特許 7612661 複数のＵＳＩＭを有するＷＴＲＵの登録及びセキュリティ強化

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-27

(45)【発行日】2025-01-14

(54)【発明の名称】複数のＵＳＩＭを有するＷＴＲＵの登録及びセキュリティ強化

(51)【国際特許分類】

   H04W 12/45 20210101AFI20250106BHJP

   H04W 12/72 20210101ALI20250106BHJP

   H04W 12/06 20210101ALI20250106BHJP

   H04W 8/20 20090101ALI20250106BHJP

【ＦＩ】

H04W12/45

H04W12/72

H04W12/06

H04W8/20

【請求項の数】 20

(21)【出願番号】P 2022507597

(86)(22)【出願日】2020-08-13

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-10-18

(86)【国際出願番号】 US2020046124

(87)【国際公開番号】W WO2021034593

(87)【国際公開日】2021-02-25

【審査請求日】2023-08-14

(31)【優先権主張番号】62/888,109

(32)【優先日】2019-08-16

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】510030995

【氏名又は名称】インターデイジタル パテント ホールディングス インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110001243

【氏名又は名称】弁理士法人谷・阿部特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】アギリ、ベロウズ

(72)【発明者】

【氏名】ブルシロフスキー、アレック

(72)【発明者】

【氏名】シー、シアオイェン

(72)【発明者】

【氏名】フェルディ、サミール

(72)【発明者】

【氏名】オルベラ－ヘルナンデス、ウリセス

【審査官】米倉 明日香

(56)【参考文献】

【文献】欧州特許出願公開第２７７３１４０（ＥＰ，Ａ１）

【文献】中国特許出願公開第１０５５５４９１２（ＣＮ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／０２６９８９１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／００９８５０２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特表２０１８－５３８７２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１８／０１１０７８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／０１３４９４５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１３／０２１９１８０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１８－４１４４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００９／００８３８３３（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｂ ７／２４－ ７／２６

Ｈ０４Ｗ ４／００－９９／００

３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ ＷＧ１－４

ＳＡ ＷＧ１－４

ＣＴ ＷＧ１、４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

プロセッサと、メモリと、を備える、無線送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）であって、前記ＷＴＲＵが、前記ＷＴＲＵの前記メモリに記憶されたコンピュータ実行可能命令を更に含み、前記命令が、前記ＷＴＲＵの前記プロセッサによって実行されたときに、前記ＷＴＲＵに、
ネットワークに、少なくとも、
前記ＷＴＲＵと関連付けられた第１の加入者識別モジュール、及び
前記ＷＴＲＵと関連付けられた第２の加入者識別モジュールを認証するための要求を示す要求メッセージを送ることと、
前記ネットワークから、第１のチャレンジメッセージを受信することと、
前記第１の加入者識別モジュールに、前記第１のチャレンジメッセージを送ることと、
前記第１の加入者識別モジュールから、前記第１のチャレンジメッセージに基づいて、第１の応答メッセージを受信することと、
前記第２の加入者識別モジュールに、前記第１の応答メッセージを第２のチャレンジメッセージのインジケーションとして送ることと、
前記第２の加入者識別モジュールから、前記第１の応答メッセージに基づいて、集合応答メッセージを受信することであって、前記集合応答メッセージは、前記第１の加入者識別モジュールから受信された前記第１の応答メッセージとは異なる応答を含む、ことと、
前記第１のチャレンジメッセージに応答して、前記ネットワークに、前記集合応答メッセージを送ることと、
を行わせるＷＴＲＵ。

【請求項2】

前記第１の加入者識別モジュールが、第１の汎用加入者識別モジュール（ＵＳＩＭ）を含み、前記第２の加入者識別モジュールが、第２のＵＳＩＭを含む、請求項１に記載のＷＴＲＵ。

【請求項3】

前記第１のチャレンジメッセージが、１つ以上の乱数（ＲＡＮＤ）を含む、請求項１に記載のＷＴＲＵ。

【請求項4】

前記集合応答メッセージが、前記ＷＴＲＵと前記ネットワークとの認証を可能にする、請求項１に記載のＷＴＲＵ。

【請求項5】

前記要求メッセージが、
前記第１の加入者識別モジュールと関連付けられた第１の暗号化された加入者識別子（ＳＵＣＩ）、及び
前記第２の加入者識別モジュールと関連付けられた第２のＳＵＣＩを含む、請求項１に記載のＷＴＲＵ。

【請求項6】

前記第１のＳＵＣＩが、ホーム公衆陸上移動体通信網（ＨＰＬＭＮ）に記憶された第１の加入と関連付けられ、前記第２のＳＵＣＩが、前記ＨＰＬＭＮに記憶された第２の加入と関連付けられている、請求項５に記載のＷＴＲＵ。

【請求項7】

前記要求メッセージが、
前記第１の加入者識別モジュールと関連付けられた第１の暗号化された加入者識別子（ＳＵＣＩ）、及び
ＭＵＳＩＭ認証指標のための複数の汎用加入者識別モジュール（ＭＵＳＩＭ）を含む、請求項１に記載のＷＴＲＵ。

【請求項8】

無線送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）における使用のための方法であって、
ネットワークに、少なくとも、
前記ＷＴＲＵと関連付けられた第１の加入者識別モジュール、及び
前記ＷＴＲＵと関連付けられた第２の加入者識別モジュールを認証するための要求を示す要求メッセージを送ることと、
前記ネットワークから、第１のチャレンジメッセージを受信することと、
前記第１の加入者識別モジュールに、前記第１のチャレンジメッセージを送ることと、
前記第１の加入者識別モジュールから、前記第１のチャレンジメッセージに基づいて、第１の応答メッセージを受信することと、
前記第２の加入者識別モジュールに、前記第１の応答メッセージを第２のチャレンジメッセージのインジケーションとして送ることと、
前記第２の加入者識別モジュールから、前記第１の応答メッセージに基づいて、集合応答メッセージを受信することであって、前記集合応答メッセージは、前記第１の加入者識別モジュールから受信された前記第１の応答メッセージとは異なる応答を含む、ことと、
前記第１のチャレンジメッセージに応答して、前記ネットワークに、前記集合応答メッセージを送ることと、
を含む、方法。

【請求項9】

前記第１の加入者識別モジュールが、第１の汎用加入者識別モジュール（ＵＳＩＭ）を含み、前記第２の加入者識別モジュールが、第２のＵＳＩＭを含む、請求項８に記載の方法。

【請求項10】

前記第１のチャレンジメッセージが、１つ以上の乱数（ＲＡＮＤ）を含む、請求項８に記載の方法。

【請求項11】

前記集合応答メッセージが、前記ＷＴＲＵと前記ネットワークとの認証を可能にする、請求項８に記載の方法。

【請求項12】

前記要求メッセージが、
前記第１の加入者識別モジュールと関連付けられた第１の暗号化された加入者識別子（ＳＵＣＩ）、及び
前記第２の加入者識別モジュールと関連付けられた第２のＳＵＣＩを含む、請求項８に記載の方法。

【請求項13】

前記第１のＳＵＣＩが、ホーム公衆陸上移動体通信網（ＨＰＬＭＮ）に記憶された第１の加入と関連付けられており、前記第２のＳＵＣＩが、前記ＨＰＬＭＮに記憶された第２の加入と関連付けられている、請求項１２に記載の方法。

【請求項14】

前記要求メッセージが、
前記第１の加入者識別モジュールと関連付けられた第１の暗号化された加入者識別子（ＳＵＣＩ）、及び
ＭＵＳＩＭ認証のための複数の汎用加入者識別モジュール（ＭＵＳＩＭ）を含む、請求項８に記載の方法。

【請求項15】

プロセッサと、メモリと、を備える、装置であって、前記装置が、前記装置の前記メモリに記憶されたコンピュータ実行可能命令を更に含み、前記命令が、前記装置の前記プロセッサによって実行されたときに、前記装置に、
ネットワークに、少なくとも、
第１の無線送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）と関連付けられた第１の加入者識別情報、及び
第２のＷＴＲＵと関連付けられた第２の加入者識別情報を認証するための要求を示す要求メッセージを送ることと、
前記ネットワークから、第１のチャレンジメッセージを受信することと、
前記第１のＷＴＲＵに、前記第１のチャレンジメッセージを送ることと、
前記第１のＷＴＲＵから、前記第１のチャレンジメッセージに基づいて、第１の応答メッセージを受信することと、
前記第２のＷＴＲＵに、前記第１の応答メッセージを第２のチャレンジメッセージのインジケーションとして送ることと、
前記第２のＷＴＲＵから、前記第１の応答メッセージに基づいて、集合応答メッセージを受信することであって、前記集合応答メッセージは、前記第１のＷＴＲＵから受信された前記第１の応答メッセージとは異なる応答を含む、ことと、
前記第１のチャレンジメッセージに応答して、前記ネットワークに、前記集合応答メッセージを送ることと、
を行わせる、装置。

【請求項16】

前記第１のＷＴＲＵが、第１のモノのインターネット（ＩｏＴ）デバイスを含み、前記第２のＷＴＲＵが、第２のＩｏＴデバイスを含む、請求項１５に記載の装置。

【請求項17】

前記第１のチャレンジメッセージが、１つ以上の乱数（ＲＡＮＤ）を含む、請求項１５に記載の装置。

【請求項18】

前記集合応答メッセージが、前記第１のＷＴＲＵ及び前記第２のＷＴＲＵと、前記ネットワークと、の認証を可能にする、請求項１５に記載の装置。

【請求項19】

前記要求メッセージが、
前記第１のＷＴＲＵと関連付けられた第１の暗号化された加入者識別子（ＳＵＣＩ）、及び
前記第２のＷＴＲＵと関連付けられた第２のＳＵＣＩを含む、
請求項１５に記載の装置。

【請求項20】

前記第１のＳＵＣＩが、ホーム公衆陸上移動体通信網（ＨＰＬＭＮ）に記憶された第１の加入と関連付けられ、前記第２のＳＵＣＩが、前記ＨＰＬＭＮに記憶された第２の加入と関連付けられている、請求項１９に記載の装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１９年８月１６日に出願された米国仮特許出願第６２／８８８，１０９号の利益を主張するものであり、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

【背景技術】

【0002】

無線送信／受信ユニット（wireless transmit/receive unit、ＷＴＲＵ）が２枚以上のＳＩＭカード（例えば、２つ以上の汎用加入者識別モジュール（universal subscriber identity module、ＵＳＩＭ））を有するとき、いくつかのシステム下では、ＷＴＲＵは、ユーザが各ＵＳＩＭによって提供されるサービスにアクセスするために、ＵＳＩＭごとに別個のネットワーク登録及び認証手順を実施する。これは、登録及び認証手順に時間並びに資源を要するため、非効率的である。例えば、ＷＴＲＵは、２つの別個の登録及び認証手順を実施してＳＩＭカードを識別し得、これは時間及び資源を要するプロセスである。更に、２枚以上のＳＩＭカードを有するＷＴＲＵのセキュリティ手順は、関与する全ての加入が認証されていることを確実にするために、多数のメッセージを交換することになり得る。

【0003】

したがって、複数の汎用加入者識別モジュール（multiple universal subscriber identity module、ＭＵＳＩＭ）を有するＷＴＲＵの登録及びセキュリティ手順を強化することが必要とされている。

【発明の概要】

【0004】

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。

【0005】

本明細書では、複数の汎用加入者識別モジュール（ＵＳＩＭ）を有する無線送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）の登録及びセキュリティのための方法及び装置が記載される。ＷＴＲＵが、１つの登録及び認証手順中に複数のＵＳＩＭを登録及び認証することを可能にする、最適化された登録及び認証手順が本明細書に記載される。本明細書に記載される技術では、各ＵＳＩＭのための別個の登録及び認証手順の必要性を排除し得る。

【0006】

一実施形態によれば、ＷＴＲＵは、登録要求メッセージにおいて、複数のＵＳＩＭを登録していることをネットワークに通知し得る。次いで、ネットワーク及びＷＴＲＵは、集合チャレンジ／応答（すなわち、全てのＵＳＩＭのための単一の認証チャレンジ及び単一の認証応答）を用いて認証手順を実施し得る。例えば、認証手順は、チャレンジメッセージが複数の乱数（random number、ＲＡＮＤ）を含み、応答メッセージが複数の応答（response、ＲＥＳ）を含むように修正され得る。ＷＴＲＵは、ＭＵＳＩＭ集合チャレンジ／応答を用いて認証手順を実施するために、ＵＳＩＭ１のための１つの暗号化された加入者識別子（Subscription Concealed Identifier、ＳＵＣＩ）及び複数のＵＳＩＭ（multiple USIM、ＭＵＳＩＭ）登録（ＵＳＩＭ１及びＵＳＩＭ２）のための指標を含み得る。ＷＴＲＵは、単一の認証チャレンジを受信し得るが、２つのｎｇＫＳＩは受信し得ない。ＭＥは、ＲＥＳ１を認証チャレンジとしてＵＳＩＭ２に渡し得、第１の集合認証応答ＲＥＳ２を取得し得る。ＷＴＲＵは、ネットワークに送られた認証応答において、集合認証応答ＲＥＳ２を含み得る。別の例では、ゲートウェイデバイスは、登録要求メッセージにおいて、複数のデバイス（すなわち、複数のＷＴＲＵ）を登録していることをネットワークに通知し得る。次いで、ネットワーク及びゲートウェイは、集合チャレンジ／応答（すなわち、全てのＷＴＲＵのための単一の認証チャレンジ及び単一の認証応答）を用いて認証手順を実施し得る。

【0007】

別の実施形態によれば、ＷＴＲＵは、フラグを挿入して親識別情報を使用することによって、両方のＵＳＩＭカードの登録を実施し得る。オペレータ設定に基づいて、ネットワークは、登録受諾において、第１の（親）識別情報のためのただ１つのＧｌｏｂａｌｌｙ Ｕｎｉｑｕｅ Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ（ＧＵＴＩ）を送る。次いで、ＷＴＲＵは、第２のＧＵＴＩを判定し得る。一例では、ＷＴＲＵは、２つの識別情報と関連付けられた登録メッセージを送り得、登録は、２つの識別情報のうちの第１の識別情報を示すフラグを含む。次いで、ＷＴＲＵは、ネットワークから、第１の識別情報と関連付けられた１つの識別子を含む登録受諾メッセージを受信し得る。次いで、ＷＴＲＵは、登録受諾メッセージに基づいて、２つの識別情報のうちの第２の識別情報と関連付けられた第２の識別子を判定し得る。

【図面の簡単な説明】

【0008】

本出願のより堅牢な理解を容易にするために、ここで、添付の図面が参照され、同様の要素は同様の参照番号で参照される。これらの図面は、本出願を限定するものと解釈されるべきではなく、例解のみを意図している。

【0009】

更に、図中の同様の参照番号は、同様の要素を示している

【0010】

【図1A】１つ以上の開示された実施形態が実装され得る、例示的な通信システムを例解するシステム図である。

【0011】

【図1B】一実施形態による、図１Ａに例解される通信システム内で使用され得る、例示的な無線送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）を例解するシステム図である。

【0012】

【図1C】一実施形態による、図１Ａに例解される通信システム内で使用され得る、例示的な無線アクセスネットワーク（radio access network、ＲＡＮ）及び例示的なコアネットワーク（core network、ＣＮ）を例解するシステム図である。

【0013】

【図1D】一実施形態による、図１Ａに例解される通信システム内で使用され得る、更なる例示的なＲＡＮ及び更なる例示的なＣＮを例解するシステム図である。

【0014】

【図2】５Ｇ又はＮｅｘｔＧｅｎネットワークの潜在的なアーキテクチャの参照モデルの図である。

【0015】

【図3】ＷＴＲＵが、組み合わされた認証手順を使用して、様々なＵＳＩＭをネットワークと認証する、ＭＵＳＩＭ認証のための解決策の高レベル図である。

【0016】

【図4】認証手順の識別部分の図である。

【0017】

【図5】５Ｇ ＡＫＡ認証手順の図である。

【0018】

【図6】ＷＴＲＵが、組み合わされた認証手順を使用して、様々なＵＳＩＭをネットワークと認証する、ＭＵＳＩＭ認証のための解決策の高レベル図を例解する。

【0019】

【図7】ゲートウェイが、組み合わされた認証手順を使用して、様々なＷＴＲＵをネットワークと認証する、ＭＵＳＩＭ認証のための解決策の高レベル図を例解する。

【発明を実施するための形態】

【0020】

本明細書では、複数の汎用加入者識別モジュール（ＵＳＩＭ）を有する無線送信／受信ユニット（ＷＴＲＵ）の登録及びセキュリティのための方法及び装置が記載される。一実施形態によれば、ＷＴＲＵは、登録要求メッセージにおいて、複数のＵＳＩＭを登録していることをネットワークに通知し得る。次いで、ネットワーク及びＷＴＲＵは、集合チャレンジ／応答（すなわち、全てのＵＳＩＭのための単一のチャレンジ及び単一の応答）を用いて認証手順を実施し得る。別の例では、ゲートウェイデバイスは、登録要求メッセージにおいて、複数のデバイス（すなわち、複数のＷＴＲＵ）を登録していることをネットワークに通知し得る。次いで、ネットワーク及びゲートウェイは、集合チャレンジ／応答（すなわち、全てのＷＴＲＵのための単一のチャレンジ及び単一の応答）を用いて認証手順を実施し得る。

【0021】

図１Ａは、１つ以上の開示された実施形態が実装され得る、例示的な通信システム１００を例解する図である。通信システム１００は、音声、データ、ビデオ、メッセージング、ブロードキャストなどのコンテンツを複数の無線ユーザに提供する、複数のアクセスシステムであり得る。通信システム１００は、複数の無線ユーザが、無線帯域幅を含むシステムリソースの共有を通じて、このようなコンテンツにアクセスすることを可能にし得る。例えば、通信システム１００は、符号分割多重アクセス（code division multiple access、ＣＤＭＡ）、時分割多重アクセス（time division multiple access、ＴＤＭＡ）、周波数分割多重アクセス（frequency division multiple access、ＦＤＭＡ）、直交ＦＤＭＡ（orthogonal FDMA、ＯＦＤＭＡ）、シングルキャリアＦＤＭＡ（single-carrier FDMA、ＳＣ－ＦＤＭＡ）、ゼロテールユニークワードＤＦＴ－Ｓｐｒｅａｄ ＯＦＤＭ（zero-tail unique-word DFT-Spread OFDM、ＺＴ ＵＷ ＤＴＳ－ｓ ＯＦＤＭ）、ユニークワード ＯＦＤＭ（unique word OFDM、ＵＷ－ＯＦＤＭ）、リソースブロックフィルタ処理ＯＦＤＭ、フィルタバンクマルチキャリア（filter bank multicarrier、ＦＢＭＣ）、及び／又は同様のものなど、１つ以上のチャネルアクセス方法を採用し得る。

【0022】

図１Ａに示されるように、通信システム１００は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄと、ＲＡＮ１０４／１１３と、ＣＮ１０６／１１５と、公衆交換電話ネットワーク（public switched telephone network、ＰＳＴＮ）１０８と、インターネット１１０と、他のネットワーク１１２と、を含み得るが、開示された実施形態は、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を企図することが理解されよう。ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄの各々は、無線環境で動作及び／又は通信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、それらのいずれも「局」及び／又は「ＳＴＡ」と称され得るＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄは、無線信号を送信及び／又は受信するように構成され得、ユーザ機器（user equipment、ＵＥ）、移動局、固定又は移動加入者ユニット、加入ベースのユニット、ページャ、セルラ電話、携帯情報端末（personal digital assistant、ＰＤＡ）、スマートフォン、ラップトップ、ネットブック、パーソナルコンピュータ、無線センサ、ホットスポット又はＭｉ－Ｆｉデバイス、モノのインターネット（Internet of Things、ＩｏＴ）デバイス、ウォッチ又は他のウェアラブル、ヘッドマウントディスプレイ（head-mounted display、ＨＭＤ）、車両、ドローン、医療デバイス及びアプリケーション（例えば、遠隔手術）、工業用デバイス及びアプリケーション（例えば、工業用及び／又は自動処理チェーンコンテキストで動作するロボット及び／又は他の無線デバイス）、家電デバイス、商業用及び／又は工業用無線ネットワークで動作するデバイスなどを含み得る。ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、及び１０２ｄのいずれも、互換的にＵＥと称され得る。

【0023】

通信システム１００はまた、基地局１１４ａ及び／又は基地局１１４ｂを含み得る。基地局１１４ａ、１１４ｂの各々は、ＣＮ１０６／１１５、インターネット１１０、及び／又は他のネットワーク１１２など、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、１０２ｃ、１０２ｄ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、基地局トランシーバ（base transceiver station、ＢＴＳ）、ノードＢ、ｅＮｏｄｅＢ、ホームノードＢ、ホームｅＮｏｄｅＢ、ｇＮＢ、ＮＲ ＮｏｄｅＢ、サイトコントローラ、アクセスポイント（access point、ＡＰ）、無線ルータなどであり得る。基地局１１４ａ、１１４ｂは、各々単一の要素として描写されているが、基地局１１４ａ、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ことが理解されよう。

【0024】

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）、リレーノードなど、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、ＲＡＮ１０４／１１３の一部であり得る。基地局１１４ａ及び／又は基地局１１４ｂは、セル（図示せず）と称され得る、１つ以上のキャリア周波数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。これらの周波数は、認可スペクトル、無認可スペクトル、又は認可スペクトルと無認可スペクトルとの組み合わせであり得る。セルは、比較的固定され得るか、又は経時的に変化し得る特定の地理的エリアに無線サービスのためのカバレッジを提供し得る。セルは、セルセクタに更に分割され得る。例えば、基地局１１４ａと関連付けられたセルは、３つのセクタに分割され得る。したがって、一実施形態では、基地局１１４ａは、３つのトランシーバ、すなわち、セルの各セクタに１つずつのトランシーバを含み得る。一実施形態では、基地局１１４ａは、多入力多出力（multiple-input multiple output、ＭＩＭＯ）技術を採用し得、セルの各セクタのために複数のトランシーバを利用し得る。例えば、ビームフォーミングを使用して、所望の空間方向に信号を送信及び／又は受信し得る。

【0025】

基地局１１４ａ、１１４ｂ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、センチメートル波、マイクロメートル波、赤外線（infrared、ＩＲ）、紫外線（ultraviolet、ＵＶ）、可視光など）であり得るエアインターフェース１１６を通じて、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのうちの１つ以上と通信し得る。エアインターフェース１１６は、任意の好適な無線アクセス技術（radio access technology、ＲＡＴ）を使用して確立され得る。

【0026】

より具体的には、上記のように通信システム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、ＲＡＮ１０４／１１３内の基地局１１４ａ、及びＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ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（UMTS 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を確立し得る。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（Evolved HSPA、ＨＳＰＡ＋）などの通信プロトコルを含み得る。ＨＳＰＡは、高速ダウンリンク（Downlink、ＤＬ）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 UL Packet Access、ＨＳＵＰＡ）を含み得る。

【0027】

一実施形態では、基地局１１４ａ及びＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ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し得、これは、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-Advanced、ＬＴＥ－Ａ）、及び／又はＬＴＥ－Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｐｒｏ（LTE-Advanced Pro、ＬＴＥ－ＡＰｒｏ）を使用してエアインターフェース１１６を確立し得る。

【0028】

一実施形態では、基地局１１４ａ及びＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、ＮＲ無線アクセスなどの無線技術を実装し得、これは、Ｎｅｗ Ｒａｄｉｏ（ＮＲ）を使用してエアインターフェース１１６を確立し得る。

【0029】

一実施形態では、基地局１１４ａ及びＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、多重無線アクセス技術を実装し得る。例えば、基地局１１４ａ及びＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、例えば、デュアルコネクティビティ（dual connectivity、ＤＣ）原理を使用して、ＬＴＥ無線アクセス及びＮＲ無線アクセスを一緒に実装し得る。したがって、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃによって利用されるエアインターフェースは、複数のタイプの無線アクセス技術及び／又は複数のタイプの基地局（例えば、ｅＮＢ及びｇＮＢ）間で送られる送信によって特徴付けられ得る。

【0030】

他の実施形態では、基地局１１４ａ及びＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、ＩＥＥＥ８０２．１１（すなわち、ワイヤレスフィデリティ（Wireless Fidelity、ＷｉＦｉ）、ＩＥＥＥ８０２．１６（すなわち、マイクロ波アクセス用世界規模相互運用性（Worldwide Interoperability for Microwave Access、ＷｉＭＡＸ））、ＣＤＭＡ２０００、ＣＤＭＡ２０００ １Ｘ、ＣＤＭＡ２０００ ＥＶ－ＤＯ、暫定標準２０００（Ｉｎｔｅｒｉｍ Ｓｔａｎｄａｒｄ ２０００、ＩＳ－２０００）、暫定標準９５（Interim Standard 95、ＩＳ－９５）、暫定標準８５６（Interim Standard 856、ＩＳ－８５６）、移動体通信用グローバルシステム（Global System for Mobile communication、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。

【0031】

図１Ａの基地局１１４ｂは、例えば、無線ルータ、ホームノードＢ、ホームｅＮｏｄｅＢ、又はアクセスポイントであり得、事業所、自宅、車両、キャンパス、工業施設、空中回廊（例えば、ドローンによる使用のための）、車道などの局所的なエリア内の無線接続性を容易にするための任意の好適なＲＡＴを利用し得る。一実施形態では、基地局１１４ｂ及びＷＴＲＵ１０２ｃ、１０２ｄ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。一実施形態では、基地局１１４ｂ及びＷＴＲＵ１０２ｃ、１０２ｄ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。更に別の実施形態では、基地局１１４ｂ及びＷＴＲＵ１０２ｃ、１０２ｄは、セルラベースのＲＡＴ（例えば、ＷＣＤＭＡ、ＣＤＭＡ２０００、ＧＳＭ、ＬＴＥ、ＬＴＥ－Ａ、ＬＴＥ－Ａ Ｐｒｏ、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１Ａに示されるように、基地局１１４ｂ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１１４ｂは、ＣＮ１０６／１１５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。

【0032】

ＲＡＮ１０４／１１３は、ＣＮ１０６／１１５と通信し得、これは、音声、データ、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ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄ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。データは、異なるスループット要件、待ち時間要件、エラー許容要件、信頼性要件、データスループット要件、モビリティ要件などの様々なサービス品質（quality of service、ＱｏＳ）要件を有し得る。ＣＮ１０６／１１５は、呼制御、支払い請求サービス、移動体位置ベースのサービス、プリペイド呼、インターネット接続性、ビデオ配信などを提供し、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１Ａには示されていないが、ＲＡＮ１０４／１１３及び／又はＣＮ１０６／１１５は、ＲＡＮ１０４／１１３と同じＲＡＴ又は異なるＲＡＴを使用する他の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、ＮＲ無線技術を利用し得るＲＡＮ１０４／１１３に接続されることに加えて、ＣＮ１０６／１１５はまた、ＧＳＭ、ＵＭＴＳ、ＣＤＭＡ２０００、ＷｉＭＡＸ、Ｅ－ＵＴＲＡ、又はＷｉＦｉ無線技術を採用して別のＲＡＮ（図示せず）と通信し得る。

【0033】

ＣＮ１０６／１１５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、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのためのゲートウェイとしての機能を果たし得る。ＰＳＴＮ１０８は、従来型電話サービス（plain old telephone service、ＰＯＴＳ）を提供する回路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内の伝送制御プロトコル（transmission control protocol、ＴＣＰ）、ユーザデータグラムプロトコル（user datagram protocol、ＵＤＰ）及び／又はインターネットプロトコル（internet protocol、ＩＰ）などの共通の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。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、ＲＡＮ１０４／１１３と同じＲＡＴ又は異なるＲＡＴを採用し得る、１つ以上のＲＡＮに接続された別のＣＮを含み得る。

【0034】

通信システム１００内のＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄのいくつか又は全ては、マルチモード能力を含むことができる（例えば、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄは、異なる無線リンクを通じ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１Ａに示されるＷＴＲＵ１０２ｃは、セルラベースの無線技術を採用し得る基地局１１４ａと通信し、ＩＥＥＥ８０２無線技術を採用し得る基地局１１４ｂと通信するように構成され得る。

【0035】

図１Ｂは、例示的なＷＴＲＵ１０２を例解するシステム図である。図１Ｂに示されるように、ＷＴＲＵ１０２は、とりわけ、プロセッサ１１８、トランシーバ１２０、送信／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１２８、取り外し不可能なメモリ１３０、取り外し可能なメモリ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／又は他の周辺機器１３８を含み得る。ＷＴＲＵ１０２は、実施形態との整合性を保ちながら、前述の要素の任意の部分的組み合わせを含み得ることが理解されよう。

【0036】

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（digital signal processor、ＤＳＰ）、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと関連付けられた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（Application Specific Integrated Circuit、ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（Field Programmable Gate Array、ＦＰＧＡ）回路、任意の他のタイプの集積回路（integrated circuit、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他の機能を実施し得る。プロセッサ１１８は、トランシーバ１２０に結合され得、トランシーバ１２０は、送信／受信要素１２２に結合され得る。図１Ｂ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描写しているが、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内で一緒に統合され得ることが理解されよう。

【0037】

送信／受信要素１２２は、エアインターフェース１１６を通じて基地局（例えば、基地局１１４ａ）に信号を送信するか、又は基地局（例えば、基地局１１４ａ）から信号を受信するように構成され得る。例えば、一実施形態では、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。一実施形態では、送信／受信要素１２２は、例えば、ＩＲ信号、ＵＶ信号、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。更に別の実施形態では、送信／受信要素１２２は、ＲＦ信号及び光信号の両方を送信及び／又は受信するように構成され得る。送信／受信要素１２２は、無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よう。

【0038】

送信／受信要素１２２は、図１Ｂに単一の要素として描写されているが、ＷＴＲＵ１０２は、任意の数の送信／受信要素１２２を含み得る。より具体的には、ＷＴＲＵ１０２は、ＭＩＭＯ技術を採用し得る。したがって、一実施形態では、ＷＴＲＵ１０２は、エアインターフェース１１６を通じて無線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、複数のアンテナ）を含み得る。

【0039】

トランシーバ１２０は、送信／受信要素１２２によって送信されることになっている信号を変調し、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得る。上記のように、ＷＴＲＵ１０２は、マルチモード機能を有し得る。したがって、トランシーバ１２０は、ＷＴＲＵ１０２が、例えば、ＮＲ及びＩＥＥＥ８０２．１１などの複数のＲＡＴを介して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。

【0040】

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１２８（例えば、液晶ディスプレイ（liquid crystal display、ＬＣＤ）表示ユニット又は有機発光ダイオード（organic light-emitting diode、ＯＬＥＤ）表示ユニット）に結合され得、こ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、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１２８にユーザデータを出力し得る。加えて、プロセッサ１１８は、取り外し不可能なメモリ１３０及び／又は取り外し可能なメモリ１３２などの任意のタイプの好適なメモリからの情報にアクセスし、それらにデータを記憶し得る。取り外し不可能なメモリ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、又は任意の他のタイプのメモリ記憶デバイスを含み得る。取り外し可能なメモリ１３２は、加入者識別モジュール（ＳＩＭ）カード、メモリスティック、セキュアデジタル（secure digital、ＳＤ）メモリカードなどを含み得る。他の実施形態では、プロセッサ１１８は、サーバ又はホームコンピュータ（図示せず）上など、ＷＴＲＵ１０２上に物理的に位置していないメモリからの情報にアクセスし、そのメモリにデータを記憶し得る。

【0041】

プロセッサ１１８は、電源１３４から電力を受け取り得、ＷＴＲＵ１０２内の他の構成要素に電力を分配し、かつ／又はその電力を制御するように構成され得る。電源１３４は、ＷＴＲＵ１０２に給電するための任意の好適なデバイスであり得る。例えば、電源１３４は、１つ以上の乾電池（例えば、ニッケルカドミウム（nickel-cadmium、ＮｉＣｄ）、ニッケル亜鉛（nickel-zinc、ＮｉＺｎ）、ニッケル水素（nickel metal hydride、ＮｉＭＨ）、リチウムイオン（lithium-ion、Ｌｉ－ｉｏｎ）など）、太陽電池、燃料電池などを含み得る。

【0042】

また、プロセッサ１１８は、ＷＴＲＵ１０２の現在位置に関する位置情報（例えば、経度及び緯度）を提供するように構成され得るＧＰＳチップセット１３６に結合され得る。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、エアインターフェース１１６を通じて基地局（例えば、基地局１１４ａ、１１４ｂ）から位置情報を受信し、かつ／又は近くの２つ以上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位置を判定し得る。ＷＴＲＵ１０２は、実施形態との整合性を保ちながら、任意の好適な位置判定方法によって位置情報を獲得し得ることが理解されよう。

【0043】

プロセッサ１１８は、他の周辺機器１３８に更に結合され得、それらの周辺機器は、追加の特徴、機能、及び／又は有線若しくは無線接続性を提供する１つ以上のソフトウェア及び／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、電子コンパス、衛星トランシーバ、デジタルカメラ（写真及び／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、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、インターネットブラウザ、仮想現実及び／又は拡張現実（Virtual Reality and/or Augmented Reality、ＶＲ／ＡＲ）デバイス、活動量計などを含み得る。周辺機器１３８は、１つ以上のセンサを含み得、センサは、ジャイロスコープ、加速度計、ホール効果センサ、磁力計、方位センサ、近接センサ、温度センサ、時間センサ、ジオロケーションセンサ、高度計、光センサ、タッチセンサ、磁力計、気圧計、ジェスチャセンサ、生体認証センサ、及び／又は湿度センサのうちの１つ以上であり得る。

【0044】

ＷＴＲＵ１０２は、（例えば、ＵＬ（例えば、送信用）及びダウンリンク（例えば、受信用）の両方のための特定のサブフレームと関連付けられた）信号のいくつか又は全ての送信及び受信が並列及び／又は同時であり得る、全二重無線機を含み得る。全二重無線機は、ハードウェア（例えば、チョーク）又はプロセッサを介した信号処理（例えば、別個のプロセッサ（図示せず）又はプロセッサ１１８を介した）信号処理のいずれかを介した自己干渉を低減及び又は実質的に排除するための干渉管理ユニット１３９を含み得る。一実施形態では、ＷＲＴＵ１０２は、（例えば、ＵＬ（例えば、送信用）又はダウンリンク（例えば、受信用）のいずれかのための特定のサブフレームと関連付けられた）信号のいくつか又は全てのうちのどれかの送信及び受信のための半二重無線機を含み得る。

【0045】

図１Ｃは、一実施形態による、ＲＡＮ１０４及びＣＮ１０６を例解するシステム図である。上記のように、ＲＡＮ１０４は、Ｅ－ＵＴＲＡ無線技術を採用して、エアインターフェース１１６を通じてＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと通信し得る。ＲＡＮ１０４はまた、ＣＮ１０６と通信し得る。

【0046】

ＲＡＮ１０４は、ｅＮｏｄｅ－Ｂ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃを含み得るが、ＲＡＮ１０４は、実施形態との整合性を保ちながら、任意の数のｅＮｏｄｅ－Ｂを含み得ることが理解されよう。ｅＮｏｄｅ－Ｂ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃは各々、エアインターフェース１１６を通じてＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、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。一実施形態では、ｅＮｏｄｅ－Ｂ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃは、ＭＩＭＯ技術を実装し得る。したがって、ｅＮｏｄｅ－Ｂ１６０ａは、例えば、複数のアンテナを使用して、ＷＴＲＵ１０２ａに無線信号を送信し、かつ／又はＷＴＲＵ１０２ａから無線信号を受信し得る。

【0047】

ｅＮｏｄｅ－Ｂ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃの各々は、特定のセル（図示せず）と関連付けられ得、無線リソース管理決定、ハンドオーバ決定、ＵＬ及び／又はＤＬにおけるユーザのスケジューリングなどを扱うように構成され得る。図１Ｃに示されるように、ｅＮｏｄｅ－Ｂ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃは、Ｘ２インターフェースを通じて互いに通信し得る。

【0048】

図１Ｃに示されるＣＮ１０６は、モビリティ管理エンティティ（mobility management entity、ＭＭＥ）１６２、サービングゲートウェイ（serving gateway、ＳＧＷ）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（又はＰＧＷ）１６６を含み得る。前述の要素の各々は、ＣＮ１０６の一部として描写されているが、これらの要素のいずれも、ＣＮ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。

【0049】

ＭＭＥ１６２は、Ｓ１インターフェースを介してＲＡＮ１０４内のｅＮｏｄｅ－Ｂ１６２ａ、１６２ｂ、１６２ｃの各々に接続され得、制御ノードとしての機能を果たし得る。例えば、ＭＭＥ１６２は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃのユーザを認証すること、ベアラのアクティブ化／非アクティブ化、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、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ことなどを担い得る。ＭＭＥ１６２は、ＲＡＮ１０４と、ＧＳＭ及び／又はＷＣＤＭＡなどの他の無線技術を採用する他のＲＡＮ（図示せず）との間で切り替えるための制御プレーン機能を提供し得る。

【0050】

ＳＧＷ１６４は、Ｓ１インターフェースを介してＲＡＮ１０４内のｅＮｏｄｅＢ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃの各々に接続され得る。ＳＧＷ１６４は、一般に、ユーザデータパケットをＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに／ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃからルーティング及び転送し得る。ＳＧＷ１６４は、ｅＮｏｄｅＢ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、ＤＬデータがＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに対して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、１０２ｃのコンテキストを管理及び記憶することなど、他の機能を実施し得る。

【0051】

ＳＧＷ１６４は、ＰＧＷ１６６に接続され得、ＰＧＷ１６６は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ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。

【0052】

ＣＮ１０６は、他のネットワークとの通信を容易にし得る。例えば、ＣＮ１０６は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに、ＰＳＴＮ１０８などの回路交換ネットワークへのアクセスを提供して、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと従来の陸線通信デバイスとの間の通信を容易にし得る。例えば、ＣＮ１０６は、ＣＮ１０６とＰＳＴＮ１０８との間のインターフェースとしての機能を果たす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）を含むか、又はＩＰゲートウェイと通信し得る。加えて、ＣＮ１０６は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに、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、他のネットワーク１１２へのアクセスを提供し得る。

【0053】

ＷＴＲＵは、図１Ａ～図１Ｄで無線端末として説明されているが、いくつかの代表的な実施形態では、このような端末は、通信ネットワークとの有線通信インターフェースを（例えば、一時的に又は永久的に）使用し得ることが企図される。

【0054】

代表的な実施形態では、他のネットワーク１１２は、ＷＬＡＮであり得る。

【0055】

インフラストラクチャ基本サービスセット（Basic Service Set、ＢＳＳ）モードにおけるＷＬＡＮは、ＢＳＳのためのアクセスポイント（ＡＰ）と、ＡＰと関連付けられた１つ以上の局（station、ＳＴＡ）と、を有し得る。ＡＰは、配信システム（Distribution System、ＤＳ）若しくはＢＳＳに入る、かつ／又はＢＳＳから出るトラフィックを搬送する別のタイプの有線／無線ネットワークへのアクセス又はインターフェースを有し得る。ＢＳＳの外から発信するＳＴＡへのトラフィックは、ＡＰを通って到達し得、ＳＴＡに配信され得る。ＳＴＡからＢＳＳの外の宛先に発信するトラフィックは、ＡＰに送られて、それぞれの宛先に配信され得る。ＢＳＳ内のＳＴＡ間のトラフィックは、例えば、ＡＰを通って送られ得、送信元ＳＴＡがトラフィックをＡＰに送り得、ＡＰがトラフィックを宛先ＳＴＡに配信し得る。ＢＳＳ内のＳＴＡ間のトラフィックは、ピアツーピアトラフィックと見なされ得る、かつ／又は称され得る。ピアツーピアトラフィックは、直接リンクセットアップ（direct link setup、ＤＬＳ）を用いて、送信元ＳＴＡと宛先ＳＴＡとの間で（例えば、それらの間で直接）送られ得る。いくつかの代表的な実施形態では、ＤＬＳは、８０２．１１ｅ ＤＬＳ又は８０２．１１ｚトンネルＤＬＳ（tunneled DLS、ＴＤＬＳ）を使用し得る。独立ＢＳＳ（Independent BSS、ＩＢＳＳ）モードを使用するＷＬＡＮは、ＡＰを有さない場合があり、ＩＢＳＳ内の又はＩＢＳＳを使用するＳＴＡ（例えば、ＳＴＡの全て）は、互いに直接通信し得る。ＩＢＳＳ通信モードは、時折、本明細書では、「アドホック」通信モードと称され得る。

【0056】

８０２．１１ａｃインフラストラクチャ動作モード又は同様の動作モードを使用するとき、ＡＰは、プライマリチャネルなどの固定チャネル上でビーコンを送信し得る。プライマリチャネルは、固定幅（例えば、２０ＭＨｚ幅の帯域幅）又はシグナリングを介して動的に設定される幅であり得る。プライマリチャネルは、ＢＳＳの動作チャネルであり得、ＡＰとの接続を確立するためにＳＴＡによって使用され得る。いくつかの代表的な実施形態では、例えば、８０２．１１システムにおいて、衝突回避を備えたキャリア感知多重アクセス（Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance、ＣＳＭＡ／ＣＡ）が実装され得る。ＣＳＭＡ／ＣＡの場合、ＡＰを含むＳＴＡ（例えば、あらゆるＳＴＡ）は、プライマリチャネルを感知し得る。プライマリチャネルが特定のＳＴＡによって感知される／検出される、かつ／又はビジーであると判定される場合、特定のＳＴＡは、バックオフし得る。１つのＳＴＡ（例えば、ただ１つの局）は、所与のＢＳＳにおいて任意の所与の時間に送信し得る。

【0057】

高スループット（High Throughput、ＨＴ）ＳＴＡは、例えば、４０ＭＨｚ幅のチャネルを形成するためのプライマリ２０ＭＨｚチャネルと隣接又は非隣接２０ＭＨｚチャネルの組み合わせを介して、通信のために４０ＭＨｚ幅のチャネルを使用し得る。

【0058】

超高スループット（Very High Throughput、ＶＨＴ）ＳＴＡは、２０ＭＨｚ、４０ＭＨｚ、８０ＭＨｚ、及び／又は１６０ＭＨｚ幅のチャネルをサポートし得る。４０ＭＨｚチャネル及び／又は８０ＭＨｚチャネルは、連続した２０ＭＨｚチャネルを組み合わせることによって形成され得る。１６０ＭＨｚチャネルは、８つの連続した２０ＭＨｚチャネルを組み合わせることによって、又は８０＋８０構成と称され得る、２つの連続しない８０ＭＨｚチャネルを組み合わせることによって形成され得る。８０＋８０構成の場合、データは、チャネル符号化の後に、データを２つのストリームに分割し得るセグメントパーサを通じて渡され得る。逆高速フーリエ変換（Inverse Fast Fourier Transform、ＩＦＦＴ）処理及び時間領域処理は、各ストリームで別々に行われ得る。ストリームは、２つの８０ＭＨｚチャネル上にマッピングされ得、データは、送信ＳＴＡによって送信され得る。受信ＳＴＡの受信機において、８０＋８０構成についての上で説明された動作は、逆になり得、組み合わされたデータは、媒体アクセス制御（Medium Access Control、ＭＡＣ）に送られ得る。

【0059】

サブ１ＧＨｚ動作モードは、８０２．１１ａｆ及び８０２．１１ａｈによってサポートされる。チャネル動作帯域幅及びキャリアは、８０２．１１ｎ及び８０２．１１ａｃにおいて使用されるものと比較して、８０２．１１ａｆ及び８０２．１１ａｈにおいて低減される。８０２．１１ａｆは、ＴＶホワイトスペース（TV White Space、ＴＶＷＳ）スペクトルにおいて５ＭＨｚ、１０ＭＨｚ、及び２０ＭＨｚの帯域幅をサポートし、８０２．１１ａｈは、非ＴＶＷＳスペクトルを使用して１ＭＨｚ、２ＭＨｚ、４ＭＨｚ、８ＭＨｚ、及び１６ＭＨｚの帯域幅をサポートする。代表的な実施形態によれば、８０２．１１ａｈは、マクロカバレッジエリア内のＭＴＣデバイスなど、メータタイプの制御／マシンタイプ通信をサポートし得る。ＭＴＣデバイスは、いくつかの機能、例えば、いくつかの及び／又は限定された帯域幅のためのサポート（例えば、それらのみのためのサポート）を含む限定された機能を有し得る。ＭＴＣデバイスは、（例えば、非常に長いバッテリ寿命を維持するために）閾値を超えるバッテリ寿命を有するバッテリを含み得る。

【0060】

複数のチャネルと、８０２．１１ｎ、８０２．１１ａｃ、８０２．１１ａｆ、及び８０２．１１ａｈなどのチャネル帯域幅とをサポートし得るＷＬＡＮシステムは、プライマリチャネルとして指定され得るチャネルを含む。プライマリチャネルは、ＢＳＳ内の全てのＳＴＡによってサポートされる最大の共通動作帯域幅に等しい帯域幅を有し得る。プライマリチャネルの帯域幅は、最小帯域幅動作モードをサポートする、ＢＳＳ内で動作している全てのＳＴＡの中から、ＳＴＡによって設定及び／又は制限され得る。８０２．１１ａｈの例では、プライマリチャネルは、ＡＰ、及びＢＳＳ内の他のＳＴＡが２ＭＨｚ、４ＭＨｚ、８ＭＨｚ、１６ＭＨｚ、及び／又は他のチャネル帯域幅動作モードをサポートする場合であっても、１ＭＨｚモードをサポート（例えば、これのみをサポート）するＳＴＡ（例えば、ＭＴＣタイプデバイス）のための１ＭＨｚ幅であり得る。キャリア感知及び／又はネットワーク割り当てベクトル（k、ＮＡＶ）設定は、プライマリチャネルのステータスに依存し得る。例えば、ＡＰに送信する（１ＭＨｚ動作モードのみをサポートする）ＳＴＡに起因してプライマリチャネルがビジーである場合、周波数帯域の大部分がアイドルのままであり、利用可能であり得るとしても、利用可能な周波数帯域全体がビジーであると見なされ得る。

【0061】

米国では、８０２．１１ａｈによって使用され得る利用可能な周波数帯域は、９０２ＭＨｚ～９２８ＭＨｚである。韓国では、利用可能な周波数帯域は、９１７．５ＭＨｚ～９２３．５ＭＨｚである。日本では、利用可能な周波数帯域は、９１６．５ＭＨｚ～９２７．５ＭＨｚである。８０２．１１ａｈに利用可能な総帯域幅は、国コードに応じて６ＭＨｚ～２６ＭＨｚである。

【0062】

図１Ｄは、一実施形態による、ＲＡＮ１１３及びＣＮ１１５を例解するシステム図である。上記のように、ＲＡＮ１１３は、ＮＲ無線技術を採用して、エアインターフェース１１６を通じてＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと通信し得る。ＲＡＮ１１３はまた、ＣＮ１１５と通信し得る。

【0063】

ＲＡＮ１１３は、ｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃを含み得るが、ＲＡＮ１１３は、実施形態との整合性を保ちながら、任意の数のｇＮＢを含み得ることが理解されよう。ｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃは各々、エアインターフェース１１６を通じてＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、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。一実施形態では、ｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃは、ＭＩＭＯ技術を実装し得る。例えば、ｇＮＢ１８０ａ、１０８ｂは、ビームフォーミングを利用して、ｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃに信号を送信する、かつ／又はｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃから信号を受信し得る。したがって、ｇＮＢ１８０ａは、例えば、複数のアンテナを使用して、ＷＴＲＵ１０２ａに無線信号を送信し、かつ／又はＷＴＲＵ１０２ａから無線信号を受信し得る。一実施形態では、ｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃは、キャリアアグリゲーション技術を実装し得る。例えば、ｇＮＢ１８０ａは、複数のコンポーネントキャリアをＷＴＲＵ１０２ａ（図示せず）に送信し得る。これらのコンポーネントキャリアのサブセットは、無認可スペクトル上にあり得るが、残りのコンポーネントキャリアは、認可スペクトル上にあり得る。一実施形態では、ｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃは、多地点協調（Coordinated Multi-Point、ＣｏＭＰ）技術を実装し得る。例えば、ＷＴＲＵ１０２ａは、ｇＮＢ１８０ａ及びｇＮＢ１８０ｂ（及び／又はｇＮＢ１８０ｃ）からの協調された送信を受信し得る。

【0064】

ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、スケーラブルなヌメロロジと関連付けられた送信を使用して、ｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃと通信し得る。例えば、ＯＦＤＭシンボル間隔及び／又はＯＦＤＭサブキャリア間隔は、異なる送信、異なるセル、及び／又は無線送信スペクトルの異なる部分に対して変化し得る。ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、（例えば、様々な数のＯＦＤＭシンボルを含む、かつ／又は様々な長さの絶対時間が持続する）様々な又はスケーラブルな長さのサブフレーム又は送信時間間隔（transmission time interval、ＴＴＩ）を使用して、ｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃと通信し得る。

【0065】

ｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃは、スタンドアロン構成及び／又は非スタンドアロン構成でＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと通信するように構成され得る。スタンドアロン構成では、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、（例えば、ｅＮｏｄｅ－Ｂ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃなどの）他のＲＡＮにアクセスすることなく、ｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃと通信し得る。スタンドアロン構成では、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、ｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃのうちの１つ以上をモビリティアンカポイントとして利用し得る。スタンドアロン構成では、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、無認可帯域内の信号を使用して、ｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃと通信し得る。非スタンドアロン構成では、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、ｅＮｏｄｅ－Ｂ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃなどの別のＲＡＮとも通信し／それらにも接続しながら、ｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃと通信し／ｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃに接続し得る。例えば、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、１つ以上のｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃ、及び１つ以上のｅＮｏｄｅ－Ｂ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃと実質的に同時に通信するためにＤＣ原理を実装し得る。非スタンドアロン構成では、ｅＮｏｄｅ－Ｂ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃは、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃのためのモビリティアンカとしての機能を果たし得、ｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃは、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃにサービスするための追加のカバレッジ及び／又はスループットを提供し得る。

【0066】

ｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃの各々は、特定のセル（図示せず）と関連付けられ得、無線リソース管理決定、ハンドオーバ決定、ＵＬ及び／又はＤＬにおけるユーザのスケジューリング、ネットワークスライシングのサポート、デュアルコネクティビティ、ＮＲとＥ－ＵＴＲＡとの間のインターワーキング、ユーザプレーン機能（User Plane Function、ＵＰＦ）１８４ａ、１８４ｂへのユーザプレーンデータのルーティング、アクセス及びモビリティ管理機能（Access and Mobility Management Function、ＡＭＦ）１８２ａ、１８２ｂへの制御プレーン情報のルーティングなどを処理するように構成され得る。図１Ｄに示されるように、ｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃは、Ｘｎインターフェースを通じて互いに通信し得る。

【0067】

図１Ｄに示されるＣＮ１１５は、少なくとも１つのＡＭＦ１８２ａ、１８２ｂ、少なくとも１つのＵＰＦ１８４ａ、１８４ｂ、少なくとも１つのセッション管理機能（Session Management Function、ＳＭＦ）１８３ａ、１８３ｂ、及び場合によってはデータネットワーク（Data Network、ＤＮ）１８５ａ、１８５ｂを含み得る。前述の要素の各々は、ＣＮ１１５の一部として描写されているが、これらの要素のいずれも、ＣＮ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。

【0068】

ＡＭＦ１８２ａ、１８２ｂは、Ｎ２インターフェースを介してＲＡＮ１１３内のｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃのうちの１つ以上に接続され得、制御ノードとしての機能を果たし得る。例えば、ＡＭＦ１８２ａ、１８２ｂは、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃのユーザを認証すること、ネットワークスライシングのためのサポート（例えば、異なる要件を有する異なるＰＤＵセッションの処理）、特定のＳＭＦ１８３ａ、１８３ｂを選択すること、登録エリアの管理、ＮＡＳシグナリングの終端、モビリティ管理などを担い得る。ネットワークスライシングは、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃによって利用されているサービスのタイプに基づいて、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃのためのＣＮサポートをカスタマイズするために、ＡＭＦ１８２ａ、１８２ｂによって使用され得る。例えば、異なるネットワークスライスは、高信頼低遅延（ultra-reliable low latency、ＵＲＬＬＣ）アクセスに依存するサービス、高速大容量（enhanced massive mobile broadband、ｅＭＢＢ）アクセスに依存するサービス、マシンタイプ通信（machine type communication、ＭＴＣ）アクセスのためのサービス、及び／又は同様のものなどの異なる使用事例のために確立され得る。ＡＭＦ１６２は、ＲＡＮ１１３とＬＴＥ、ＬＴＥ－Ａ、ＬＴＥ－Ａ Ｐｒｏ、及び／又はＷｉＦｉなどの非３ＧＰＰアクセス技術などの他の無線技術を採用する他のＲＡＮ（図示せず）との間で切り替えるための制御プレーン機能を提供し得る。

【0069】

ＳＭＦ１８３ａ、１８３ｂは、Ｎ１１インターフェースを介してＣＮ１１５内のＡＭＦ１８２ａ、１８２ｂに接続され得る。ＳＭＦ１８３ａ、１８３ｂはまた、Ｎ４インターフェースを介してＣＮ１１５内のＵＰＦ１８４ａ、１８４ｂに接続され得る。ＳＭＦ１８３ａ、１８３ｂは、ＵＰＦ１８４ａ、１８４ｂを選択及び制御し、ＵＰＦ１８４ａ、１８４ｂを通るトラフィックのルーティングを構成し得る。ＳＭＦ１８３ａ、１８３ｂは、ＵＥ ＩＰアドレスを管理して割り当てること、ＰＤＵセッションを管理すること、ポリシー執行及びＱｏＳを制御すること、ダウンリンクデータ通知を提供することなど、他の機能を実施し得る。ＰＤＵセッションタイプは、ＩＰベース、非ＩＰベース、イーサネットベースなどであり得る。

【0070】

ＵＰＦ１８４ａ、１８４ｂは、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、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、１０２ｃに提供し得るＮ３インターフェースを介して、ＲＡＮ１１３内のｇＮＢ１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃのうちの１つ以上に接続され得る。ＵＰＦ１８４、１８４ｂは、パケットをルーティングして転送すること、ユーザプレーンポリシーを執行すること、マルチホームＰＤＵセッションをサポートすること、ユーザプレーンＱｏＳを処理すること、ダウンリンクパケットをバッファすること、モビリティアンカリングを提供することなど、他の機能を実施し得る。

【0071】

ＣＮ１１５は、他のネットワークとの通信を容易にし得る。例えば、ＣＮ１１５は、ＣＮ１１５とＰＳＴＮ１０８との間のインターフェースとしての機能を果たすＩＰゲートウェイ（例えば、ＩＰマルチメディアサブシステム（ＩＭＳ）サーバ）を含むか、又はＩＰゲートウェイと通信し得る。加えて、ＣＮ１１５は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに、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他のネットワーク１１２へのアクセスを提供し得る。一実施形態では、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、ＵＰＦ１８４ａ、１８４ｂへのＮ３インターフェース、及びＵＰＦ１８４ａ、１８４ｂとＤＮ１８５ａ、１８５ｂとの間のＮ６インターフェースを介して、ＵＰＦ１８４ａ、１８４ｂを通じてローカルデータネットワーク（local Data Network、ＤＮ）１８５ａ、１８５ｂに接続され得る。

【0072】

図１Ａ～図１Ｄ、及び図１Ａ～図１Ｄの対応する説明を考慮して、ＷＴＲＵ１０２ａ～ｄ、基地局１１４ａ～ｂ、ｅＮｏｄｅ－Ｂ１６０ａ～ｃ、ＭＭＥ１６２、ＳＧＷ１６４、ＰＧＷ１６６、ｇＮＢ１８０ａ～ｃ、ＡＭＦ１８２ａ～ａｂ、ＵＰＦ１８４ａ～ｂ、ＳＭＦ１８３ａ～ｂ、ＤＮ１８５ａ～ｂ、及び／又は本明細書に記載される任意の他のデバイスのうちの１つ以上に関して本明細書に記載される機能のうちの１つ以上、又は全ては、１つ以上のエミュレーションデバイス（図示せず）によって実施され得る。エミュレーションデバイスは、本明細書に記載される機能のうちの１つ以上、又は全てをエミュレートするように構成された１つ以上のデバイスであり得る。例えば、エミュレーションデバイスは、他のデバイスを試験するために、並びに／若しくはネットワーク及び／又はＷＴＲＵ機能をシミュレートするために使用され得る。

【0073】

エミュレーションデバイスは、ラボ環境内で及び／又はオペレータネットワーク環境内で他のデバイスの１つ以上の試験を実装するように設計され得る。例えば、１つ以上のエミュレーションデバイスは、通信ネットワーク内の他のデバイスを試験するために、有線及び／又は無線通信ネットワークの一部として完全に又は部分的に実装及び／又は展開されながら、１つ以上の、又は全ての機能を実施し得る。１つ以上のエミュレーションデバイスは、有線及び／又は無線通信ネットワークの一部として一時的に実装／展開されながら、１つ以上の、又は全ての機能を実施し得る。エミュレーションデバイスは、試験を目的として別のデバイスに直接結合され得、かつ／又は地上波無線通信を使用して試験を実施し得る。

【0074】

１つ以上のエミュレーションデバイスは、有線及び／又は無線通信ネットワークの一部として実装／展開されないが、全てを含む１つ以上の機能を実施し得る。例えば、エミュレーションデバイスは、１つ以上の構成要素の試験を実装するために、試験機関並びに／若しくは展開されない（例えば、試験用）有線及び／又は無線通信ネットワークにおいて、試験シナリオで利用され得る。１つ以上のエミュレーションデバイスは、試験機器であり得る。直接ＲＦ結合及び／又は（例えば、１つ以上のアンテナを含み得る）ＲＦ回路を介した無線通信は、データを送信及び／又は受信するためにエミュレーションデバイスによって使用され得る。

【0075】

前述のように、本明細書に記載される方法及び装置は、ＭＵＳＩＭを有するＷＴＲＵの登録及びセキュリティを対象とする。複数のＵＳＩＭは、集合チャレンジ／応答（すなわち、全てのＵＳＩＭのための単一のチャレンジ／応答）を用いる認証手順を使用して登録され得る。集合チャレンジ／応答は、複数のＷＴＲＵデバイス（例えば、ＭＴＣ／ＩｏＴデバイス）を登録するために、ゲートウェイによって使用され得る。

【0076】

図２は、５Ｇ又はＮｅｘｔＧｅｎネットワークの例示的なアーキテクチャの参照モデルである。この実施例で使用されるＲＡＮは、ＮｅｘｔＧｅｎコアネットワークに接続する５Ｇ ＲＡＴ又は進化型Ｅ－ＵＴＲＡに基づく無線アクセスネットワークを指す。アクセス制御及びモビリティ管理機能（Access Control and Mobility Management Function、ＡＭＦ）２１２は、登録管理、接続管理、到達性管理、モビリティ管理などの機能性を含む。セッション管理機能（ＳＭＦ）２１３は、セッション管理（セッション確立、変更及び解放を含む）、ＷＴＲＵ ＩＰアドレスの割り当て、ＵＰ機能の選択及び制御などの機能性を含む。ユーザプレーン機能（ＵＰＦ）２０３は、パケットルーティング及び転送、パケット検査、トラフィック使用量の報告などの機能性を含む。

【0077】

図２の例に示されるように、ＷＴＲＵ２０１は、Ｎ１インターフェース２２０を通じてＡＭＦ２１２に、ＲＡＮ２０２を介してアクセスする。Ｎ１４インターフェース２３２もまた示されている。ＲＡＮ２０２は、Ｎ２インターフェース２２１を介してＡＭＦ２１２にアクセスする。ＲＡＮ２０２は、Ｎ３インターフェース２２２を介してＵＰＦ２０３にアクセスする。ＵＰＦ２０３は、Ｎ４インターフェース２２３を介してＳＭＦ２１３にアクセスする。Ｎ９インターフェース２３４もまた示されている。ＵＰＦ２０３は、Ｎ６インターフェース２２５を介してＤＮ２０４にアクセスする。図２の例はまた、制御プレーン内の他のＮＦも示す。ＰＣＦ２１４は、Ｎ７インターフェース２２６を介してＳＭＦ２１３と通信し得る。ＰＣＦ２１４は、Ｎ７インターフェース２２６を介してＳＭＦ２１３と通信し得る。ＰＣＦ２１４は、Ｎ１５インターフェース２３３を介してＡＭＦ２１２と通信し得る。ＳＭＦ２１３は、Ｎ１１インターフェース２２９を介してＡＭＦ２１２と通信し得る。ＳＭＦ２１３は、Ｎ１０インターフェース２２８を介してＵＤＭ２１１と通信し得る。ＡＭＦ２１２は、Ｎ８インターフェース２２７を介してＵＤＭ２１１と通信し得る。ＡＭＦ２１２は、Ｎ１２インターフェース２３０を介してＡＵＳＦ２１０と通信し得る。ＵＤＭ２１１は、Ｎ１３インターフェース２３１を介してＡＵＳＦ２１０と通信し得る。

【0078】

本明細書では、デュアルＳＩＭ ＷＴＲＵのための登録が記載される。ＷＴＲＵが３ＧＰＰでサービスにアクセスする必要があるときに、登録手順を開始し得る。手順は、位置更新、アタッチ、ルーティング／トラッキングエリア更新と称され得る。全ての上記の場合では、共通点は、ＷＴＲＵ及びネットワークがシグナリング接続を確立し、次いで、モビリティ管理（Mobility Management、ＭＭ）コンテキストが、ＷＴＲＵとコアネットワークのアンカノードとの両方において確立されることである。ＭＭコンテキストを構築するパラメータは、ＷＴＲＵが動作している「モード」とも称される、異なるアクセス技術のための異なるパラメータを含み得る。例えば、アクセス技術がＥ－ＵＴＲＡＮであるとき、モードは「Ｓ１モード」と称され得る。市場における従来のＷＴＲＵは、１枚のＳＩＭカードを備えていた。これは、ＷＴＲＵが登録手順を開始するときに、デバイスに挿入されているＳＩＭカードに基づいてＷＴＲＵ自体を識別する必要があることを意味する。次いで、ネットワーク（network、ＮＷ）が、そのＳＩＭカードを認証し、また、例えば、シグナリングとユーザデータとの両方の完全性保護及び暗号化のためのセキュリティコンテキストを作成することは、一般的な方法である。

【0079】

３ＧＰＰ Ｒｅｌｅａｓｅ１６では、２枚以上のＳＩＭカードを有することができるデバイスのための要件を導入している。これは、ユーザが両方のＳＩＭカードによって提供されるサービスにアクセスすることを望む場合に、ユーザが両方を登録する必要があることを意味する。

【0080】

本明細書では、認証及びセキュリティモード制御手順が記載される。ＮＷは、ＷＴＲＵとコアＮＷとの間にシグナリング接続が存在するときはいつでも、セキュリティコンテキストの作成をトリガすることができるが、通常は登録手順中に行われる。ＮＷは、最初に、デバイスで使用されるＳＩＭカードを検証するために、認証チャレンジを開始する。認証手順は、ＷＴＲＵが、完全性及び暗号化目的のために、ＳＩＭカード上で局所的に特定のマスタ鍵とセッション鍵とを作成し得るため、認証及び鍵一致（Authentication and Key Agreement、ＡＫＡ）手順と称され得る。サービングＮＷはまた、ホームＮＷから、同じマスタ鍵を受信し、アンカノードがセキュリティのためにベクトルを要求したときに同じセッション鍵を導出する。

【0081】

ＮＷは、「ＲＡＮＤ」と称されるランダムチャレンジを搬送する「認証要求」メッセージをＷＴＲＵに送ることによって、手順を開始し得る。次いで、ＷＴＲＵは、このパラメータ（ＲＡＮＤ）を、ＳＩＭカードに記憶された長期鍵（「Ｋ」）と共に使用して、応答（一般に「ＲＥＳ」と称される）を導出し、次に、「認証応答」メッセージを送ることによって、チャレンジに応答することになっている。次いで、ＮＷは、ＷＴＲＵから受信されたＲＥＳと、認証ベクトルにおいてホームＮＷから受信されたＲＥＳとの間の局所確認を実施し得る。この段階を正常に通過すると、ＮＷは、セキュリティモード制御手順を継続し得る。

【0082】

認証手順は、従来のシステムでは一方向（ＮＷがＷＴＲＵを認証）手順であったが、ＷＴＲＵがコアＮＷを検証することも可能にするために、第３世代以降は相互認証手順になるように拡張された。ＵＭＴＳ（３Ｇ）から始まると、ＮＷはまた、認証要求メッセージにおいて、認証トークン（Authentication Token、ＡＵＴＮ）と称されるパラメータも含む。ＵＳＩＭは、ＡＵＴＮが受諾され得るかどうかを確認し、受諾された場合、ＮＷに返送される応答ＲＥＳを生成する。ＡＵＴＮ検証が成功した場合、ＷＴＲＵは、このＮＷを正当なものと見なす。

【0083】

ＷＴＲＵが認証チャレンジを通過する場合、ＮＷは、いくつかの選択されたアルゴリズムを含む「セキュリティモードコマンド」メッセージを送ることによって、引き続きセキュリティモード制御手順を行う。これらのアルゴリズムのための鍵は、最終的に、ＡＫＡ手順中に、上で説明されるように、ＷＴＲＵ及びＮＷによって長期鍵「Ｋ」から導出されることに留意されたい。

【0084】

上で説明される登録、認証、及びセキュリティモード制御手順に関するいくつかの問題は、本明細書に記載される実施形態によって対処される。

【0085】

ＷＴＲＵが２枚以上のＳＩＭカードを有するとき、いくつかのシステム下では、ＷＴＲＵは、ＳＩＭカードを識別するために２つの別個の登録手順を通過する。この手順はまた、コアＮＷオペレータに基づいて、すなわち、両方のＵＩＣＣカード又はＵＳＩＭが同じオペレータ（同じＰＬＭＮ）又は異なるオペレータに属するかどうかに基づいて、より複雑になる可能性がある。デバイスは、各ＵＩＣＣカード又はＵＳＩＭに１つずつ、完全に別個の無関係な２つの登録手順を実施することができる。しかしながら、登録手順には時間及び資源を要するため（また、単一のＴＸ ＷＴＲＵの場合は、ＷＴＲＵが、例えば、ＷＴＲＵの可動性に起因して、各ＵＳＩＭのために２つの登録手順を同時に実施する必要があるときに衝突が発生し得るため）ＷＴＲＵ及びＮＷは、時間及び資源を節約することから恩恵を得ることができる。本明細書に記載される実施形態では、ＷＴＲＵが、同じ手順で、異なる識別情報を有する「２つの」異なるユーザとしてＷＴＲＵ自体を識別することを可能にする。

【0086】

上述のように、セキュリティ手順は、通常、登録手順と併せて行われる。ＷＴＲＵが２つの別個のユーザ／識別情報としてＷＴＲＵ自体を識別すると仮定する場合、認証手順とセキュリティモード制御手順とを分離する必要もある。本明細書では、単一のＵＳＩＭを有する構成と少なくとも同じレベルのセキュリティを維持するために、交換されるメッセージの数を最小限に抑えながら、関係する全ての加入（すなわち、ＵＳＩＭ）が認証されることを保証するために、ＷＴＲＵ及びＮＷのための解決策が提供される。

【0087】

いくつかのシステムでは、ＷＴＲＵ識別のために、加入識別子（５ＧＳのSubscription Permanent Identifier、ＳＵＰＩ又は４Ｇ以下のInternational Mobile Subscriber Identity、ＩＭＳＩ）を使用する。複数の取り外し可能なＵＩＣＣでは、ＷＴＲＵの認証された識別情報としての取り外し可能なＵＩＣＣのうちの１つの使用は、セキュリティの視点から疑問の余地があり、２つ以上の取り外し可能なＵＩＣＣ間の追加の暗号化又はハードウェアの結合を必要とし得る。しかしながら、複数のＵＳＩＭでは、単一のＵＩＣＣに基づいて、そのような結合がすでに確立されており、ＷＴＲＵのための認証された識別情報を提供するために結合を使用することができる。そのような認証された識別情報は、ＷＴＲＵとネットワークとの任意の相互作用に使用され得る。２つ以上の取り外し可能なＵＩＣＣ間の暗号化又はハードウェアの結合がない場合では、単一のＵＩＣＣに基づいて、複数のＵＳＩＭを有するＵＩＣＣに使用事例を制限することが推奨される。

【0088】

本明細書では、２つ以上のＳＩＭの識別のための登録手順における使用のための解決策が記載される。例示目的のために、２つの別個の事例が本明細書で分析される。

【0089】

（１）両方のＵＳＩＭは、同じオペレータ（同じＰＬＭＮ）からのものであり、かつ、

【0090】

（２）ＵＳＩＭは、２つの異なるオペレータに属する

【0091】

両方のＵＳＩＭが同じオペレータからのものであるとき、ＷＴＲＵは、登録要求メッセージにおいて、ＮＷに、以下のステップを実施することによって二重登録を実施していることを通知し得る。

【0092】

ＷＴＲＵは、フラグ又は新しいコードポイントを情報要素、例えば、登録タイプ情報要素に挿入し得、この特定の登録が２枚のＳＩＭカードに関連することを示す。二重登録が初期登録手順中に有効にされた場合、ＷＴＲＵは、全ての以下の登録更新手順が両方のＵＳＩＭのためのものである（すなわち、ＷＴＲＵは、フラグ又は新しいコードポイントを全ての登録要求に挿入する必要はない）ことを暗黙的に示し得る。

【0093】

加入のタイプに基づいて、ＷＴＲＵは、１つの（親）識別情報を用いてＷＴＲＵ自体を識別し得、これは他のＳＩＭカードもまた登録を要求していることを暗黙的に意味する。これは、コアＮＷが、両方の識別情報（例えば、親識別情報及び子識別情報）が互いに関連していることを認識し、ＷＴＲＵが識別目的のためにそれらのうちの１つ（例えば、親識別情報）を使用するときに、他の１つ（例えば、子識別情報）もまた要求されることを意味する。

【0094】

代替的に、ＷＴＲＵは、２つの異なるＩＥにおける同じ登録要求メッセージにおいて、両方の識別情報（例えば、親識別情報及び子識別情報）を送り得る。

【0095】

更に別の代替例では、ＷＴＲＵは、加入によって有効にされ得るマルチＳＩＭ－ＳＵＰＩを提供し得る。これは、マルチＳＩＭ加入の一部である、全てのＳＩＭカードのために単一の識別情報が存在することを除いて、上で説明される単一の親識別情報の事例と同様である。加入者が、加入者が複数の加入のうちの一部であることを望む、新しいＳＩＭカードを取得するとき、オペレータは、新しいＳＩＭの認証情報を構成し、新しいマルチＳＩＭ ５Ｇ－ＧＵＴＩは、加入者が複数の加入にリンクすることを望む加入と関連付けられ得る。

【0096】

登録が完了すると、ＮＷは、登録受諾メッセージを送り、メッセージに「２つの」異なるＧＵＴＩを含み得る。又は、マルチＵＳＩＭ－ＧＵＴＩは、ＷＴＲＵがマルチＵＳＩＭ－ＳＵＰＩを提供した場合に、メッセージに含められ得る。ネットワークは、マルチＳＩＭ加入の一部である各ＵＳＩＭカードのために異なるパラメータを依然として提供し得ることに留意されたい。これは、単一の５Ｇ ＧＵＴＩが、本明細書では、ネットワークがＵＳＩＭにつき異なるＲＭコンテキストを生成することを除いて、１つのアクセスごとに異なる登録管理（Registration Management、ＲＭ）コンテキストと共に使用される３ＧＰＰ／非３ＧＰＰの事例と同様である。加えて、ＮＷは、構成がＮＷを承認する場合、ＵＳＩＭをアクセスに関連付け得る。

【0097】

ＮＷはまた、同じ登録受諾メッセージ内の異なるＧＵＴＩに異なるパラメータを提供し得る、例えば、異なる登録エリアに各ＧＵＴＩがアサインされ得る。

【0098】

代替例では、オペレータ設定及び一致に基づいて、ＮＷは、第１の識別情報のために第１のＧＵＴＩのみを送り得、次いで、ＷＴＲＵ及びＮＷの両方が、第２の識別情報に適用される第２のＧＵＴＩを局所的に計算し得る。それを行うためのアルゴリズムは、ＳＩＭカード上に提供され得る。

【0099】

ＵＳＩＭが２つの異なるオペレータに属するとき、以下のステップが実施され得る。

【0100】

ＷＴＲＵは、ＮＷに、登録要求が、例えば、登録タイプＩＥ内の特別なコードポイントを使用するか、又は新しいＩＥを挿入することによって、２枚の異なるＳＩＭカードのための要求を含むことを通知し得る。

【0101】

ＷＴＲＵは、第２の識別情報が、ＷＴＲＵがアタッチしているＮＷによってプロビジョニングされない場合、２つの識別情報を送り得、又はＷＴＲＵは、１つの識別情報を送り得る。ＷＴＲＵは、ＮＷが、第２の識別情報（例えば、第２のＵＳＩＭ）のために他のＮＷとの接続を確立し得る目的で、第２の識別情報のためのＰＬＭＮ ＩＤ及びセキュリティ情報を更に提供し得る。

【0102】

後者の場合、コアＮＷは、最初にセキュアシグナリング接続を作成し、次いで、使用される第２のＩＤに対応するＷＴＲＵのＩＭＳＩ／ＳＵＰＩ数を求め得る。次いで、コアＮＷは、第２のＩＤ（ＩＭＳＩ／ＳＵＰＩ又はＧＵＴＩ）を取り、要求を他のＰＬＭＮにルーティングし得る。

【0103】

手順が終了したとき、コアＮＷは、新しいＧＵＴＩが割り当てられた場合に、２つの異なるＧＵＴＩをＷＴＲＵに送り得る。

【0104】

本明細書では、セキュリティ態様で使用されるための解決策が記載される。例示目的のために、以下の解決策は、ＵＳＩＭが同じＭＮＯに由来すると仮定する。本明細書では、複数のチャレンジ応答を組み合わされた認証手順が記載される。

【0105】

図３は、一実施形態による、ＷＴＲＵが、組み合わされた認証手順を使用して、様々なＵＳＩＭをネットワークと認証するＭＵＳＩＭ認証の高レベル実施例３００を示し、これは、本明細書に記載される実施形態のいずれかと組み合わせて使用され得る。複数の識別情報、認証チャレンジ、及び応答（すなわち、各ＵＳＩＭに１つずつの応答）は、ＷＴＲＵ、サービングネットワーク、及びホームネットワークの中で共通の単一のメッセージ交換を使用して交換され得る。図３の例では、ＷＴＲＵ３０１は、２つのＵＳＩＭ（例えば、ＵＳＩＭ１ ３０４及びＵＳＩＭ２ ３０５）を含み得る。しかしながら、本明細書に概説される原理及びステップは、Ｎ（＞２）個のＭＵＳＩＭのために一般化され得る。図３の例では、ＭＥ３０６は、ネットワークからの認証チャレンジを様々なＵＳＩＭ（例えば、ＵＳＩＭ１ ３０４及びＵＳＩＭ２ ３０５）に（例えば、並行して）ディスパッチすることと、ネットワークに返送されることになる様々な認証応答を収集することとを担い得る。各ＵＳＩＭは、ホーム公衆陸上移動体通信網（Home Public Land Mobile Network、ＨＰＬＭＮ）３０３内に関連する加入を有し得る。例えば、ＵＳＩＭ１ ３０４は、加入１ ３０７と関連付けられ得、ＵＳＩＭ２ ３０５は、加入２ ３０８と関連付けられ得る。加入１ ３０７及び加入２ ３０８は、ＭＵＳＩＭユーザ（例えば、ＷＴＲＵ３０１）のためのリンクされた加入を含み得る。この解決策は、既存のＭＥ－ＵＳＩＭインターフェースに影響を与えない。認証手順ステップは、以下を含み得る。

【0106】

ステップ３１１において、ＷＴＲＵ３０１は、ＶＰＬＭＮ３０２に、初期識別メッセージで暗号化された長期識別情報（すなわち、ＳＵＣＩ１及びＳＵＣＩ２）を送り得る。代替的に、ＷＴＲＵは、ＳＵＣＩ（例えば、プライマリ加入）のうちのただ１つを含み、ＭＵＳＩＭ認証のための指標を含み得る。その場合、ＨＰＬＭＮは、リンケージが加入データベース（例えば、１つ以上のリンクされたセカンダリ加入）に存在すると仮定して、リンクされた加入を検索し得る。ＨＰＬＭＮ３０２は、提供されたＳＵＣＩから長期識別情報（すなわち、ＳＵＰＩ）を解決して、それぞれの認証ベクトルを生成し得る。ただ１つのＳＵＣＩが（ＭＵＳＩＭ認証のための指標と共に）ＷＴＲＵによって提供された場合、ＨＰＬＭＮは、１つ以上のリンクされたＳＵＰＩを暗黙的に取り出し、それらのそれぞれの認証ベクトルを生成し得る。

【0107】

ステップ３１２において、ＷＴＲＵ３０１は、ＶＰＬＭＮ３０２から、複数のＲＡＮＤ（例えば、ＲＡＮＤ１、及びＲＡＮＤ２）を含む認証チャレンジメッセージを受信し得る。チャレンジメッセージはまた、複数のＡＵＴＮ（例えば、各ＵＳＩＭに１つずつ）を含み得る。ＲＡＮＤは、ステップ３１１で、ＷＴＲＵからの初期識別メッセージにおいてＳＵＣＩに使用されるのと同じ順序で提供され得る。各ＲＡＮＤを用いて、ＳＭＣ中のセキュリティコンテキストを後で識別するために、鍵セット識別子（Key Set Identifier、ｎｇＫＳＩ）が提供され得る。

【0108】

ＭＥ３０６は、各ＲＡＮＤ／ＡＵＴＮの対をそれぞれのＵＳＩＭに（例えば、並行して）ディスパッチし得る。ＭＥ３０６は、各ＵＳＩＭから応答ＲＥＳを取得し得る。ＵＳＩＭによるＲＥＳパラメータの生成は、ＡＵＴＮ検証の成功を表し得ることに留意されたい。ステップ３１２ａにおいて、ＭＥ３０６は、ＲＡＮＤ１をＵＳＩＭ１ ３０４に送り得る。ステップ３１２ｂにおいて、ＭＥ３０６は、応答ＲＥＳ（ＲＥＳ１）をＵＳＩＭ１ ３０４から受信し得る。ステップ３１２ａ’において、ＭＥ３０６は、ＲＡＮＤ２をＵＳＩＭ２ ３０５に送り得る。ステップ３１２ｂ’において、ＭＥ３０６は、応答ＲＥＳ（ＲＥＳ２）をＵＳＩＭ２ ３０５から受信し得る。

【0109】

ステップ３１３において、ＷＴＲＵ３０１は、複数のＲＥＳ（例えば、ＲＥＳ１及びＲＥＳ２、各ＵＳＩＭに１つずつ）を含む認証応答メッセージで返信し得る。ＲＥＳは、ＷＴＲＵからの初期メッセージにおいてＳＵＣＩに使用されるのと同じ順序で提供され得る。

【0110】

ステップ３１４において、所与のＵＳＩＭのための認証の成功時に、ＶＰＬＭＮ３０２は、ＷＴＲＵ３０１とＶＰＬＭＮ３０２との間のＮＡＳセキュリティコンテキストを確立するために、そのＵＳＩＭを用いてＳＭＣ手順を実施し得る。ＭＥ３０３は、セキュリティモードコマンドメッセージにおけるｎｇＫＳＩパラメータに基づいて、どのＵＳＩＭがＳＭＣ手順のターゲットであるかを判定し得る。それは、所与のＵＳＩＭで実行される個々のＡＫＡに対応する個々のセキュリティコンテキストを指すｎｇＫＳＩである。

【0111】

図４は、一実施形態による、認証手順４００の識別部分を例解し、これは、本明細書に記載される実施形態のいずれかと組み合わせて使用され得る。図４の例では、５Ｇ ＡＫＡ認証プロトコルは、ベースラインとして使用され得る。ステップ４１０において、ＷＴＲＵ４０１は、サービングネットワーク内のＳＥＡＦ／ＡＭＦ４０２に、初期ＮＡＳ登録メッセージ内の複数のＳＵＣＩを送り得る。ステップ４１１において、ＳＥＡＦ４０２は、ホームネットワーク内のＡＵＳＦ４０３に、ＳＵＣＩを転送し得る。ステップ４１２において、ＡＵＳＦ４０３は、ＳＵＣＩを加入データベース（ＵＤＭ／ＡＲＰＦ）４０４に送り得る。ステップ４１３において、ＵＤＭ４０４は、加入に基づいて、要求が、ＭＵＳＩＭが可能なＷＴＲＵの認証のためのものであることを判定し得る。ステップ４１４において、ＵＤＭ４０４は、ＭＵＳＩＭ最適化認証方法を選択し得る。ステップ４１５において、上述のように、他のＵＳＩＭ長期識別子は、ＷＴＲＵによって省略され、ＵＤＭ４０４によって暗黙的に（例えば、ＷＴＲＵが提供した指標及び加入データのリンケージに基づいて）取得され得る。

【0112】

図５は、一実施形態による、５Ｇ ＡＫＡ認証手順５００を例解し、これは、本明細書に記載される実施形態のいずれかと組み合わせて使用され得る。図５の例では、５Ｇ ＡＫＡ認証プロトコルは、ベースラインとして使用され得る。ステップ５１１において、ＵＤＭ５０４は、複数のＳＵＰＩ（すなわち、各ＵＳＩＭに１つずつ）のための複数の認証ベクトル（Authentication Vector、ＡＶ）を生成し得る。ステップ５１２において、ＵＤＭ５０４は、ＡＵＳＦ５０３に応答して、複数の５Ｇホーム環境（Home Environment、ＨＥ）ＡＶ及び複数のＳＵＰＩを送り得る。ステップ５１３において、ＡＵＳＦ５０３は、ＸＲＥＳ＊を記憶し得る。ステップ５１４において、ＡＵＳＦ５０３は、複数のＸＲＥＳ＊／ＨＸＲＥＳ＊を計算し得る。ステップ５１５において、ＡＵＳＦ５０３は、ＳＥＡＦ５０２に応答して、複数の５Ｇサービング環境（k、ＳＥ）ＡＶを送り得る。ステップ５１６において、ＳＥＡＦ５０２は、認証要求メッセージ内の複数の（ｎｇＫＳＩ、ＲＡＮＤ）をＷＴＲＵ５０１に送り得る。ＲＡＮＤは、ＳＵＣＩが認証開始段階中にＷＴＲＵ５０１によって提供された順序で提供され得る。

【0113】

ステップ５１７において、ＷＴＲＵ５０１のＭＥは、複数のＲＡＮＤをそれらのそれぞれのＵＳＩＭにディスパッチし得、ＵＳＩＭから複数のＲＥＳ＊を収集し得る。ステップ５１８において、ＷＴＲＵ５０１は、（例えば、ＳＵＣＩ及び／又はＲＡＮＤと同じ順序で）認証応答で複数のＲＥＳ＊をＳＥＡＦ５０２に送り得る。ステップ５１９において、ＳＥＡＦは、ＨＲＥＳ＊を計算し、複数のＲＥＳ＊と、サービングネットワーク及びホームネットワーク内の複数のＡＶの値とを一致させ得る。

【0114】

成功した認証の後に、その個々のセキュリティコンテキストを確立するために、各ＵＳＩＭのためのＳＭＣ手順が続き得る。登録手順は、別個の登録受諾メッセージ（各ＵＳＩＭに１つずつ）で完了し得、各メッセージは、固有のＧＵＴＩを有し、自らの別個のセキュリティコンテキストを使用する。ステップ５２０において、ＳＥＡＦ５０４は、ＡＵＳＦ５０３に認証要求を送り得る。ステップ５２１において、ＡＵＳＦ５０３は、ＲＥＳ＊検証を実施し得る。ステップ５２２において、ＡＵＳＦ５０３は、ＳＥＡＦ５０２に認証応答を送り得る。

【0115】

本明細書では、集合チャレンジ応答による認証手順が記載される。例えば、ネットワーク及びＷＴＲＵは、集合チャレンジ／応答（すなわち、全てのＵＳＩＭのための単一のチャレンジ／応答）を用いて認証手順を実施し得、又は別の例では、ゲートウェイデバイスが、及びネットワークが、集合チャレンジ／応答（すなわち、全てのＷＴＲＵのための単一のチャレンジ／応答）を用いて認証手順を実施し得る。

【0116】

図６は、一実施形態による、ＷＴＲＵが、組み合わされた認証手順を使用して、様々なＵＳＩＭをネットワークと認証するＭＵＳＩＭ認証の高レベル実施例６００を示し、これは、本明細書に記載される実施形態のいずれかと組み合わせて使用され得る。単一の認証チャレンジ及び応答（すなわち、全てのＵＳＩＭのための１つ）は、ＷＴＲＵ６０１と、サービングネットワークと、ホームネットワークとの間で交換され得る。図６の例では、ＷＴＲＵ６０１は、２つのＵＳＩＭ（例えば、ＵＳＩＭ１ ６０４及びＵＳＩＭ２ ６０５）を含み得る。しかしながら、本明細書に概説される原理及びステップは、Ｎ（＞２）個のＭＵＳＩＭのために一般化され得る。図６の例では、ＭＥ６０６は、ネットワークからの集合認証チャレンジに基づいて、ＵＳＩＭ（例えば、ＵＳＩＭ１ ６０４及びＵＳＩＭ２ ６０５）から集合認証応答を取得することを担い得る。各ＵＳＩＭは、ＨＰＬＭＮ６０３内に関連する加入を有し得る。例えば、ＵＳＩＭ１ ６０４は、加入１ ６０７と関連付けられ得、ＵＳＩＭ２ ６０５は、加入２ ６０８と関連付けられ得る。加入１ ６０７及び加入２ ６０８は、ＭＵＳＩＭユーザ（例えば、ＷＴＲＵ６０１）のためのリンクされた加入を含み得る。この解決策は、既存のＭＥ－ＵＳＩＭインターフェースへの拡張を含み得る。

【0117】

ステップ６１１において、ＷＴＲＵ６０１は、ＶＰＬＭＮ６０２に、１つのＳＵＣＩ１（ＵＳＩＭ１ ６０４用）、ＳＵＣＩ２（ＵＳＩＭ２ ６０５用）、及びＭＵＳＩＭ登録のための指標（ＵＳＩＭ１ ６０４及びＵＳＩＭ２ ６０５）を送り、ＭＵＳＩＭ集合チャレンジ／応答（すなわち、全てのＵＳＩＭための単一のチャレンジ）を用いて認証手順を実施し得る。

【0118】

ステップ６１２において、認証手順中に、ＷＴＲＵ６０１は、単一の認証要求メッセージにおいて、単一の認証チャレンジ（ＲＡＮＤ）を受信し得るが、２つのｎｇＫＳＩ（それぞれのＫａｍｆ識別用）は受信し得ない。ステップ６１２ａにおいて、ＭＥ６０６は、チャレンジＲＡＮＤをＵＳＩＭ１ ６０４に渡し得る。ステップ６１２ｂにおいて、ＭＥ６０６は、応答ＲＥＳ１を受信し得る。ステップ６１２ｃにおいて、ＭＥ６０６は、ＵＳＩＭ２ ６０５に、認証チャレンジとしてＲＥＳ１を送り得る。ステップ６１２において、ＭＥ６０６は、第１の集合認証応答ＲＥＳ２を受信し得る。ＭＥ６０６は、ＵＳＩＭの数だけ、この「デイジーチェイニング」のプロセスを継続し得る。

【0119】

ステップ６１３において、ＷＴＲＵ６０１は、ネットワーク（例えば、ＶＰＬＭＮ６０２）への認証応答において、集合認証応答ＲＥＳ２を送り得る。ＳＥＡＦ／ＡＭＦは、集合認証の成功後に２つのＳＵＰＩ／Ｋｓｅａｆを取得し得る。

【0120】

ステップ６１４において、ＷＴＲＵ６０１は、セキュリティを確立するために複数のＳＭＣ手順（各ＵＳＩＭに１つずつ）を実施し得る。ＷＴＲＵは、複数の登録受諾メッセージ（各々が独自のＧＵＴＩ／ＮＡＳセキュリティを有する）を受信し得る。

【0121】

集合チャレンジ応答による認証手順は、他の使用事例に適用するために拡大され得る。例えば、上で説明される集合チャレンジ応答による認証手順は、ＭＴＣ／ＩｏＴ事例にも適用され得る。加入者は、いくつかの（マシンタイプ）デバイスでのあるサービスを有し得る。この例には、ネットワークに接続されたいくつかのデバイスを有する家庭又は「スマート」工場の加入者が含まれる。例えば、ネットワーク内で動作するゲートウェイを有する住宅又は工場は、ゲートウェイの後ろのネットワーク内で動作する複数のＷＴＲＵ（例えば、ＩｏＴデバイス）を有し得る。これらのデバイスは全て「マスタ」デバイスに接続することができ、これにより、オペレータのネットワークと通信し得る。このマスタデバイスはまた、他の全てのデバイスとネットワークとの間の「ゲートウェイ」として機能し得る。ネットワークによって検証される必要があるありとあらゆるデバイスのための認証手順を容易にするために、ネットワークは、上で説明されるプロセスに即して、ただ１つの認証チャレンジ（例えば、１つのＲＡＮＤ）をゲートウェイに送り得る。

【0122】

図７は、一実施形態による、ただ１つの認証チャレンジが送られるＭＵＳＩＭ認証の高レベル実施例７００を示し、これは、本明細書に記載される実施形態のいずれかと組み合わせて使用され得る。ステップ７１１において、ゲートウェイ７０５は、７０３ ６０２に、１つのＳＵＣＩ１（ＷＴＲＵ７０１用）、ＳＵＣＩ２（ＷＴＲＵ７０２用）、及びＭＵＳＩＭ登録のための指標を送り、ＭＵＳＩＭ集合チャレンジ／応答（すなわち、単一のチャレンジ）を用いて認証手順を実施し得る。別の例では、ゲートウェイは、ゲートウェイの後ろで動作する複数のＷＴＲＵと関連付けられた、１つ以上の加入に連結された単一の「マスタ」ＳＵＣＩ１をネットワークに送り得る。各ＷＴＲＵは、ＨＰＬＭＮ７０４内に関連する加入を有し得る。例えば、ＷＴＲＵ７０１は、加入１ ７０６と関連付けられ得、ＷＴＲＵ７０２は、加入２ ７０７と関連付けられ得る。加入１ ７０６及び加入２ ７０７は、ＭＵＳＩＭユーザ（例えば、ゲートウェイ７０５）のためのリンクされた加入を含み得る。

【0123】

ステップ７１２において、ゲートウェイ７０５は、単一の認証チャレンジ（ＲＡＮＤ）を受信し得る。ステップ７１２ａにおいて、ゲートウェイデバイス７０５は、認証チャレンジ（ＲＡＮＤ）を第１のデバイス（例えば、ＷＴＲＵ７０１）に渡し得る。ステップ７１２ｂにおいて、ゲートウェイ７０５は、応答ＲＥＳ１をＷＴＲＵ７０２から受信し得る。ステップ７１２ｃにおいて、ゲートウェイ７０５は、第２のデバイス（ＷＴＲＵ７０２）に、認証チャレンジとしてＲＥＳ１を送り得る。ステップ７１２ｄにおいて、ゲートウェイ７０５は、第１の集合認証応答ＲＥＳ２を受信し得る。ゲートウェイ７０５は、デバイス（例えば、ＷＴＲＵ）の数だけ、この「デイジーチェイニング」のプロセスを継続し得る。ステップ７１３において、ゲートウェイ７０５は、ネットワーク（例えば、ＶＰＬＭＮ７０３）に送られた認証応答において、集合認証応答ＲＥＳ２を送り得る。上で説明されるように、ＳＥＡＦ／ＡＭＦは、集合認証の成功後に２つのＳＵＰＩ／Ｋｓｅａｆを取得し得る。

【0124】

このように様々な実施形態を説明してきたが、当業者であれば、本実施形態が全ての点で例解的であり、限定的ではないと考えられることが理解され、明らかであろう。特徴及び要素は、特定の組み合わせにおいて上で説明されているが、各特徴若しくは要素を単独で、又は他の特徴及び要素の有無にかかわらず任意の組み合わせ若しくは部分的組み合わせにおいて使用することができることが理解されよう。本明細書に記載される任意の単一の実施形態は、本明細書に記載される他の実施形態のうちのいずれか１つ以上からの１つ以上の要素で補足され得る。一実施形態の任意の単一の要素は、本明細書に記載される他の実施形態のうちのいずれか１つ以上からの１つ以上の要素に置き換えられ得る。

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図1D】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】