受諾メッセージをAMFに送信し得る。加えて、SMFは、UEがコンタクトする(例えば、そこからトラフィックを送受信する)ためにPDUセッションを使用することを認可されているAFのためのIPアドレス、ポート番号、及びMACアドレスをUEに送信することができる。
AMFは、RANを介してPDUセッション確立受諾メッセージ並びにAF IPアドレス、ポート番号、及びMACアドレスを、RANを介してUEに転送することができる。
ステップ9において、第2のアプリケーション、App2は、アップリンクトラフィックを生成し得る。しかしながら、App2は、App1と同じスライスを使用することを認可されないことがある。現在の5Gシステムでは、App2は、URSPトラフィック記述子内に一致がある場合、任意の他のアプリケーション(例えば、App1)のPDUセッションを利用することが可能であり得る。以下の節では、アプリがPAAAを必要とするときに、アプリ2からのトラフィックがどのように処理され得るかを説明する。
いくつかの態様によれば、図8のステップ9において、UEは、PDUセッション確立受諾メッセージとともに、UEが特定のS-NSSAIを使用してPDUセッションを介してコンタクトし得るAFのための認可されたIPアドレスのセットをすでに受信している。例えば、App1は、ネットワークスライス(例えば、S-NSSAI-A)を介して進行中のPDUセッションを有し得る。
第2のアプリケーション(App2)トラフィックが開始し得る。App2は、トラフィック記述子(例えば、OSid、DNN、IPアドレスなど)をUEに提供し得る。UEは、URSPルールを評価し、URSPルール中のS-NSSAI及びDNNと一致するS-NSSAI及びDNNに向かう既存のPDUセッションがあると決定し得る。しかしながら、UEは、UEがアクセスしようとしているトラフィック記述子が、S-NSSAI(例えば、S-NSSAI-A)を使用するこのPDUセッションのために認可されていないAF(IPアドレス)であるので、UEがネットワークスライスにアクセスすることを認可されていないことを知り得る。言い換えれば、App2がデータを送信しようとしているIPアドレスは、図8のステップ8で説明したPDUセッション確立受諾メッセージで受信された認可されたIPアドレスの中にない可能性がある。
一方、UEは、UEがApp1のためのPDUセッションを確立している対応するネットワークスライスを使用してIPアドレス(例えば、AF)にアクセスすることを認可され得る。
いくつかの態様によれば、PAAAプロセスをトリガするための別の代替形態は、UEが、SMFにおいてPAAAプロシージャをトリガすることになるPAAAトリガインジケータとともに新しいPDUセッション要求を送信することができるように、URSPルールにおいてPAAAトリガインジケータ情報を構成することである。更に別の代替案はConfigである。PAAAトリガインジケータを局所的に有するSMF又はSMFは、PAAAプロシージャをトリガするために、PCF又はUDMなどの別のNFから情報又はポリシーを取得することができる。
いくつかの態様によれば、UEは、新しいPDUセッションを確立するよりも既存のPDUセッションを使用することができる。DN-AAAサーバから受信された認可されたAF/DN IPアドレスに基づいて、第2のUEアプリケーションが別のアプリケーションによって確立された既存のPDUセッションを使用してネットワークスライス及びAFにアクセスする認可を有していないことをUEが識別したとき、UEがPAAAプロセスを正常に完了した場合、PDUセッションが修正され、UEが第2のアプリケーションから発信されたトラフィックをPDUセッションに組み込むことができるように、UEが第2のアプリケーションのためのPAAAの要求とともにPDUセッション修正コマンドを送信することがより効率的であり得る。図9は、PDUセッション修正を伴うPAAAのための方法を説明するコールフローを示す。
ステップ1では、第1のアプリケーション(App1)は、図8で説明されるように、ネットワークスライス(S-NSSAI-A)を使用して、AF/DNに向けてPDUセッションをすでに確立していることがある。
ステップ2では、第2のアプリ(App2)がトラフィックを開始することができる。UEは、URSPルールを評価している間に、App2が、App1のためにすでに確立された同じPDUセッションを使用すべきであるが、ステップ1において受信されたAFのための認可されたIPアドレスに基づいて、App2がAFにアクセスすることを認可されていないと決定し得る。
したがって、UEは、ネットワークに向けてPDUセッション修正NASメッセージを送信することができる。PDUセッション修正メッセージは、PDUセッション修正要求、PDUセッションID、要求されたQoSなどを含むことができる。PDUセッション修正メッセージとともに、UEは、新しいアプリケーション記述子(例えば、App2のための)と、PAAAの必要性を示すPAAAトリガインジケータとを含むことができる。
ステップ3において、AMFは、PDUセッション修正メッセージをSMFに転送することができる。要求と、UEから受信されたアプリケーション記述子及び/又はPAAAトリガインジケータとに基づいて、アプリケーションごとの認証及び認可(PAAA)プロシージャがSMFにおいてトリガされ得る。SMFは、代替として、PCF及び/又はUDM等の別のNFによって提供される情報に基づいて、PAAAプロシージャをトリガし得る。
ステップ4において、SMFは、PAAA要求をDN-AAAサーバに送信することができる。
ステップ5において、DN-AAAサーバは、App2がAFにアクセスすることを認可されていると決定することができる。DN-AAAサーバは、PAAA成功メッセージをSMFに返送することができる。
ステップ6では、SMFは、N4セッション修正要求をUPFに送信することができ、PDUセッションを一致させるためにUPF上にインストールされるパケット検出、施行、及び報告ルールを提供する。SMFは、IPアドレス/プレフィックス割り当てを実行するようにUPFに指示することができ、UPFが割り当てを実行するために必要な情報を含む。これは、DN-AAAサーバから受信されたAFのIPアドレス、ポート番号、及びMACアドレスを含むことができ、UPFは、トラフィックを送信/受信するためにPDUセッションを確立することを許可される。UPFは、N4セッション確立/修正応答を送信することによって肯定応答することができる。
ステップ7において、SMFは、N1 SMコンテナ(PDUセッション修正コマンド)を含むことができるNsmf_PDUSession_UpdateSMContext応答を介してAMFに応答することができる。N1 SMコンテナは、AMFがUEに提供し得るPDUセッション修正コマンドを搬送し得る。それは、1つ以上のQoSルールが追加され、除去され、又は修正されたことをUEに通知するために、QoSルール、QoSルールに関連付けられたQoSフローに必要な場合はQoSフローレベルQoSパラメータ、並びに対応するQoSルール動作及びQoSフローレベルQoSパラメータ動作を含むことができる。加えて、N1 SMコンテナは、PAAA成功メッセージを含み得る。UEに送信されるPDUセッション修正コマンドとともに、SMFは、アプリケーションApp2の認可の成功を示すメッセージを含むことができる。加えて、メッセージは、PDUセッションがApp2を使用してトラフィックを送信することを認可されIPアドレス、ポート番号、及びMACアドレス(例えば、AF)の更新されたリストを含むことができる。
ステップ8では、AMFは、N2、例えば、[SMFから受信されたN2 SM情報]、NASメッセージ(PDUセッションID、N1 SMコンテナ(PDUセッション修正コマンド、PAAA成功メッセージ、並びにIPアドレス、ポート番号、及びMACアドレス(例えば、AF)の更新されたリスト、PDUセッションは、App2を使用してトラフィックを送信することを認可される))、メッセージを(R)ANに送信することができる。RANは、N1 SMコンテナのみをUEにトランスポートすることができる。
App2は、例えば、App1が使用していた、ネットワークスライス及びAFを含み得る、同じPDUセッションを使用して、データを送信し始めることができる。UEは、UE挙動ポリシー(もしあれば)に基づいて、又はローカルポリシーに基づいて、認可されたAppがキルされるまで、認可されたIPアドレス(例えば、AF)を保持し得るか、又はそれらをクリアし得る。
いくつかの態様によれば、UEは、更新されたURSPルールを受信し、UEが3 GPPアクセス又は非3 GPPアクセスを介して登録するときなどのいくつかの条件のときに適時にそれらの有効性を(再)評価することができる。許可されたNSSAI又は構成されたNSSAI及びURSPの変更は、PCF(例えば、TS 23.503)によって更新され得る。
いくつかの態様によれば、URSPルールは、既存又は新しいPDUセッションが必要とされるかどうかを決定するために使用され得る。MNO自体、又はMNOとサードパーティエンティティとの間の合意は、どのネットワークスライスがどのAF/DNにアクセスするか、及びアプリケーションが、そのネットワークスライスを使用してAF/DNにアクセスするためにPAAAを要求するかどうかを決定し得る。
いくつかの態様によれば、UEがPDUセッションを確立しようと試み、URSPルールを評価するとき、ネットワークスライス選択は、URSP内のネットワークスライス選択ポリシー(Network Slice Selection Policy、NSSP)を使用して行われ得る。NSSPは、一致するアプリケーションのトラフィックが、含まれるS-NSSAIのいずれかをサポートするPDUセッションを介してルーティングされ得ることを確実にし得る。URSPは、PAAAを必要とする任意のスライスが、NSSAフラグSetを用いてURSPルールにおいて示され得るように、提案されたアプリケーション用ネットワークスライス選択フラグ(NSSAフラグ)を用いて拡張され得る。NSSPは、NSSAフラグがUEのネットワークスライス選択決定に影響を与えないという点で、NSSAフラグとは無関係であり得る。しかしながら、UEがS-NSSAIを選択するとき、UEは、NSSAフラグがそのS-NSSAIに対してSetであるかどうかをチェックし得る。
S-NSSAIがPAAAを必要としない場合、フラグはNot Setであってもよい。いくつかの態様によれば、フラグは、インジケータとして働くことができ、URSPルール中にS-NSSAIのリストがある場合、各S-NSSAIを対象とすることができる。したがって、URSPの場合、各S-NSSAIは、別個のNSSAフラグを有し得る。いくつかの態様によれば、表5は、NSSAフラグをもつ拡張URSPルールを示す。
いくつかの態様によれば、アプリケーショントラフィックがPDUセッションにつながり、UEがURSPルールを評価するたびに、UEは、NSSPを使用してURSPルールから(1つ以上の)S-NSSAIを選択することを試みることができる。URSPのRSDは、特定のS-NSSAIのためのNSSAフラグがSetであるかどうかもUEがチェックするように拡張され得る。NSSAフラグがそのS-NSSAIのために設定されている場合、UEは、アプリケーションが、対応するS-NSSAIを介して成功したPDUセッションのために認証及び認可される必要があると決定し得る。NSSAフラグはまた、UEが、コアネットワーク(AMF又はSMF)へのPDUセッション要求内のPAAAの必要性を指定するインジケータとともに、UEアプリケーションのためのアプリケーション記述子(例えば、App ID)を送信する必要があることを意味する。この手順を図10に示す。
ステップ1において、MNOは、PAAAポリシーを用いてコアネットワークを構成することができる。SMFは、PDUセッション確立を要求するアプリケーションのためのPAAAプロシージャを実行する責任を負うことができる。PAAAポリシーは、アプリケーション認証及び認可のためにSMFがAAA/DN-AAAサーバにコンタクトする必要があるかどうか、及びどのようにコンタクトする必要があるかを保証することができる。
加えて、URSPルールにおけるNSSAフラグはまた、ローカルポリシー又はサードパーティエンティティとの任意の合意に基づいて、PAAAを必要とするS-NSSAIに対して設定され得る。
ステップ2では、UEが3 GPP又は非3 GPPアクセスを介して登録するとき、UEのための許可されたNSSAI又は構成されたNSSAIの変更があるとき、UEがEPCから5GCに移動するとき、URSPがPCF等によって更新されるとき(例えば、TS 23.503)、UEは、拡張URSPルールをコアネットワークから受信し得る。
ステップ3では、アプリケーションが開始し、PDUセッションを確立するようにUEをトリガするとき、UEは、URSPルールを評価し得る。UEがPDUセッションを確立しようとしているS-NSSAIに対してNSSAフラグがSetである場合、UEは、セットNSSAフラグに基づいて、アプリケーション記述子(例えば、App ID)をコアネットワークに送る必要があると決定することができる。したがって、UEは、PDUセッション確立要求内のPAAAの必要性を示す認証及び認可メッセージ(AAメッセージ)内でアプリケーション記述子を送信することができる。代替として、UEは、要求とともにPAAAの必要性を示すために、本明細書で説明されるPAAAトリガインジケータを送信し得る。代替として、PAAAは、PCF/UDMから受信されたポリシー又は情報に基づいて、SMFによってトリガされ得る。
代替として、UEは、アプリケーション記述子のみを送信し得、それは、アプリケーション記述子によって示されるアプリケーションがPDUセッションを正常に確立するために認証及び認可される必要があることをSMFに通知するための指示として働き得る。この代替形態では、アプリケーションが認証及び認可される必要がない場合、例えば、NSSAフラグがNot Setである場合、UEは、アプリケーション記述子をPDUセッション要求に含めないことがある。
ステップ4で、SMFは、UEからPDUセッション確立要求を受信すると、AAメッセージに基づいて、PDUセッションを要求するアプリケーションがPAAAを必要とすることを識別することができる。SMFは、UEからアプリケーション記述子を取得することもできる。UEから受信された要求及び他の情報に基づいて、SMFは、PAAAのためのAAA/DN-AAAサーバを決定することができる。SMFは、PAAA要求及びアプリケーション記述子(必要な場合)をAAA/DN-AAAサーバに送信することができる。代替的に、SMFは、PAAAトリガインジケータに基づいてアプリケーション認証及び認可をトリガし得る。代替的に、PAAA SMFは、PCF/UDMから受信されたポリシー又はトリガ情報に基づいて、アプリケーション認証及び認可をトリガし得る。
ステップ5において、アプリケーションが認証及び認可された場合、AAA/DN-AAAサーバは、成功した認証及び認可メッセージをSMFに返送することができる。このメッセージは、PDUセッションが確立されることを本質的に認可するPDUセッション要求を受け入れるようにSMFに通知することができる。成功した認証及び認可メッセージはまた、IPアドレス、ポート番号、及び/又はMACアドレス(例えば、AF)、DNS名などのリストを含み得る。PDUセッションは、アプリケーションを使用してトラフィックを送信することを認可される。
ステップ6において、SMFは、PDUセッション確立受諾メッセージをUEに返送することができる。
アプリケーションが認証又は認可され得なかったので、AAA/DN-AAAサーバがSMFのPAAA要求を拒否する場合、PDUセッション確立要求は拒否され得る。
代替形態は、非初期又は二次PDUセッションであるPDUセッションに対してのみ、すなわち、要求タイプパラメータ内に「初期要求」を有さないPDUセッション確立要求に対してのみ、NSSAフラグを強制することであってもよい。言い換えれば、NSSAフラグがS-NSSAIに対してSetである場合、S-NSSAI(例えば、S-NSSAI-X)を介して確立される第1のアプリケーション(例えば、App1)からの第1のPDUセッションは、PAAAを必要としないことがある。しかしながら、第2の(又は後の)アプリケーション(例えば、App2、App3)が開始し、URSPを評価すると、UEは、進行中のPDUセッションをすでに有するS-NSSAI(例えば、S-NSSAI-X)を介してPDUセッションが確立されるべきであると決定し得、その既存のPDUセッションを使用することが可能である。そのような場合、URSP中のNSSAフラグは、AAメッセージ又はPAAAトリガインジケータ及びApp2アプリケーション記述子をPAAAのためのコアネットワークに送信するようにUEに示してもよい。
いくつかの態様によれば、ネットワークスライスは、様々なシナリオにおいてUEにとってアクセス不可能であり得る。例えば、モバイルUEが新しい地理的領域(例えば、PLMN、TA/RAなど)を横切るとき、UEの所望のネットワークスライスは、新しい地理的領域において利用不可能である場合がある。利用不可能なネットワークスライスは、ネットワークスライスが最初に認可された(例えば、許可されたNSSAIを介して利用可能であった)が、制限属性のために新しい時間又は場所において現在利用不可能であり、スライスが特定のTAにおいては認可されていないか、又は新しい地理的領域若しくはPLMNにおいて単に利用不可能であることを意味し得る。
いくつかの態様によれば、新しいTA/RAは、特定の専用周波数帯域をカバーすることができ、したがって、それらの周波数帯域上で利用可能又は利用不可能なネットワークスライスがあり得る。要求されたNSSAIが、UEの新しいTAにおいて利用可能でないS-NSSAIを含む場合、AMF自体又はNSSFと相互作用することによって、NG-RANによって使用されるターゲットNSSAIを決定して、他の周波数帯域におけるセル及びTA並びにターゲットNSSAIにおいてS-NSSAIをサポートするTAにUEをリダイレクトしようと試みてもよく(TS 23.501参照)、又は、空の許可されたNSSAIのためにUE登録が拒否されてもよく、PDUセッション(例えば、既存のネットワークスライスに存在する場合)が放棄されてもよい。一方、5GSは、進行中のPDUセッションが新しい再マッピングされたスライスにグレースフルに転送され得、5GSがサービス継続性及びより良好なユーザエクスペリエンスを提供することが可能であり得るように、(利用可能な場合)適切なネットワークスライスを用いてネットワークスライスを再マッピングすることを試みてもよい。いくつかの態様によれば、再マッピングされたスライスは、単に、PLMNが別のスライスからPDUセッションを転送することを選択する適切なスライスを意味する。
いくつかの態様によれば、スライス再マッピングは、第1のスライス及び/又はS-NSSAIからトラフィック(又はPDUセッション)を関連付け解除することと、トラフィック(又はPDUセッション)を第2のスライス及び/又はS-NSSAIに関連付けることとを伴い得る。ネットワーク開始型再マッピングプロシージャは、ネットワークノード(例えば、AMF)が、UEのPDUセッションに関連付けられたスライス及び/又はS-NSSAIを変更することを決定することと、第1のS-NSSAIに関連付けられていたPDUセッションが現在第2のS-NSSAIに関連付けられていることをUEに通知するために、通知メッセージをUEに送ることとを伴い得る。通知は、第2のS-NSSAIを含み得る。UE開始型再マッピングプロシージャは、UEが、第1のS-NSSAIに関連付けられたPDUセッションが第1のS-NSSAIから関連付け解除され、代わりに第2のS-NSSAIに関連付けられることを要求することを決定することを伴い得る。
いくつかの態様によれば、周波数帯域/セルがTAにおいて重複し、複数のTAがUEに利用可能であり得ると仮定される。しかしながら、ネットワークスライスはまた、時間要因に基づいて、又は許可に起因して、UEにとって利用不可能であり得る。したがって、UEはまた、認可されたスライスが存在しないことがあり、UEが頻繁なセル探索を試み、その電力をあまりにも速く消耗することがあるような状況に遭遇することがある。別のシナリオでは、UEは、周波数帯域の突然ではあるが一時的な停止に備えていない場合があり、したがって、ネットワークがスライスし、進行中のPDUセッションを処理することができない。UEは、いくつかの異なるシナリオに遭遇し得る。例えば、
ネットワークスライスは、TAにおいて利用可能ないかなるサービスも存在し得ないので、単に利用不可能である場合がある。
認可されたネットワークスライスは、UEのためにTAにおいて利用可能でないことがある。しかしながら、UEは、特別な特権/許可及び認可を用いて代替スライスにアクセスすることが可能であり得る。
認可されたネットワークスライスは、UEのためにTAにおいて利用可能でないことがある。しかしながら、ネットワークスライスは、近隣TAにおいて利用可能であり得る。
ネットワークスライスは、時間期間内に利用可能でないことがあるが、まもなく(例えば、1800HRSにおいて)利用可能であり得る。
この節では、UEが進行中のPDUセッションを処理するためにより良く準備することができるように、5GSを拡張するために時間情報及び場所情報がどのように使用され得るかが説明される。加えて、この節ではまた、UEが、拡張されたUE効率のために時間情報及び場所情報をどのように利用し得るかが説明される。
いくつかの態様によれば、コアネットワーク内のUEサブスクリプション情報は、UEが使用することを認可されたネットワークスライス、サービスエリア制限、RAT制限、禁止エリアなどを含み得る(例えば、TS 23.502の表5.2.3.3.1-1)。更に、AMF及び/又はNSSFは、1つ以上のネットワークスライスが利用可能又は利用可能でない周波数帯域を識別することができる。この情報に加えて、UE及びコアネットワークは、いくつかの時間及び場所におけるネットワークスライスの利用可能性を記述し得る空間情報及び時間情報を利用することが可能であり得る。時間情報及び空間情報(TSI)、並びにUE及びネットワークが、より効率的に動作するためにTSIをどのように利用することが可能であり得るかが、上記で説明される。
いくつかの態様によれば、ネットワークスライスが一時的に利用不可能である場合、又はUEのためのスライスアクセスのための時間制限がある場合、言い換えると、ネットワークスライスがある時間期間の間のみアクティブであり得る場合、又はネットワークスライスが定義された期間にわたってUEに認可されない場合、その情報は、UEサブスクリプション情報とともにコアネットワークにおいて構成され得、AMF又はUDMに、最終的にはUEに利用可能にされ得る。
一方、コアネットワーク(例えば、UDM、NSSF、AMF、又はPCF)は、どのネットワークスライスがネットワークにおいて利用可能であるか、又はいくつかのTA及びRAにおいて利用可能であるかについての情報を有してもよい。以下で説明するように、情報は、UEがいくつかのセル上に存在し得るかどうかと、いくつかの周波数帯域においてネットワークスライスがUEに対して認可されている(例えば、許可されたNSSAIにおいて配信可能である)かどうかとを含み得る。
前述の統合されたTSIは、ネットワークに通知し、その結果、次のネットワークスライスアクセス利用可能性についてUEに通知するために利用され得る。UE及びその位置/状態に応じて、次の利用可能性は一時的であり得る。言い換えれば、コアネットワークは、UEが特定のネットワークスライスにいつアクセスすることができたか、又はアクセスすることができなかったかを事前に決定し得る。例えば、UEは、ホームネットワーク内にあってもよく、又はUEは、VPLMNを横断してもよく、サービングPLMN内の認可されたネットワークスライスが、指定された期間内(例えば、午後6:00以降、午前6:00まで)のみアクティブである場合、この情報は、UEの利益のために利用され得る。
同様に、ネットワークスライスの次の利用可能性は空間的であり得る。例えば、UE(例えば、スマートフォン、GPSを有する車、配信ドローンUE、コネクテッドカーなど)は、ある方向に向かって移動していることがある。車内のGPSは、特定の経路をたどるように設定することができる。そのような車の場合、ロケーションサービス、UEが移動しているレート、及びあらかじめ定義された方向は、車がある地理的ロケーション(例えば、TA/RA)に移動し得る十分な確率をコアネットワークに与えることができる。その情報に基づいて、コアネットワークは、トラフィックの性質、UEが消費し得る最小、平均、及び/又は最大帯域幅を推定することが可能であり得、それは、UEがどのサービス及びネットワークスライスを必要とするかをネットワークが理解するために変換され得る。ネットワークが、UEがアクセスすることを認可されるスライス、スライスが利用可能である周波数帯域、及びネットワークスライスが利用可能であり得るTAに関する情報を有すると仮定すると、2つの態様が事前に計画され得る。
第1に、ネットワークは、TAのトポロジを示すことができ得る。トポロジ情報は、UEが現在位置している近隣TA、ほとんどのネットワークスライスがUEに対して認可され、周波数帯域ネットワークスライスが利用可能であるTA、ある半径をカバーする近隣TAのリスト、関心のあるTA(例えば、ネットワークスライスが認可されているTA)間の距離などを含むことができる。TAにおいてカバレッジギャップが存在し得、TAでは、認可されたネットワークスライスが利用可能でないか、又はスライスにアクセス不可能な(非アクセス)ゾーンにある。この情報を使用して、ネットワークは、UEのための効率的な周波数帯域リダイレクトをスケジュールし、最も関連するネットワークスライスが認可されるTA及び/又は周波数帯域にUEをプロアクティブにリダイレクトすることが可能であり得る。そのようにして、UEは、適切な周波数帯域へのUEリダイレクションをその後トリガするネットワークスライスを要求するのを待つ必要がない。
第2に、情報は、UEが予想される隣接TA、したがって関心のある周波数帯域内の利用可能なネットワークスライスを決定するためにそれを利用するように、UEに伝達され得、それは、UE(例えば、ドローン、コネクテッドカーなど)が、所望のスライスが利用可能であるTA、又は認可されたネットワークスライスを見つける確率が高いTAに向かう経路をたどることを決定し得るように、必要に応じてその方向を変更し、適切な速度を維持する機会をUEに与えることができる。
スライス利用可能性、認可されたS-NSSAI、TAトポロジ(隣接TAを含む)、周波数帯域情報、TA/RA idリスト等に関する時間情報及び空間情報は、UE構成更新中に、又は必要に応じてNASメッセージを使用して、UEに送信され得る。この統合された時間情報及び空間情報の配信は、初期登録、モビリティ/登録更新、UE構成更新などのイベントによってトリガされ得る。
方向を変更するUEの決定、又はUEを適切な周波数帯域及び/若しくはTAにプロアクティブにリダイレクトするコアネットワークの決定に加えて、UEは、UEがアクティブなアプリケーション又はアクティブになるべきアプリケーションと相互作用して、望ましくない動作を低減し、その結果、電力消費を低減し、UE効率を援助することができるように、TSIを利用することが可能であり得る。
TA中のネットワークスライスについての時間情報(例えば、スライスAが午前6時と午後6時との間で非アクティブである)がUEにとって利用可能である場合、UEは、確立されるべきPDUセッションを休止/停止することが可能であり得る。例えば、アプリケーションタスクが著しく長いPDUセッション(例えば、ゲーム)を必要とする場合、及びネットワークスライスの非アクティブ時間期間が近づいている場合、UEは、そのPDUセッションの開始を停止することを決定し、関係者に理由を通知することができる。これは、UEがUEアプリケーションに通知してもよく、及び/又はUEアプリケーションから発信された要求を無効にしてもよく、又はアプリケーションがPDUセッションを開始していない場合、アプリケーションがPDUセッションを開始できないセッションバックオフ時間を確立してもよいことを意味し得る。UEは、その決定のためにメッセージを記録し、それをネットワークに送信するか、又は必要に応じてユーザに通知することができる。そのようなメッセージを使用して、UEは、別のネットワークスライス(利用可能な場合)を試みるか、又は実現可能な場合、別のネットワークスライスを要求するためのアクションを取ることができる。
同様に、UEがモバイルであり、TAトポロジに基づいて、ネットワークがUEの経路内のTAにおけるカバレッジギャップを識別するが、TAが比較的小さく、UEがそのようなTAを比較的迅速に通過し得る場合、UEは、スライスへのアクセスが利用不可能であるアプリケーションのためのバッファULデータを準備するためのアクションをトリガし得る。例えば、アップリンクデータは、アプリケーションがスライスへのアクセスを有するように、(例えば、ネットワークスライスのトリガ又は時間的な利用可能性に基づいて開始する)遅延の後に送信され得る。遅延は、スライスの利用可能性のタイミング、例えば、利用不可能なスライスがいつ利用可能になるかに基づくことができる。同様に、コアネットワーク(AMF又はSMF)は、(SSCモード1の場合)DLデータをバッファリングするために参加UPFをトリガすることができる。UEは、本明細書で説明されるように、TAトポロジについて通知され得、その結果、UEは、動作を低減し、UEが電力を消費するのを節約するためのアクションをとり得る。
TAにおいて利用可能な認可されたネットワークスライスが存在しない場合、又は所定の期間にわたってTAにおいて利用可能な認可されたネットワークスライスが存在しない場合、UEは、以下のアクションのうちの1つ以上を行うことができる。例えば、
UEは、セル探索の試みを低減する(例えば、セル探索を80%低減する)ことができる。
UEは、アプリケーションの状態(例えば、アイドル、接続、アクティブ、非アクティブなど)を保存し得る。例えば、UEアプリケーションは、ネットワークからの応答を待っていてもよい。認可されたスライスがオンラインになった場合、そのような状態を保存し、後で取り出すことができる。
UEは、PDUセッションの状態(例えば、アイドル、接続、アクティブ、非アクティブなど)を保存し、任意のULデータを適切にバッファし得る。例えば、PDUセッションは、アイドル状態又は接続状態にあってもよい。
UEは、任意のバックグラウンドデータ状態を保存し、及び/又はデータ転送を遅延させることができる。
UEは、UE内のアクティブなアプリケーションからの通知を無効にし、及び/又はプッシュ通知を無効にすることができる。
UEは、非3 GPPアクセスタイプコマンドをオフにし、N3IWFアクセスポイントの探索を停止することができる。
UEは、PLMNがスライス再マッピングをサポートする場合、スライス再マッピングの準備をすることができる。
UEは、ブロードキャストタイプのアクティビティをオフにすることができる。
UEは、スリープ状態に達する時間を短縮するか、又はUEを直ちにスリープさせることができる。
UEは、UEが特定の時間量の間全ての前述のアクションを行うことを可能にするであろう静止タイマを開始することができる(例えば、ULデータをバッファリングすることなどのアクションが無期限に継続することを防止することができる)。ネットワークスライスの利用不可能性が静止タイマを超えて持続し続ける場合、UEは、アプリケーションプロセスを完全にキルし、全ての不完全なULデータ及びアプリケーションの状態をフラッシュし得る。他方では、SMFは、認可されたスライスが利用不可能であるTAにUEが入るとすぐに、異なる静止タイマを開始し得る。
UEが、統合された空間情報及び時間情報に基づいて、認可されたスライスが3 GPPアクセスタイプを介して利用可能ではないが、非3 GPPアクセスタイプを介してアクセス可能であると判定した場合、UEは、パススイッチをトリガし、アプリケーショントラフィックを非3 GPPアクセスタイプにオフロードし得る。
UEが統合されたTSIを受信し得るUE能力は、統合されたTSIを使用してUEアプリケーションと相互作用し得、TSIに基づいて、全体的なUE効率が向上されるようにネットワークスライスが利用可能である場合、UEをステアリングすることができ、UEアプリケーション相互作用及びステアリング能力(AISC)と称することができる。
いくつかの態様によれば、UE AISCは、AISCインジケータを用いてネットワークに通知される必要があり得る。代替的に、UEは、UEリリース又はバージョン番号/識別子をネットワークに送信することができ、これは、ネットワークが、UEがTSIを受信及び使用することが可能であるかどうかを決定するのを助けることができる。TSIは、図11で説明されるように、成功したUE登録の後、単にUE登録又はUE登録更新プロシージャの間にUEに搬送され得る。
ステップ1において、UEは、RANを介して、登録又は登録更新要求をネットワーク(AMF)に送信し得る。要求において、UEは、AISCインジケータをネットワークに送信することができる。代替的に、この指示はまた、そのような能力を識別すると、ネットワークがTSIをUEに送り得るように、UEリリース番号/識別子(例えば、3 GPP Rel-18、5G Advancedなど)を送ることによって暗黙的に搬送され得る。アプリケーション相互作用能力は、UEが、UEの全体的効率を改善し得る、ネットワークから受信されたTSIを理解、分析、及び/又は利用するように設計されることを意味し得る。
ステップ2では、(例えば、TS 23.502[2]、図4.2.2.2.2-1のステップ4からステップ18に説明されるように)UE登録プロシージャが継続し得る。AMFがUEのためのサブスクリプションデータを有していない場合、AMFは、Nudm_SDM_Getを使用して、アクセス及びモビリティサブスクリプションデータ、SMF選択サブスクリプションデータを取り出すことができる。
ステップ3において、UE登録が成功すると、コアネットワーク(AMF)は、RANを介してUE登録受諾メッセージをUEに送信することができる。ネットワークは、登録受諾メッセージにUE空間情報及び時間情報を含めることができる。
UE構成更新プロシージャを使用してTSIをUEに伝達する
いくつかの態様によれば、TSIは、代替として、UE構成更新プロシージャを使用してUEに搬送され得る。利用可能な新しいTSIがある場合、ネットワークは、UE構成更新プロシージャをトリガし得る。いくつかの態様によれば、TSIがUE構成更新プロシージャ中に搬送され得る方法が、図12において説明される。
この手順は、AMFがUE構成内のアクセス及びモビリティ管理関連パラメータを更新したいときに、AMFによって開始され得る。
この手順はまた、ネットワーク指示に基づいて、UEがCM-CONNECTED状態にある間に、交渉(例えば、MICOモード)を必要とするNASパラメータを修正するためのモビリティ登録更新プロシージャ、又は(例えば、TS 23.501[1]の第5.31.3節に規定されるような)EPCに向かってUEをステアリングするためのモビリティ登録更新プロシージャ、あるいはUEがCM-IDLE状態に入った後の(例えば、再登録を必要とする許可されたNSSAIへの変更のための)モビリティ登録更新プロシージャのいずれかを実行するようにUEをトリガするために使用され得る。登録プロシージャが必要な場合、AMFは、登録プロシージャを開始するための指示をUEに提供することができる。
UE構成更新は、適用可能な場合、UE構成更新が適用されるアクセスタイプ(例えば、3 GPPアクセス又は非3 GPPアクセス)を介して送られ得る。AMFは、時間的及び空間的情報更新を含むNASパラメータがUEに送信された後に、UE肯定応答を要求することができる。
いくつかの態様によれば、空間情報及び時間情報をUEに搬送するためのUE構成更新プロシージャが図12に示されている。
ステップ0において、AMFは、様々な理由(例えば、UEモビリティ変更、NWポリシー、UDMからの加入者データ更新通知の受信、ネットワークスライス構成の変更、UEコンテキストにおける拡張カバレッジ制限情報の変更)によるUE構成変更の必要性、又はUEが登録プロシージャを実行する必要があることを決定することができる。その理由は、ネットワークが(更新された)時間情報及び空間情報(TSI)についてUEに通知する必要性を含み得る。
ステップ1において、AMFは、TSIを含む1つ以上のUEパラメータを含む拡張UE構成更新コマンドを送信する。TSIは、本明細書で説明するように、TAトポロジ及び/又はギャップTA、並びに認可時間などを備える拡張TAIリストを含むことができる。
ステップ2において、UE構成更新指示がUE構成更新コマンドの肯定応答を必要とする場合、UEは、UE構成更新完了メッセージをAMFに送信することができる。
代替的には、コアネットワーク(AMF)は、NASメッセージを使用して、TSIをUEに送信してもよい。
いくつかの態様によれば、MNO/PLMNは、特別な許可を有するそれらのUEのみを許可し得る地理的領域を有し得る。MNOは、感度又はリソース利用可能性の理由のために、特別なアクセスのためのネットワークスライスを設定することができる。ギャップTA(スライスアクセス不可能ゾーン)は、特別な許可及び認可を有する特別なサービス(例えば、軍事通信)のためにのみネットワークスライスを提供し得る。いくつかの態様によれば、図13は、どのようにしてUEが特別な許可/特権をサブミットし、ネットワークから代替ネットワークスライスを受信することが可能であり得るかを説明する。
この節では、ネットワークがUEの構成されたNSSAIにスライスを追加することを決定し得るように、UEがネットワークに証明書のセット及び/又は識別情報をどのように送信し得るかを説明する。いくつかの態様によれば、これは、UEがTA/RAにおいてアクセス可能であるその構成されたNSSAI中にスライスを有しないTA/RAにUEが入るシナリオにおいて有用であり得る。以下で説明されるプロシージャは、構成されたNSSAIが現在のRA/TAにおいてアクセス可能であるスライスを用いて更新されるために、ユーザが、ネットワークに送られ得る識別情報及び/又は証明書のセットを入力することを可能にし得る。
ステップ0において、UEは、特別特権/許可のための別個の一意の識別情報である、昇格特権識別情報(EPID)を受信している可能性がある。EPIDは、UEのための高められた許可を表し得る。例えば、UEは、上位ランクの軍人又は外交官に対して最高の特権を有する指定されたUEであり得るか、又はUEは、「特別」として分類されたシナリオに遭遇したときのみトリガされる、高められた特権に対する特別なサブスクリプションを有し得る。「特別な」シナリオは、いくつかの地理的領域においてスライスが認可されない場合であり得る。
ステップ1において、UEが新しい地理的領域(TA/RA)に入り、登録更新を受けるとき、UEは、TAにおいて利用可能な認可されたネットワークスライスがないことを識別し得る。UEは更に、任意の認可されたスライスが利用可能である重複するTAがないことを識別し得る。AMFは、UEが高められた特権を有するかどうかを尋ね、肯定である場合、EPIDを送信することを尋ねる要求をUEに送信することができる。
代替的に、UE及びネットワークは、(隣接TAをカバーするTAリストを含み得る)ある地理的領域をカバーするTA/RAにおいて利用可能な認可されたネットワークスライスがないことを、本明細書で説明するTAトポロジ情報(統合されたTSI)から事前に識別し得る。UEサブスクリプション情報に基づいて、ネットワークは、UEが高められた特権を有することを決定することもでき、したがって、AMFは、EPIDの要求をUEに送信し、UEが特権を使用する意思があるかどうかを尋ねることができる。
代替として、ネットワークは、UEにEPIDを要求するとき、代替S-NSSAIsのセットをUEに返信してもよい。
ステップ2では、UEは、NASメッセージを使用して、EPIDをUEに送信し得る。EPIDを受信すると、コアネットワーク(AMF、AUSF、及び/又はUDM)は、そのような識別子を検証し得る。EPIDが有効でない/失効していない、又は本物でない場合、AMFは、UEが原因コードを有する任意のネットワークスライスにアクセスすることを拒否されることを示すNASメッセージを返信し得る。
ステップ3において、UEはNSSAAプロシージャを経る必要があり得る。ここで、EAP IDは、EPIDを含むように拡張されてもよい。この場合、UEは、AAA又はサードパーティAAAサーバによって認証及び認可され得る。認可プロシージャ中に、AAA-Sは、ネットワークスライスの認可のためにEPIDを検証することができる。
ステップ4では、AMFは、UEが登録承認メッセージを伴う許可されたNSSAI内のEPIDを使用してアクセスし得る、代替S-NSSAIのセットをUEに送信し得る。
ステップ5では、UEは、コアネットワーク(AMF又はSMF)に、任意の進行中のPDUセッションを代替S-NSSAIに向けて転送するように要求するか、又は代替S-NSSAIに向けて新しいPDUセッションを確立するように要求し得る。
いくつかの態様によれば、図14は、UE(例えば、スマートフォン)のフロントユーザインターフェース及びバックユーザインターフェースを示す。前部は、UEにインストールされた多くのアプリケーションを示し、異なるベンダからのアプリケーションが存在し得ることを示唆している。バックユーザインターフェースは、拡張されたUEの特徴を示す。特に、UEは、UEリリースバージョン識別子と、PAAAインジケータを有するS-NSSAIと、NSSAフラグを有する拡張URSPと、コアネットワークから受信される統合された時間情報及び空間情報とを備える。
いくつかの態様によれば、アプリケーションは、ユーザがアプリケーションインスタンスアイデンティティ及び/又はアプリケーションインスタンスに関連付けられた証明書のセットを入力することを可能にするGUIを提示することができる。次いで、アプリケーションインスタンスアイデンティティ及び/又は証明書のセットは、上記で説明されたPAAAプロシージャにおいてUEによって使用され得る。
第3世代パートナーシッププロジェクト(3rd Generation Partnership Project、3GPP)は、コーデック、セキュリティ、及びサービスの品質の作業を含む、無線アクセス、コアトランスポートネットワーク、及びサービス能力を含むセルラ電気通信ネットワーク技術の技術標準を開発する。最近の無線アクセス技術(Radio Access Technology、RAT)標準には、WCDMA(一般に3Gと称される)、LTE(一般に4Gと称される)、LTE-Advanced標準、及び「5G」とも称されるNew Radio(NR)が含まれる。3GPP NR標準開発は、次世代無線アクセス技術(新しいRAT)の定義を継続及び含むと予想され、これは、7GHz未満の新しいフレキシブル無線アクセスの提供、及び7GHzを超える新しいウルトラモバイルブロードバンド無線アクセスの提供を含むと予想される。フレキシブル無線アクセスは、7GHz未満の新しいスペクトルにおける新しい非後方互換性無線アクセスからなると予想され、同じスペクトルで一緒に多重化されて、分岐要件を有する一連の広範な3GPP NRのユースケースに対処することができる異なる動作モードを含むことが予想される。ウルトラモバイルブロードバンドは、例えば屋内用途及びホットスポットのためのウルトラモバイルブロードバンドアクセスの機会を提供し得るセンチメートル波及びミリ波スペクトルを含むと予想される。特に、ウルトラモバイルブロードバンドは、センチメートル波及びミリ波固有のデザイン最適化を用いて、7GHz未満のフレキシブル無線アクセスと共通のデザインフレームワークを共有することが予想される。
3GPPは、NRがサポートすることが予想される様々な使用事例を識別し、データ転送速度、待ち時間、及びモビリティのための多種多様なユーザ経験要件をもたらす。使用事例としては、以下の一般的なカテゴリ:強化されたモバイルブロードバンド(enhanced mobile broadband、eMBB)、超信頼性低遅延通信(URLLC)、大量機械型通信(massive machine type communications、mMTC)、ネットワーク動作(例えば、ネットワークスライシング、ルーティング、マイグレーション、及びインターワーキング、エネルギー節約)、並びに車車間通信(Vehicle-to-Vehicle Communication、V2V)、車両対インフラストラクチャ通信(Vehicle-to-Infrastructure、V2I)、車両対ネットワーク通信(Vehicle-to-Network Communication、V2N)、車両対歩行者通信(Vehicle-to-Pedestrian Communication、V2P)、及び他のエンティティとの車両通信のうちのいずれかを含み得る、強化された車両対あらゆるモノ(enhanced vehicle-to-everything、eV2X)通信が挙げられる。これらのカテゴリにおける特定のサービス及び用途には、数例を挙げると、例えば、監視及びセンサネットワーク、デバイスリモート制御、双方向リモート制御、パーソナルクラウドコンピューティング、ビデオストリーミング、ワイヤレスクラウドベースのオフィス、第1対応者の接続性、自動車用eコール、災害警報、リアルタイムのゲーム、多人数テレビ電話、自律走行、拡張現実、触覚インターネット、仮想現実、ホームオートメーション、ロボット、及び空中ドローンが含まれる。これらの使用事例などの全てが、本明細書で企図される。
図15Aは、本明細書に記載及び特許請求されるシステム、方法、及び装置が使用され得る例示的な通信システム100を例示する。通信システム100は、無線送信/受信ユニット(wireless transmit/receive unit、WTRU)102a、102b、102c、102d、102e、102f、及び/又は102gを含み得、これらは全般的又は集合的にWTRU102又は複数のWTRU102と称され得る。通信システム100は、無線アクセスネットワーク(RAN)103/104/105/103b/104b/105b、コアネットワーク106/107/109、公衆交換電話網(Public Switched Telephone Network、PSTN)108、インターネット110、他のネットワーク112、及びネットワークサービス113を含んでもよい。113.ネットワークサービス113は、例えば、V2Xサーバ、V2X機能、ProSeサーバ、ProSe機能、IoTサービス、ビデオストリーミング、及び/又はエッジコンピューティングなどを含み得る。
本明細書に開示される概念は、任意の数のWTRU、基地局、ネットワーク、及び/又はネットワーク要素とともに使用され得ることが理解され得る。WTRU102の各々は、無線環境において動作し、かつ/又は通信するように構成された任意のタイプの装置又はデバイスであり得る。図15Aの例では、WTRU102の各々は、ハンドヘルド無線通信装置として図8A~図8Eに図示されている。無線通信のために企図される多種多様な使用事例では、各WTRUは、単なる例として、ユーザ機器(UE)、移動局、固定若しくは移動加入者ユニット、ページャ、携帯電話、携帯情報端末(personal digital assistant、PDA)、スマートフォン、ラップトップコンピュータ、タブレット、ネットブック、ノートパソコン、パーソナルコンピュータ、無線センサ、家庭用電気機械器具、スマートウォッチ若しくはスマートクロージングなどのウェアラブルデバイス、医療若しくはeヘルスデバイス、ロボット、産業機器、ドローン、自動車、バス、若しくはトラックなどの車両、又は飛行機などを含む無線信号を送信及び/又は受信するように構成された任意のタイプの装置又はデバイスを含むか、又はこれらに含まれ得ることが理解される。
通信システム100はまた、基地局114a、及び基地局114bを含み得る。図15Aの例では、各基地局114a及び114bは、単一の要素として図示されている。実際には、基地局114a及び114bは、任意の数の相互接続された基地局及び/又はネットワーク要素を含み得る。基地局114aは、コアネットワーク106/107/109、インターネット110、ネットワークサービス113、及び/又は他のネットワーク112などの、1つ以上の通信ネットワークへのアクセスを容易にするために、WTRU102a、102b、及び102cのうちの少なくとも1つと無線でインターフェース接続するように構成された任意のタイプのデバイスであり得る。同様に、基地局114bは、コアネットワーク106/107/109、インターネット110、他のネットワーク112、及び/又はネットワークサービス113などの1つ以上の通信ネットワークへのアクセスを容易にするために、リモート無線ヘッド(Remote Radio Head、RRH)118a、118b、送信及び受信点(Transmission and Reception Point、TRP)1115A、1115B、及び/又は路側ユニット(Roadside Unit、RSU)120a及び120bのうちの少なくとも1つと有線でかつ/又は無線でインターフェース接続するように構成された任意のタイプのデバイスであり得る。RRH118a、118bは、コアネットワーク106/107/109、インターネット110、ネットワークサービス113、及び/又は他のネットワーク112などの、1つ以上の通信ネットワークへのアクセスを容易にするために、WTRU102、例えば、WTRU102cのうちの少なくとも1つと無線でインターフェース接続するように構成された任意のタイプのデバイスであり得る。
TRP1115A、1115Bは、コアネットワーク106/107/109、インターネット110、ネットワークサービス113、及び/又は他のネットワーク112などの、1つ以上の通信ネットワークへのアクセスを容易にするために、WTRU102dのうちの少なくとも1つと無線でインターフェース接続するように構成された任意のタイプのデバイスであり得る。RSU120a及び120bは、コアネットワーク106/107/109、インターネット110、他のネットワーク112、及び/又はネットワークサービス113などの、1つ以上の通信ネットワークへのアクセスを容易にするために、WTRU102e又は102fのうちの少なくとも1つと無線でインターフェース接続するように構成された任意のタイプのデバイスであり得る。例として、基地局114a、114bは、基地トランシーバ局(Base Transceiver Station、BTS)、ノード-B、eノード-B、ホームノードB、ホームeノードB、次世代ノード-B(Next Generation Node-B、gNode B)、衛星、サイトコントローラ、アクセスポイント(access point、AP)、ワイヤレスルータなどであってもよい。
基地局114aは、基地局コントローラ(Base Station Controller、BSC)、無線ネットワークコントローラ(Radio Network Controller、RNC)、中継ノードなどの他の基地局及び/又はネットワーク要素(図示せず)も含み得る、RAN103/104/105の一部であり得る。同様に、基地局114bは、BSC、RNC、中継ノードなどの他の基地局及び/又はネットワーク要素(図示せず)も含み得る、RAN103b/104b/105bの一部であり得る。基地局114aは、セル(図示せず)と称され得る、特定の地理的領域内で無線信号を送信及び/又は受信するように構成され得る。同様に、基地局114bは、セル(図示せず)と称され得る、特定の地理的領域内で有線及び/又は無線信号を送信及び/又は受信するように構成され得る。セルは、セルセクタへと、更に分けられてもよい。例えば、基地局114aと関連付けられたセルは、3つのセクタへと分けられてもよい。したがって、例えば、基地局114aは、3つのトランシーバ、例えば、セルの各セクタについて1つのトランシーバを含み得る。基地局114aは、多重入力多重出力(Multiple-Input Multiple Output、MIMO)技術を用い得、したがって、例えば、セルの各セクタについて複数のトランシーバを利用し得る。
基地局114aは、エアインターフェース115/116/117を介してWTRU102a、102b、102c、及び102gのうちの1つ以上と通信し得、これらは、任意の好適な無線通信リンク(例えば、無線周波数(Radio Frequency、RF)、マイクロ波、赤外線(infrared、IR)、紫外線(ultraviolet、UV)、可視光、センチメートル波、ミリ波、など)であり得る。エアインターフェース115/116/117は、任意の好適な無線アクセス技術(RAT)を使用して確立され得る。
基地局114bは、有線又はエアインターフェース115b/116b/117bを介して、RRH118a及び118b、TRP1115A及び1115B、及び/又はRSU120a及び120bのうちの1つ以上と通信することができ、これは、任意の好適な有線(例えば、ケーブル、光ファイバなど)又は無線通信リンク(例えば、RF、マイクロ波、IR、UV、可視光、センチメートル波、ミリ波など)であり得る。エアインターフェース115b/116b/117bは、任意の好適なRATを使用して確立され得る。
RRH118a、118b、TRP1115A、1115B、及び/又はRSU120a、120bは、エアインターフェース115c/116c/117cを介して、WTRU102c、102d、102e、102fのうちの1つ以上と通信することができ、これは、任意の好適な無線通信リンク(例えば、RF、マイクロ波、IR、紫外線UV、可視光、センチメートル波、ミリ波など)であり得る。エアインターフェース115c/116c/117cは、任意の好適なRATを使用して確立され得る。
WTRU102は、任意の好適な無線通信リンク(例えば、RF、マイクロ波、IR、紫外線UV、可視光、センチメートル波、ミリ波など)であり得るサイドリンク通信などの直接エアインターフェース115d/116d/117dを介して互いに通信し得る。エアインターフェース115d/116d/117dは、任意の好適なRATを使用して確立され得る。
通信システム100は、多重アクセスシステムであり得、CDMA、TDMA、FDMA、OFDMA、SC-FDMAなど、1つ以上のチャネルアクセス方式を採用し得る。例えば、RAN103/104/105における基地局114a、並びにWTRU102a、102b、102c、又はRAN103b/104b/105bにおけるRRH118a、118b、TRP1115A、1115B、及び/又はRSU120a、120b、並びにWTRU102c、102d、102e、及び102fは、ユニバーサル移動体通信システム(Universal Mobile Telecommunications System、UMTS)、地上無線アクセス(Terrestrial Radio Access、UTRA)などの無線技術を実装し得、これは、広帯域CDMA(Wideband CDMA、WCDMA)を使用して、エアインターフェース115/116/117又は115c/116c/117cをそれぞれ確立し得る。WCDMAは、高速パケットアクセス(High-Speed Packet Access、HSPA)及び/又は進化型HSPA(HSPA+)などの通信プロトコルを含んでもよい。HSPAは、高速ダウンリンクパケットアクセス(High-Speed Downlink Packet Access、HSDPA)及び/又は高速アップリンクパケットアクセス(High-Speed Uplink Packet Access、HSUPA)を含み得る。
RAN103/104/105における基地局114a、並びにWTRU102a、102b、102c、及び102g、又はRAN103b/104b/105bにおけるRRH118a及び118b、TRP1115A及び1115B、並びに/又はRSU120a及び120b、並びにWTRU102c、102dは、進化型UMTS地上無線アクセス(Evolved UMTS Terrestrial Radio Access、E-UTRA)などの無線技術を実装することができ、これは、例えば、ロングタームエボリューション(Long Term Evolution、LTE)及び/又はLTE-Advanced(LTE-A)を使用して、エアインターフェース115/116/117又は115c/116c/117cをそれぞれ確立し得る。エアインターフェース115/116/117又は115c/116c/117cは、3GPP NR技術を実装し得る。LTE及びLTE-A技術は、LTE D2D及び/又はV2X技術、並びにインターフェース(サイドリンク通信など)を含み得る。同様に、3GPP NR技術は、NR V2X技術、及びインターフェース(サイドリンク通信など)を含み得る。
RAN103/104/105における基地局114a、並びにWTRU102a、102b、102c、及び102g、又はRAN103b/104b/105bにおけるRRH118a及び118b、TRP1115A及び1115B、並びに/又はRSU120a及び120b、並びにWTRU102c、102d、102e、及び102fは、IEEE802.16(例えば、ワイマックス(Worldwide Interoperability for Microwave Access、WiMAX)、CDMA2000、CDMA2000 1x、CDMA2000 EV-DO、暫定規格2000(Interim Standard、IS-2000)、暫定規格95(Interim Standard、IS-95)、暫定規格856(Interim Standard、IS-856)、汎欧州デジタル移動電話方式(Global System for Mobile communications、GSM)、GSM進化型高速データレート(Enhanced Data rates for GSM Evolution、EDGE)、GSM EDGE(GERAN)などの無線技術を実装し得る。
図15Aの基地局114cは、例えば、無線ルータ、ホームノードB、ホームeノードB、又はアクセスポイントであってもよく、事業所、家庭、車両、列車、空中、衛星、工場、キャンパスなどの局所的エリアにおける無線接続性を容易にするために、任意の好適なRATを利用し得る。基地局114c及びWTRU102、例えば、WTRU102eは、IEEE802.11などの無線技術を実装して、無線ローカルエリアネットワーク(Wireless Local Area Network、WLAN)を確立し得る。同様に、基地局114c及びWTRU102、例えば、WTRU102dは、IEEE802.15などの無線技術を実装して、無線パーソナルエリアネットワーク(wireless personal area network、WPAN)を確立し得る。基地局114c及びWTRU102、例えば、WTRU102eは、セルラベースのRAT(例えば、WCDMA、CDMA2000、GSM、LTE、LTE-A、NRなど)を利用して、ピコセル又はフェムトセルを確立し得る。図15Aに示すように、基地局114cは、インターネット110への直接接続を有し得る。したがって、基地局114cは、コアネットワーク106/107/109を介してインターネット110にアクセスする必要がない場合がある。
RAN103/104/105及び/又はRAN103b/104b/105bは、コアネットワーク106/107/109と通信し得、これは、音声、データ、メッセージング、認可及び認証、アプリケーション、及び/又はボイスオーバインターネットプロトコル(Voice Over Internet Protocol、VoIP)サービスをWTRU102のうちの1つ以上に提供するように構成された、任意のタイプのネットワークであり得る。例えば、コアネットワーク106/107/109は、コール制御、請求サービス、移動体位置ベースのサービス、プリペイド発呼、インターネット接続性、パケットデータネットワーク接続性、イーサネット接続性、ビデオ配信などを提供し得、かつ/又はユーザ認証などの、高レベルセキュリティ機能を実施し得る。
図15Aには示されていないが、RAN103/104/105及び/又はRAN103b/104b/105b及び/又はコアネットワーク106/107/109は、RAN103/104/105及び/若しくはRAN103b/104b/105bと同じRAT、又は異なるRATを採用する他のRANと直接又は間接的に通信し得ることが理解されよう。例えば、E-UTRA無線技術を利用し得るRAN103/104/105及び/又はRAN103b/104b/105bに接続されることに加えて、コアネットワーク106/107/109はまた、GSM又はNR無線技術を用いて別のRAN(図示せず)と通信し得る。
コアネットワーク106/107/109はまた、PSTN108、インターネット110、及び/又は他のネットワーク112にアクセスするために、WTRU102のためのゲートウェイとして機能し得る。PSTN108は、旧来の電話サービス(Plain Old Telephone Service、POTS)を提供する回線交換電話ネットワークを含み得る。インターネット110は、TCP/IPインターネットプロトコルスイートにおける送信制御プロトコル(Transmission Control Protocol、TCP)、ユーザデータグラムプロトコル(User Datagram Protocol、UDP)、及びインターネットプロトコル(internet protocol、IP)などの共通通信プロトコルを使用する、相互接続されたコンピュータネットワーク及びデバイスのグローバルシステムを含み得る。他のネットワーク112は、他のサービスプロバイダによって所有及び/又は操作される、有線及び/又は無線通信ネットワークを含み得る。例えば、ネットワーク112は、RAN103/104/105及び/若しくはRAN103b/104b/105bと同じRAT、又は異なるRATを採用し得る、1つ以上のRANに接続された任意のタイプのパケットデータネットワーク(例えば、IEEE802.3イーサネットネットワーク)又は別のコアネットワークを含み得る。
通信システム100におけるWTRU102a、102b、102c、102d、102e、及び102fのいくつか又は全ては、マルチモード能力を含んでもよく、例えば、WTRU102a、102b、102c、102d、102e、及び102fは、異なる無線リンクを介して異なる無線ネットワークと通信するための複数のトランシーバを含み得る。例えば、図15Aに示されるWTRU102gは、セルラベースの無線技術を用い得る基地局114a、及びIEEE802無線技術を用い得る基地局114cと通信するように構成されてもよい。
図15Aには示されていないが、ユーザ機器がゲートウェイに有線接続される場合があることが理解される。ゲートウェイは、レジデンシャルゲートウェイ(Residential Gateway、RG)であり得る。RGは、コアネットワーク106/107/109への接続性を提供し得る。本明細書に含まれるアイデアの多くは、ネットワークに接続するために有線接続を使用するWTRU及びUEであるUEに等しく適用され得ることが理解され得る。例えば、無線インターフェース115、116、117、及び115c/116c/117cに適用されるアイデアは、有線接続に等しく適用され得る。
図15Bは、例示的なRAN103及びコアネットワーク106のシステム図である。上記のように、RAN103は、UTRA無線技術を用いて、エアインターフェース115を介してWTRU102a、102b、及び102cと通信し得る。RAN103はまた、コアネットワーク106と通信し得る。図15Bに示すように、RAN103はNode-B140a、140b、及び140cを含んでもよく、これらは各々エアインターフェース115を介してWTRU102a、102b、及び102cと通信するための1つ以上のトランシーバを含んでもよい。ノード-B140a、140b、及び140cは各々、RAN103内の特定のセル(図示せず)と関連付けられ得る。RAN103はまた、RNC142a、142bを含み得る。RAN103は、任意の数のノード-B及び無線ネットワークコントローラ(RNC)を含み得ることが理解され得る。
図15Bに示すように、Node-B140a、140bは、RNC142aと通信してもよい。更に、ノード-B140cは、RNC142bと通信し得る。ノード-B140a、140b、及び140cは、Iubインターフェースを介して、それぞれのRNC142a及び142bと通信し得る。RNC142a及び142bは、Iurインターフェースを介して互いに通信し得る。RNC142a及び142bの各々は、それが接続されるそれぞれのNode-B140a、140b、及び140cを制御するように構成されてもよい。加えて、RNC142a及び142bの各々は、外部ループ電力制御、負荷制御、アドミッション制御、パケットスケジューリング、ハンドオーバ制御、マクロダイバーシティ、セキュリティ機能、データ暗号化などの他の機能を実行又はサポートするように構成され得る。
図15Bに示されるコアネットワーク106は、メディアゲートウェイ(media gateway、MGW)144、モバイルスイッチングセンタ(Mobile Switching Center、MSC)146、サービングGPRSサポートノード(Serving GPRS Support Node、SGSN)148、及び/又はゲートウェイGPRSサポートノード(Gateway GPRS Support Node、GGSN)150を含んでもよい。前述の要素の各々は、コアネットワーク106の一部として図示されているが、これらの要素のいずれも、コアネットワークオペレータ以外のエンティティによって所有及び/又は操作され得ることが理解されよう。
RAN103内のRNC142aは、IuCSインターフェースを介してコアネットワーク106内のMSC146に接続され得る。MSC146は、MGW144に接続され得る。MSC146及びMGW144は、WTRU102a、102b、及び102cと従来の地上回線通信デバイスとの間の通信を容易にするために、PSTN108などの回路交換ネットワークへのアクセスをWTRU102a、102b、及び102cに提供し得る。
RAN103内のRNC142aはまた、IuPSインターフェースを介してコアネットワーク106内のSGSN148に接続され得る。SGSN148は、GGSN150に接続され得る。SGSN148及びGGSN150は、WTRU102a、102b、及び102cとIP対応デバイスとの間の通信を容易にするために、インターネット110などのパケット交換ネットワークへのアクセスをWTRU102a、102b、及び102cに提供し得る。
コアネットワーク106はまた、他のサービスプロバイダによって所有及び/又は操作される他の有線又は無線ネットワークを含み得る他のネットワーク112に接続され得る。
図15Cは、例示的なRAN104及びコアネットワーク107のシステム図である。上記のように、RAN104は、E-UTRA無線技術を用いて、エアインターフェース116を介してWTRU102a、102b、及び102cと通信し得る。RAN104はまた、コアネットワーク107と通信し得る。
RAN104は、eノード-B160a、160b、及び160cを含み得るが、RAN104が、任意の数のeノード-Bを含み得ることが理解され得る。eノード-B160a、160b、及び160cは各々、エアインターフェース116を介してWTRU102a、102b、及び102cと通信するための1つ以上のトランシーバを含み得る。例えば、eノード-B160a、160b、及び160cは、MIMO技術を実行し得る。したがって、eノード-B160aは、例えば、複数のアンテナを使用して、WTRU102aにワイヤレス信号を送信し、WTRU102aからワイヤレス信号を受信し得る。
eノード-B160a、160b及び160cの各々は、特定のセル(図示せず)と関連付けられ得、アップリンク及び/又はダウンリンクにおいて、無線リソース管理決定、ハンドオーバ決定、ユーザのスケジューリングなどを処理するように構成され得る。図15Cに示すように、eNode-B160a、160b、及び160cは、X2インターフェースを通じて互いに通信してもよい。
図15Cに示されるコアネットワーク107は、モビリティ管理ゲートウェイ(Mobility Management Gateway、MME)162、サービングゲートウェイ164、及びパケットデータネットワーク(Packet Data Network、PDN)ゲートウェイ166を含んでもよい。前述の要素の各々は、コアネットワーク107の一部として図示されているが、これらの要素のいずれも、コアネットワークオペレータ以外のエンティティによって所有及び/又は操作され得ることが理解されよう。
MME162は、S1インターフェースを介して、RAN104内のeノード-B160a、160b及び160cの各々に接続され得、制御ノードとして機能し得る。例えば、MME162は、WTRU102a、102b、及び102c、ベアラアクティブ化/非アクティブ化のユーザを認証し、WTRU102a、102b、及び102cの初期アタッチ中に特定のサービングゲートウェイを選択するなどの役割を果たし得る。MME162はまた、RAN104と、GSM又はWCDMAなどの他の無線技術を用いる他のRAN(図示せず)との間の交換のための制御プレーン機能を提供し得る。
サービングゲートウェイ164は、S1インターフェースを介してRAN104におけるeノード-B160a、160b、及び160cの各々に接続され得る。サービングゲートウェイ164は、一般に、ユーザデータパケットを、WTRU102a、102b、及び102cに/WTRU102a、102b、及び102cからルーティング及び転送し得る。サービングゲートウェイ164はまた、eNode B間ハンドオーバ中にユーザプレーンをアンカリングすること、ダウンリンクデータがWTRU102a、102b、及び102cに利用可能であるときにページングをトリガすること、WTRU102a、102b、及び102cのコンテキストを管理及び記憶することなど、他の機能を実行してもよい。
サービングゲートウェイ164はまた、PDNゲートウェイ166に接続され得、PDNゲートウェイ166は、インターネット110など、パケット交換ネットワークへのアクセスをWTRU102a、102b、及び102cに提供して、WTRU102a、102b、102cとIP対応デバイスとの間の通信を容易にし得る。
コアネットワーク107は、他のネットワークとの通信を容易にし得る。例えば、コアネットワーク107は、PSTN108などの回線交換ネットワークへのアクセスをWTRU102a、102b、及び102cに提供して、WTRU102a、102b、及び102cと従来の固定電話回線通信デバイスとの間の通信を容易にし得る。例えば、コアネットワーク107は、コアネットワーク107とPSTN108との間のインターフェースとして機能するIPゲートウェイ(例えば、IPマルチメディアサブシステム(IP Multimedia Subsystem、IMS)サーバ)を含み得るか、又はこれと通信し得る。加えて、コアネットワーク107は、ネットワーク112へのアクセスをWTRU102a、102b、及び102cに提供し得、ネットワーク112は、他のサービスプロバイダによって所有及び/又は操作される他の有線及び/又は無線ネットワークを含み得る。
図15Dは、例示的なRAN105及びコアネットワーク109のシステム図である。RAN105は、NR無線技術を用いて、エアインターフェース117を介してWTRU102a及び102bと通信し得る。RAN105はまた、コアネットワーク109と通信し得る。非3GPPインターワーキング機能(Non-3GPP Interworking Function、N3IWF)199は、非3GPP無線技術を用いて、エアインターフェース198を介してWTRU102cと通信し得る。N3IWF199はまた、コアネットワーク109と通信し得る。
RAN105は、gノード-B180a及び180bを含み得る。RAN105は、任意の数のgノード-Bを含み得ることが理解され得る。gノード-B180a及び180bは各々、エアインターフェース117を介してWTRU102a及び102bと通信するための1つ以上のトランシーバを含み得る。統合アクセス及びバックホール接続が使用されるとき、同じエアインターフェースが、WTRUとgノード-Bとの間で使用され得、このエアインターフェースは、1つ又は複数のgNBを介したコアネットワーク109であってもよい。gノード-B180a及び180bは、MIMO、MU-MIMO、及び/又はデジタルビームフォーミング技術を実装し得る。したがって、gノード-B180aは、例えば、複数のアンテナを使用して、WTRU102aにワイヤレス信号を送信し、かつWTRU102aからワイヤレス信号を受信し得る。RAN105は、eノード-Bなどの他のタイプの基地局を用い得ることを理解されたい。また、RAN105は、2つ以上のタイプの基地局を採用し得ることも理解され得る。例えば、RANは、eノード-B及びgノード-Bを用い得る。
N3IWF199は、非3GPPアクセスポイント180cを含み得る。N3IWF199は、任意の数の非3GPPアクセスポイントを含み得ることが理解され得る。非3GPPアクセスポイント180cは、エアインターフェース198を介してWTRU102cと通信するための、1つ以上のトランシーバを含み得る。非3GPPアクセスポイント180cは、802.11プロトコルを使用して、エアインターフェース198を介してWTRU102cと通信し得る。
eノード-B180a及び180bの各々は、特定のセル(図示せず)と関連付けられ得、アップリンク及び/又はダウンリンクにおいて、無線リソース管理決定、ハンドオーバ決定、ユーザのスケジューリングなどを処理するように構成され得る。図15Dに示すように、gNode-B180a及び180bは、例えばXnインターフェースを通じて互いに通信してもよい。
図15Dに示されるコアネットワーク109は、5Gコアネットワーク(5G core network、5GC)であってもよい。コアネットワーク109は、無線アクセスネットワークによって相互接続されている顧客に多数の通信サービスを提供し得る。コアネットワーク109は、コアネットワークの機能を実施するいくつかのエンティティを含む。本明細書で使用されるとき、「コアネットワークエンティティ」又は「ネットワーク機能」という用語は、コアネットワークの1つ以上の機能を実施する任意のエンティティを指す。そのようなコアネットワークエンティティは、無線若しくはネットワーク通信のために構成された装置、又は図15Gに示されるシステム90などのコンピュータシステムのメモリに記憶された、及びこれらのプロセッサで実行されるコンピュータ実行可能命令(ソフトウェア)の形態で実装される論理エンティティであり得ることが理解される。
図15Dの例では、5Gコアネットワーク109は、アクセス及びモビリティ管理機能(access and mobility management function、AMF)172、セッション管理機能(Session Management Function、SMF)174、ユーザプレーン機能(User Plane Functions、UPFs)176a及び176b、ユーザデータ管理機能(User Data Management Function、UDM)197、認証サーバ機能(Authentication Server Function、AUSF)190、ネットワーク露出機能(Network Exposure Function、NEF)196、ポリシー制御機能(Policy Control Function、PCF)184、非3GPPインターワーキング機能(N3IWF)199、ユーザデータリポジトリ(User Data Repository、UDR)178を含んでもよい。前述の要素の各々は、5Gコアネットワーク109の一部として図示されているが、これらの要素のいずれも、コアネットワークオペレータ以外のエンティティによって所有及び/又は操作され得ることが理解されよう。また、5Gコアネットワークはこれらの要素の全てからなるとは限らず、追加の要素からなる場合があり、これらの要素各々の複数の実例からなる場合があることも理解される。図15Dは、ネットワーク機能が互いに直接接続することを示しているが、これらネットワーク機能が直径ルーティングエージェント又はメッセージバスなどのルーティングエージェントを介して通信し得ることが理解されるべきである。
図15Dの例では、ネットワーク機能間の接続性は一組のインターフェース又は基準ポイントを介して達成される。ネットワーク機能は、他のネットワーク機能又はサービスによって呼び出されるか、又はコールされる一組のサービスとしてモデル化されるか、記載されるか、又は実装され得ることが理解され得る。ネットワーク機能サービスの呼び出しは、ネットワーク機能間の直接接続、メッセージバス上のメッセージングの交換、ソフトウェア機能の発呼などを介して達成され得る。
AMF172は、N2インターフェースを介してRAN105に接続され得、制御ノードとして機能し得る。例えば、AMF172は、登録管理、接続管理、到達可能性管理、アクセス認証、アクセス認可の役割を果たし得る。AMFは、ユーザプレーントンネル構成情報を、N2インターフェースを介してRAN105に転送する役割を果たし得る。AMF172は、ユーザプレーントンネル構成情報を、N11インターフェースを介してSMFから受信し得る。AMF172は、一般に、NASパケットを、N1インターフェースを介して、WTRU102a、102b、及び102cに/からルーティングし、転送し得る。N1インターフェースは、図15Dに示されていない。
SMF174は、N11インターフェースを介してAMF172に接続され得る。同様に、SMFは、N7インターフェースを介してPCF184に、かつN4インターフェースを介してUPF176a及び176bに接続され得る。SMF174は、制御ノードとして機能し得る。例えば、SMF174は、セッション管理、WTRU102a、102b、及び102cのIPアドレス割り当て、UPF176a及びUPF176bにおけるトラフィックステアリングルールの管理及び構成、並びにAMF172へのダウンリンクデータ通知の生成の役割を果たし得る。
UPF176a及びUPF176bは、WTRU102a、102b、及び102cと他のデバイスとの間の通信を容易にするために、インターネット110などのパケットデータネットワーク(PDN)へのアクセスをWTRU102a、102b、及び102cに提供し得る。UPF176a及びUPF176bはまた、他のタイプのパケットデータネットワークへのアクセスをWTRU102a、102b、及び102cに提供し得る。例えば、他のネットワーク112は、イーサネットネットワーク、又はデータのパケットを交換する任意のタイプのネットワークであってもよい。UPF176a及びUPF176bは、N4インターフェースを介して、SMF174からトラフィックステアリングルールを受信し得る。UPF176a及びUPF176bは、パケットデータネットワークをN6インターフェースと接続することによって、又はN9インターフェースを介して互いに若しくは他のUPFに接続することによって、パケットデータネットワークへのアクセスを提供し得る。パケットデータネットワークへのアクセスを提供することに加えて、UPF176は、パケットルーティング及び転送、ポリシールールの施行、ユーザプレーントラフィックのサービス処理品質、ダウンリンクパケットバッファリングの役割を果たし得る。
AMF172はまた、N3IWF199に、例えば、N2インターフェースを介して接続され得る。N3IWFは、例えば3GPPによって定義されていない無線インターフェース技術を介して、WTRU102cと5Gコアネットワーク170との間の接続を容易にする。AMFは、RAN105と相互作用するのと同じ又は同様の様式で、N3IWF199と相互作用し得る。
PCF184は、N7インターフェースを介してSMF174に接続され、N15インターフェースを介してAMF172に接続され、N5インターフェースを介してアプリケーション機能(Application Function、AF)188に接続され得る。N15及びN5インターフェースは、図15Dには示されていない。PCF184は、AMF172及びSMF174などの制御プレーンノードにポリシールールを提供してもよく、制御プレーンノードがこれらのルールを施行することを可能にする。PCF184は、WTRU102a、102b、及び102cのためにAMF172にポリシーを送信することができて、AMFは、N1インターフェースを介してWTRU102a、102b、及び102cにポリシーを送達することができる。次いで、ポリシーは、WTRU102a、102b、及び102cにおいて施行又は適用され得る。
UDR178は、認証証明書及び加入情報のためのリポジトリとして機能し得る。UDRは、ネットワーク機能に接続してもよく、その結果、ネットワーク機能は、リポジトリ内にあるデータに追加し、そのデータを読み取り、かつこのデータを修正することができる。例えば、UDR178は、N36インターフェースを介してPCF184に接続してもよい。同様に、UDR178は、N37インターフェースを介してNEF196に接続してもよく、UDR178は、N35インターフェースを介してUDM197に接続してもよい。
UDM197は、UDR178と他のネットワーク機能との間のインターフェースとして機能し得る。UDM197は、UDR178のアクセスに対するネットワーク機能を認可し得る。例えば、UDM197は、N8インターフェースを介してAMF172に接続してもよく、UDM197は、N10インターフェースを介してSMF174に接続してもよい。同様に、UDM197は、N13インターフェースを介してAUSF190に接続してもよい。UDR178とUDM197とは、緊密に統合され得る。
AUSF190は、認証関連動作を実施し、N13インターフェースを介してUDM178に、及びN12インターフェースを介してAMF172に接続する。
NEF196は、5Gコアネットワーク109における能力及びサービスをアプリケーション機能(AF)188に露出する。露出は、N33 APIインターフェースで発生し得る。NEFは、N33インターフェースを介してAF188に接続してもよく、5Gコアネットワーク109の能力及びサービスを露出させるために、他のネットワーク機能に接続してもよい。
アプリケーション機能188は、5Gコアネットワーク109内のネットワーク機能と相互作用してもよい。アプリケーション機能188とネットワーク機能との間の相互作用は、直接インターフェースを介してもよいし、又はNEF196を介して発生してもよい。アプリケーション機能188は、5Gコアネットワーク109の一部とみなされてもよいし、又は5Gコアネットワーク109の外部にあり、モバイルネットワークオペレータと取引関係を有する企業によって展開されてもよい。
ネットワークスライシングは、モバイルネットワークオペレータに使用することができ、オペレータのエアインターフェースの後ろの、1つ以上の「仮想」コアネットワークをサポートするメカニズムである。これは、コアネットワークを1つ以上の仮想ネットワークに「スライス」して、単一のRAN全体で実行される、異なるRAN又は異なるサービスタイプをサポートすることを含む。ネットワークスライシングにより、オペレータは、例えば、機能性、性能、及び分離の領域において、多様な要件を必要とする異なる市場シナリオのための最適化された解決策を提供するようにカスタマイズされたネットワークを作成することを可能にする。
3GPPは、ネットワークスライシングをサポートするために5Gコアネットワークを設計している。ネットワークスライシングは、ネットワークオペレータが、非常に多様で極端な要件を必要とすることもある5Gの多様なユースケースの組(例えば、大規模なIoT、重要な通信、V2X、及び拡張されたモバイルブロードバンド)をサポートするために使用できる良好なツールである。ネットワークスライシング技術を使用しなければ、各使用事例がその特定の組の性能、スケーラビリティ、及び可用性要件を有する際、より広範囲の使用事例のニーズを効率的にサポートするのに十分な柔軟性及び拡張性がネットワークアーキテクチャにない可能性が高い。更に、新しいネットワークサービスの導入をより効率的にするべきである。
再び図15Dを参照すると、ネットワークスライシングシナリオにおいて、WTRU102a、102b、又は102cは、N1インターフェースを介してAMF172に接続してもよい。AMFは、1つ以上のスライスの論理的に一部であり得る。AMFは、WTRU102a、102b、又は102cの、1つ以上のUPF176a及び176b、SMF174、並びに他のネットワーク機能との接続又は通信を調整してもよい。UPF176a及び176b、SMF174、並びに他のネットワーク機能の各々は、同じスライス又は異なるスライスの一部であってもよい。それらが異なるスライスの一部であるとき、それらは、異なるコンピューティングリソース、セキュリティ証明書などを利用し得るという意味で、互いに分離され得る。
コアネットワーク109は、他のネットワークとの通信を容易にし得る。例えば、コアネットワーク109は、5Gコアネットワーク109とPSTN108との間のインターフェースとして機能するIPマルチメディアサブシステム(IMS)サーバなどのIPゲートウェイを含むか、又はこれと通信してもよい。例えば、コアネットワーク109は、ショートメッセージサービスを介して通信を容易にするショートメッセージサービス(short message service、SMS)サービスセンタを含むか、又はこれと通信し得る。例えば、5Gコアネットワーク109は、WTRU102a、102b、及び102cとサーバ又はアプリケーション機能188との間の非IPデータパケットの交換を容易にしてもよい。加えて、コアネットワーク170は、ネットワーク112へのアクセスをWTRU102a、102b、及び102cに提供することができ、ネットワーク112は、他のサービスプロバイダによって所有及び/又は操作される他の有線又は無線ネットワークを含み得る。
本明細書に記載され、図8A、図8C、図8D、及び図8Eに例示されるコアネットワークエンティティは、特定の既存の3GPP仕様においてそれらのエンティティに与えられる名前によって識別されるが、将来のそれらのエンティティ及び機能は、他の名前によって識別することができ、将来の3GPP NR仕様を含む、3GPPによって公開された将来の仕様において、特定のエンティティ又は機能が組み合わされ得ることが理解される。こうして、図8A、図8B、図8C、図8D、及び図8Eに記載及び例示される特定のネットワークエンティティ及び機能は、例としてのみ提供され、本明細書に開示及び特許請求される主題は、現在定義されているか又は将来定義されているかにかかわらず、任意の同様の通信システムにおいて具現化又は実装され得ることが理解される。
図15Eは、本明細書に記載のシステム、方法、装置が使用され得る例示的な通信システム111を示す。通信システム111は、ワイヤレス送信/受信ユニット(WTRU)A、B、C、D、E、F、基地局gNB121、V2Xサーバ124、及び路側ユニット(RSU)123a及び123bを含み得る。実際には、本明細書に提示される概念は、任意の数のWTRU、基地局gNB、V2Xネットワーク、及び/又は他のネットワーク要素に適用され得る。1つ又は複数の、又は全てのWTRU A、B、C、D、E、及びFは、アクセスネットワークのカバレッジ131の範囲外であり得る。WTRU A、B、及びCはV2Xグループを形成し、このグループではWTRU Aがグループリードであり、WTRU B及びCがグループメンバーである。
WTRU A、B、C、D、E、及びFは、それらがアクセスネットワークのカバレッジ131内にある場合、gNB121を介してUuインターフェース129を介して互いに通信し得る。図15Eの例では、WTRU B及びFはアクセスネットワークのカバレッジ131内に示される。WTRU A、B、C、D、E、及びFは、それらがアクセスネットワークのカバレッジ131下に、又はアクセスネットワークのカバレッジ131の外側にあるかどうかにかかわらず、インターフェース125a、125b、又は128などのサイドリンクインターフェース(例えば、PC5又はNR PC5)を介して互いに直接通信してもよい。例えば、図15Eの例では、アクセスネットワークのカバレッジ131の外側にあるWRTU Dは、カバレッジ131内にあるWTRU Fと通信する。
WTRU A、B、C、D、E、及びFは、車両対ネットワーク通信(V2N)133又はサイドリンクインターフェース125bを介してRSU123a又は123bと通信してもよい。WTRU A、B、C、D、E、及びFは、車両対インフラストラクチャ通信(V2I)インターフェース127を介してV2Xサーバ124に通信し得る。WTRU A、B、C、D、E、及びFは、車両対人間通信(V2P)インターフェース128を介して別のUEに通信し得る。
図15Fは、図15A、図8B、図8C、図8D、又は図8EのWTRU102などの、本明細書に記載のシステム、方法、及び装置による無線通信及び動作のために構成され得る、例示的な装置又はデバイスWTRU102のブロック図である。図15Fに示すように、例示的なWTRU102は、プロセッサ118、トランシーバ120、伝送/受信要素122、スピーカ/マイクロフォン124、キーパッド126、ディスプレイ/タッチパッド/インジケータ128、非リムーバブルメモリ130、リムーバブルメモリ132、電源134、全地球測位システム(global positioning system、GPS)チップセット136、及び他の周辺機器138を含んでもよい。WTRU102は、前述の要素の任意の部分組み合わせを含み得ることが理解され得る。また、基地局114a及び114b、並びに/又は基地局114a及び114bは、限定されないが、トランシーバ局(BTS)、ノード-B、サイトコントローラ、アクセスポイント(AP)、ホームノード-B、進化型ホームノード-B(evolved home node-B、eNodeB)、ホーム進化型ノード-B(home evolved node-B、HeNB)、ホーム進化型ノード-Bゲートウェイ、次世代ノード-B(gノード-B)、及びプロキシノードなどを表してもよく、数ある中でも、図15Fに図示され、本明細書に記載される要素のうちのいくつか又は全てを含んでもよい。
プロセッサ118は、汎用プロセッサ、専用プロセッサ、従来のプロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアに関連付けられた1つ以上のマイクロプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ(FPGA)回路、任意の他のタイプの集積回路(IC)、状態機械などであり得る。プロセッサ118は、信号コーディング、データ処理、電力制御、入力/出力処理、及び/又はWTRU102が無線環境で動作することを可能にする任意のその他の機能を、実行してもよい。プロセッサ118は、送信/受信要素122に連結され得るトランシーバ120に連結されてもよい。図15Fは、プロセッサ118及びトランシーバ120を別個の構成要素として示すが、プロセッサ118及びトランシーバ120は、電子パッケージ又はチップにおいて一緒に統合され得ることが理解されよう。
UEの伝送/受信要素122は、エアインターフェース115/116/117を介して基地局(例えば、図15Aの基地局114a)に信号を伝送するか又は基地局から信号を受信するか、又はエアインターフェース115d/116d/117dを介して別のUEに信号を伝送するか又はUEから信号を受信するように構成されてもよい。例えば、送信/受信要素122は、RF信号を送信及び/又は受信するように構成されたアンテナであり得る。送信/受信要素122は、例えば、IR、UV、又は可視光信号を送信及び/又は受信するように構成されたエミッタ/検出器であり得る。送信/受信要素122は、RF信号及び光信号の両方を送信及び受信するように構成され得る。送信/受信要素122は、無線又は有線信号の任意の組み合わせを送信及び/又は受信するように構成され得ることが理解され得る。
加えて、伝送/受信要素122は、単一の要素として図15Fに図示されているが、WTRU102は、任意の数の伝送/受信要素122を含んでもよい。より具体的には、WTRU102は、MIMO技術を用いてもよい。したがって、WTRU102は、エアインターフェース115/116/117を介してワイヤレス信号を送信及び受信するための2つ以上の送信/受信要素122(例えば、多重アンテナ)を含み得る。
トランシーバ120は、送信/受信要素122によって送信される信号を変調し、送信/受信要素122によって受信される信号を復調するように、構成されてもよい。上記のように、WTRU102は、多重モード能力を有してもよい。したがって、トランシーバ120は、WTRU102が、複数のRAT、例えば、NR及びIEEE802.11若しくはNR及びE-UTRAを介して通信すること、又は異なるRRH、TRP、RSU、又はノードへの複数のビームを介して同じRATと通信することを可能にするための複数のトランシーバを含み得る。
WTRU102のプロセッサ118は、スピーカ/マイクロフォン124、キーパッド126、及び/又はディスプレイ/タッチパッド/インジケータ128(例えば、液晶ディスプレイ(liquid crystal display、LCD)ディスプレイユニット若しくは有機発光ダイオード(organic light-emitting diode、OLED)ディスプレイユニットに結合され得、それらからユーザ入力データを受信し得る。プロセッサ118はまた、ユーザデータをスピーカ/マイクロフォン124、キーパッド126、及び/又はディスプレイ/タッチパッド/インジケータ128に出力し得る。なお、プロセッサ118は、非リムーバブルメモリ130及び/又はリムーバブルメモリ132などの任意のタイプの好適なメモリから情報にアクセスし、かつ当該メモリにデータを記憶してもよい。非リムーバブルメモリ130は、ランダムアクセスメモリ(Random-Access Memory、RAM)、読み取り専用メモリ(Read-Only Memory、ROM)、ハードディスク、又は任意のその他のタイプのメモリ記憶デバイスを含んでもよい。リムーバブルメモリ132は、加入者識別モジュール(Subscriber Identity Module、SIM)カード、メモリスティック、セキュアデジタル(Secure Digital、SD)メモリカード等を含んでもよい。プロセッサ118は、クラウド又はエッジコンピューティングプラットフォーム又はホームコンピュータ(図示せず)でホストされるサーバ上など、WTRU102上に物理的に位置していないメモリから情報にアクセスし、そのメモリにデータを記憶してもよい。
プロセッサ118は、電源134から電力を受信し得るが、WTRU102におけるその他の構成部品に電力を分配する、及び/又は制御するように、構成されてもよい。電源134は、WTRU102に電力を供給するための、任意の好適なデバイスであってもよい。例えば、電源134は、1つ以上の乾式セル電池、太陽電池、燃料電池などを含み得る。
プロセッサ118はまた、GPSチップセット136に連結され得るが、これは、WTRU102の現在の場所に関する位置情報(例えば、経度及び緯度)を提供するように、構成されてもよい。GPSチップセット136からの情報に加えて又はその代わりに、WTRU102は、基地局(例えば、基地局114a、114b)からエアインターフェース115/116/117を介して場所情報を受信し、かつ/又は2つ以上の近くの基地局から受信されている信号のタイミングに基づいて、その場所を判定し得る。WTRU102は、任意の好適な位置判定方法によって場所情報を取得し得ることが理解され得る。
プロセッサ118は、他の周辺機器138に更に結合され得、追加の特徴、機能、及び/又は有線若しくは無線接続を提供する1つ以上のソフトウェアモジュール及び/又はハードウェアモジュールを含み得る。例えば、周辺機器138は、加速度計、生体認証(例えば、指紋認証)センサ、電子コンパス、衛星トランシーバ、デジタルカメラ(写真又はビデオ用)、ユニバーサルシリアルバス(universal serial bus、USB)ポート、又は他の相互接続インターフェース、振動デバイス、テレビトランシーバ、ハンズフリーヘッドセット、Bluetooth(登録商標)モジュール、周波数変調(frequency modulated、FM)無線ユニット、デジタル音楽プレーヤ、メディアプレーヤ、ビデオゲームプレーヤモジュールなどの様々なセンサを含み得る。
WTRU102は、センサ、家庭用電気機械器具、スマートウォッチ若しくはスマートクロージングなどのウェアラブルデバイス、医療若しくはeヘルスデバイス、ロボット、産業機器、ドローン、自動車、トラック、列車などの車両、又は飛行機などの他の装置又はデバイスに含まれ得る。WTRU102は、周辺機器138のうちの1つを含み得る相互接続インターフェースなどの1つ以上の相互接続インターフェースを介して、そのような装置又はデバイスの他の構成要素、モジュール、又はシステムに接続することができる。
図15Gは、RAN103/104/105、コアネットワーク106/107/109、PSTN108、インターネット110、他のネットワーク112、又はネットワークサービス113における、特定のノード又は機能エンティティなどの、図8A、図8C、図8D、及び図8Eに例示される通信ネットワークのうちの1つ以上の装置が具体化され得る、例示的なコンピューティングシステム90のブロック図である。コンピューティングシステム90はコンピュータ又はサーバを含んでもよく、主にコンピュータ可読命令によって制御されてもよい。コンピュータ可読命令はソフトウェアの形態で、任意の場所で、又はこのようなソフトウェアが記憶又はアクセスされるあらゆる手段によるものであってよい。そのようなコンピュータ可読命令は、プロセッサ91内で実行されて、コンピューティングシステム90に作業をさせ得る。プロセッサ91は、汎用プロセッサ、専用プロセッサ、従来のプロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアに関連付けられた1つ以上のマイクロプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)回路、任意の他のタイプの集積回路(IC)、状態機械などであり得る。プロセッサ91は、信号コーディング、データ処理、電力制御、入力/出力処理、及び/又はコンピューティングシステム90が通信ネットワークで動作することを可能にする任意の他の機能を実施し得る。コプロセッサ81は、メインプロセッサ91とは異なる任意のプロセッサであり、追加の機能を実施するか又はプロセッサ91を支援してもよい。プロセッサ91及び/又はコプロセッサ81は、本明細書に開示される方法及び装置に関連するデータを受信、生成、及び処理することができる。
動作中、プロセッサ91は、命令をフェッチ、復号、及び実行し、コンピューティングシステムのメインデータ転送経路、システムバス80を介して他のリソースに情報を送信する。そのようなシステムバスは、コンピューティングシステム90内の構成要素を接続し、データ交換のための媒体を定義する。システムバス80は、典型的には、データを送信するためのデータライン、アドレスを送信するためのアドレスライン、及び割り込みを送信しシステムバスを動作させるための制御ラインを含む。このようなシステムバス80の例は、周辺構成要素相互接続(Peripheral Component Interconnect、PCI)バスである。
システムバス80に結合されたメモリは、ランダムアクセスメモリ(RAM)82及び読み取り専用メモリ(ROM)93を含む。そのようなメモリは、情報が記憶及び取り出されることを可能にする回路を含む。ROM93は一般に、容易に修正し得ない記憶されたデータを含む。RAM82に記憶されたデータは、プロセッサ91又は他のハードウェアデバイスによって読み取られるか、又は変更され得る。RAM82及び/又はROM93へのアクセスは、メモリコントローラ92によって制御され得る。メモリコントローラ92は、命令が実行されると、仮想アドレスを物理アドレスに変換するアドレス変換機能を提供することができる。メモリコントローラ92はまた、システム内のプロセスを分離し、システムプロセスをユーザプロセスから分離するメモリ保護機能を提供し得る。したがって、第1のモードで実行されるプログラムは、それ自体のプロセス仮想アドレス空間によってマッピングされたメモリのみにアクセスすることができ、プロセス間のメモリ共有が設定されていない限り、別のプロセスの仮想アドレス空間内のメモリにアクセスし得ない。
加えて、コンピューティングシステム90は、プリンタ94、キーボード84、マウス95、及びディスクドライブ85などの、プロセッサ91から周辺機器に命令を通信する役割を果たす周辺機器コントローラ83を含み得る。
ディスプレイコントローラ96によって制御されるディスプレイ86は、コンピューティングシステム90によって生成された視覚的出力を表示するために使用される。そのような視覚的出力は、テキスト、グラフィック、アニメーショングラフィック、及び動画を含み得る。視覚的出力は、グラフィカルユーザインターフェース(graphical user interface、GUI)の形態で提供され得る。ディスプレイ86は、CRTベースのビデオディスプレイ、LCDベースのフラットパネルディスプレイ、ガスプラズマベースのフラットパネルディスプレイ、又はタッチパネルで実装され得る。ディスプレイコントローラ96は、ディスプレイ86に送信されるビデオ信号を生成するために必要な電子部品を含む。
更に、コンピューティングシステム90は、コンピューティングシステム90を、図8A、図8B、図8C、図8D、及び図8EのRAN103/104/105、コアネットワーク106/107/109、PSTN108、インターネット110、WTRU102、又は他のネットワーク112などの外部通信ネットワーク若しくはデバイスに接続するために使用され得る、例えば、無線若しくは有線ネットワークアダプタ97などの通信回路を含み得、コンピューティングシステム90が、それらのネットワークの他のノード又は機能的エンティティと通信することを可能にする。通信回路は、単独で、又はプロセッサ91と組み合わせて、本明細書に記載の特定の装置、ノード、又は機能エンティティの送信及び受信ステップを実施するために使用され得る。
本明細書に記載の装置、システム、方法、及びプロセスのいずれか又は全ては、コンピュータ可読記憶媒体上に記憶されたコンピュータ実行可能命令(例えば、プログラムコード)の形態で具体化され得、その命令は、プロセッサ118又は91などのプロセッサによって実行されるときに、プロセッサに、本明細書に記載のシステム、方法、及びプロセスを実施及び/又は実装させることが理解される。具体的には、本明細書に記載のステップ、動作、又は機能のいずれかは、無線及び/又は有線ネットワーク通信のために構成された装置又はコンピューティングシステムのプロセッサ上で実行される、そのようなコンピュータ実行可能命令の形態で実装され得る。コンピュータ可読記憶媒体は、任意の非一時的な(例えば、有形又は物理的)方法又は技術で実装される、情報を記憶するための、揮発性及び不揮発性、リムーバブル及び非リムーバブルな媒体を含むが、そのようなコンピュータ可読記憶媒体は、信号を含まない。コンピュータ可読記憶媒体には、RAM、ROM、EEPROM、フラッシュメモリ、又は他のメモリ技術、CD-ROM、デジタル多用途ディスク(digital versatile disks、DVD)又は他の光ディスク記憶、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスク記憶装置、若しくは他の磁気記憶デバイス、又は所望の情報を記憶するために使用され得、コンピューティングシステムによってアクセスされ得る任意の他の有形若しくは物理媒体が含まれる。

Claims (9)

  1. 無線送信/受信ユニット(WTRU)によって実施される方法であって、前記方法は、
    登録要求メッセージをネットワークに送信することであって、前記登録要求メッセージは、前記WTRUがネットワークスライス時間的利用可能性情報の利用をサポートすることができるという指示を含む、送信することと、
    1つ以上のネットワークスライスの時間的利用可能性情報を示す登録受諾メッセージを前記ネットワークから受信することであって、前記時間的利用可能性情報は、前記1つ以上のネットワークスライスの各々について、それぞれの示されたアクセス期間における前記1つ以上のネットワークスライスの利用可能性を示し、また、前記それぞれの示されたアクセス期間は、前記1つ以上のネットワークスライスが利用可能になる第1の時間と、前記1つ以上のネットワークスライスが利用不可能になる第2の時間とを含む、受信することと、
    前記受信された時間的利用可能性情報に基づいて、前記ネットワークスライスが利用不可能になることを判定することと、
    時間期間内に利用不可能であると判定された前記ネットワークスライスに関連付けられた1つ以上のプロトコルデータユニット(PDU)セッションを放棄することと、
    前記1つ以上のネットワークスライスの更新された時間的利用可能性情報を示す構成更新メッセージを前記ネットワークから受信することと、を含む、方法。
  2. 前記ネットワークスライスの非アクティブ時間期間が近づいている場合、PDUセッションの開始を停止する理由を示す通知を送ることを更に含む、請求項1に記載の方法。
  3. 前記登録受諾メッセージは、前記登録要求メッセージに応答して受信される登録応答メッセージである、請求項1に記載の方法。
  4. 前記時間期間内に前記ネットワークスライスが利用不可能であることに基づいて、PDUセッションを停止することを更に含む、請求項1に記載の方法。
  5. 前記1つ以上のネットワークスライスに関連付けられた更新された時間情報を受信することを更に含む、請求項1に記載の方法。
  6. 示された前記アクセス期間の時間情報は、前記1つ以上のネットワークスライスが利用可能になる第1の時間と、前記1つ以上のネットワークスライスが利用不可能になる第2の時間とを含む、請求項1に記載の方法。
  7. 前記登録要求メッセージは、前記WTRUがアプリケーションごとの認証及び認可(PAAA)をサポートすることをさらに示す、請求項1に記載の方法。
  8. 前記ネットワークからの前記登録受諾メッセージは、前記1つ以上のネットワークスライスのうちのネットワークスライスが前記WTRUからのPAAAを必要とすることをさらに示す、請求項7に記載の方法。
  9. 前記ネットワークスライスが利用不可能になりつつあることをアプリケーションに通知することを決定することと、
    データを送信するために前記1つ以上のネットワークスライスのうちの異なるネットワークスライスを試みることを決定することと、を更に含む、請求項1に記載の方法。
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