CN109196898A - 服务切片的选择和分离方法 - Google Patents

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Abstract

这里的实施例包括用于提供通信系统中的网络切片接入的方法和装置。在一个实施例中，实施控制平面(CP)网络功能(NF)的网络服务器可以接收来自无线发射和接收单元(WTRU)的非接入层(NAS)消息。该NAS消息包括用于注册的移动性管理(MM)消息以及用于网络切片提供的特定服务的会话管理(SM)消息。在选择了网络切片之后，网络服务器可以将该SM消息传送到网络切片中的另一个CP NF，以便在WTRU与网络切片之间建立通信链路。

Description

服务切片的选择和分离方法
相关申请的交叉引用
本申请要求享有2016年4月1日提交的美国临时申请62/317,167和2016年5月16日提交的美国临时申请62/337,085的权益，所述申请的内容由此在这里被引入以作为参考。
背景技术
第三代合作伙伴项目(3GPP)在研发第五代无线通信系统方面所做的研究显示，网络切片处理将会成为5G系统的一个重要特征，并且其能够提供不同的服务以及满足不同服务的需求。网络切片处理可以通过将不同网络实体归合到一个逻辑网络中来执行，例如在物理或逻辑上相互分离的共享网络功能和专用网络功能。举个例子，网络切片可以包括驻留在无线通信系统的不同节点中的共享网络功能的逻辑连接，并且可以允许用户基于逐个服务来获取专用服务或网络容量。因此，如果具有被配置成支持这些使用了网络切片处理的网络功能的方法和装置，那么将是非常理想的。
发明内容
在一个实施例中，所公开的是一种用于提供网络切片接入的方法。该方法可以包括：在共享控制平面(CP)网络功能(NF)上接收包含了移动性管理(MM)消息和会话管理(SM)消息的非接入层(NAS)消息；以及向网络切片中的非共享CP NF传送指示了网络切片所提供的用户平面(UP)服务的SM消息。
在另一个实施例中，所公开的是一种被配置成实施共享控制平面(CP)网络功能(NF)以在无线通信中提供网络切片接入的网络服务器。该网络服务器可以包括：处理器，其被配置成在CP NF上接收包含了移动性管理(MM)消息和会话管理(SM)消息的非接入层(NAS)消息；以及向网络切片中的非共享CP NF传送指示了网络切片所提供的用户平面(UP)服务的SM消息。
附图说明
更详细的理解可以从以下结合附图举例给出的描述中得到，其中：
图1A是可以实施所公开的一个或多个实施例的例示通信系统的系统图示；
图1B是可以在图1A所示的通信系统内部使用的例示无线发射/接收单元(WTRU)的系统图示；
图1C是可以在图1A所示的通信系统内部使用的例示无线电接入网络和例示核心网络的系统图示；
图2A是示出了由逐个网络切片的独立的控制功能(CP)和用户平面(UP)节点划分的网络切片实例的图示；
图2B是示出了由逐个网络切片的共享控制平面(CP)节点和部分独立的控制平面(CP)以及完全独立的用户平面(UP)节点划分的网络切片实例的图示；
图2C是示出了由逐个网络切片的共享控制平面(CP)和独立用户平面(UP)节点划分的网络切片实例的图示；
图3是示出了包含共享的CP节点和独立的CP节点的例示网络切片处理的图示；
图4是示出了依照网络提供的服务的网络切片选择示例的图示；
图5是示出了基于多维描述符的网络切片选择示例的图示；
图6是示出了逐个数据类型的网络切片处理的总体架构的图示；
图7A是示出了用于网络切片所支持的服务的切片选择处理的信令图；
图7B是图7A的延续；
图8是示出了共享CP节点上的专用切片选择处理的信令图；
图9是示出了会话管理过程中的延迟的网络切片选择处理的信令图；以及
图10是示出了用于提供针对共享的CP网络功能(NF)上的专用网络切片的接入的例示过程的图示。
具体实施方式
图1A是可以实施所公开的一个或多个实施例的例示通信系统100的图示。通信系统100可以是为多个无线用户提供语音、数据、视频、消息传递、广播等内容的多址接入系统。该通信系统100能够通过共享包括无线带宽在内的系统资源而使多个无线用户访问这些内容，作为示例，通信系统100可以使用一种或多种信道接入方法，例如码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)、正交FDMA(OFDMA)以及单载波FDMA(SC-FDMA)等等。
如图1A所示，通信系统100可以包括无线发射/接收单元(WTRU)102a、102b、102c、102d，无线电接入网络(RAN)104，核心网络106，公共交换电话网络(PSTN)108，因特网110以及其他网络112，然而应该了解，所公开的实施例可以设想任意数量的WTRU、基站、网络和/或网络部件。每一个WTRU 102a、102b、102c、102d可以是被配置成在无线环境中工作和/或通信的任何类型的设备。例如，WTRU 102a、102b、102c、102d可被配置成发射和/或接收无线信号，并且可以包括用户设备(UE)、移动站、固定或移动订户单元、寻呼机、蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、智能电话、膝上型计算机、上网本、个人计算机、无线传感器以及消费类电子设备等等。
通信系统100还可以包括基站114a和基站114b。每一个基站114a、114b可以是被配置成通过与至少一个WTRU 102a、102b、102c、102d进行无线对接来促使其接入一个或多个通信网络(例如核心网络106、因特网110和/或其他网络112)的任何类型的设备。作为示例，基站114a、114b可以是基地收发信台(BTS)、节点B、e节点B、家庭节点B、家庭e节点B、站点控制器、接入点(AP)以及无线路由器等等。虽然将每一个基站114a、114b都描述成了单个部件，然而应该了解，基站114a、114b可以包括任何数量的互连基站和/或网络部件。
基站114a可以是RAN 104的一部分，并且该RAN还可以包括其他基站和/或网络部件(未显示)，例如基站控制器(BSC)、无线电网络控制器(RNC)、中继节点等等。基站114a和/或基站114b可被配置成在名为小区(未显示)的特定地理区域内部发射和/或接收无线信号。小区可以进一步分割成小区扇区。例如，与基站114a关联的小区可被分成三个扇区。由此，在一个实施例中，基站114a可以包括三个收发信机，也就是说，每一个收发信机都对应于小区的一个扇区。在另一个实施例中，基站114a可以使用多输入多输出(MIMO)技术，并且由此可以为小区的每一个扇区使用多个收发信机。
基站114a、114b可以通过空中接口116来与一个或多个WTRU 102a、102b、102c、102d进行通信，该空中接口可以是任何适当的无线通信链路(例如射频(RF)、微波、红外线(IR)、紫外线(UV)、可见光等等)。空中接口116可以用任何适当的无线电接入技术(RAT)来建立。
更具体地说，如上所述，通信系统100可以是多址接入系统，并且可以使用一种或多种信道接入方案，例如CDMA、TDMA、FDMA、OFDMA以及SC-FDMA等等。作为示例，RAN 104中的基站114a与WTRU 102a、102b、102c可以实施诸如通用移动电信系统(UMTS)陆地无线电接入(UTRA)之类的无线电技术，该技术可以使用宽带CDMA(WCDMA)来建立空中接口116。WCDMA可以包括诸如高速分组接入(HSPA)和/或演进型HSPA(HSPA+)之类的通信协议。HSPA可以包括高速下行链路分组接入(HSDPA)和/或高速上行链路分组接入(HSUPA)。
在另一个实施例中，基站114a和WTRU 102a、102b、102c可以实施演进型UMTS陆地无线电接入(E-UTRA)之类的无线电技术，该技术可以使用长期演进(LTE)和/或先进LTE(LTE-A)来建立空中接口116。
在其他实施例中，基站114a和WTRU 102a、102b、102c可以实施IEEE802.16(全球微波接入互操作性(WiMAX))、CDMA2000、CDMA20001X、CDMA2000EV-DO、临时标准2000(IS-2000)、临时标准95(IS-95)、临时标准856(IS-856)、全球移动通信系统(GSM)、用于GSM增强数据速率演进(EDGE)以及GSM EDGE(GERAN)等无线电接入技术。
作为示例，图1A中的基站114b可以是无线路由器、家庭节点B、家庭e节点B或接入点，并且可以使用任何适当的RAT来促成局部区域(例如营业场所、住宅、交通工具以及校园等等)中的无线连接。在一个实施例中，基站114b与WTRU 102c、102d可以通过实施诸如IEEE802.11之类的无线电技术来建立无线局域网(WLAN)。在另一个实施例中，基站114b与WTRU102c、102d可以通过实施诸如IEEE 802.15之类的无线电技术来建立无线个人局域网(WPAN)。在再一个实施例中，基站114b和WTRU 102c、102d可以通过使用基于蜂窝的RAT(例如WCDMA、CDMA2000、GSM、LTE、LTE-A等等)来建立微微小区或毫微微小区。如图1A所示，基站114b可以直接连接到因特网110。由此，基站114b无需经由核心网络106即可接入因特网110。
RAN 104可以与核心网络106通信，该核心网络可以是被配置成为一个或多个WTRU102a、102b、102c、102d提供语音、数据、应用和/或借助网际协议的语音(VoIP)服务的任何类型的网络。举例来说，核心网络106可以提供呼叫控制、记账服务、基于移动位置的服务、预付费呼叫、因特网连接、视频分发等等，和/或执行高级安全功能，例如用户验证。虽然在图1A中没有显示，然而应该了解，RAN 104和/或核心网络106可以直接或间接地与其他RAN进行通信，并且这些RAN既可以使用与RAN 104相同的RAT，也可以使用不同的RAT。例如，除了与使用E-UTRA无线电技术的RAN 104连接之外，核心网络106还可以与另一个使用GSM无线电技术的RAN(未显示)进行通信。
核心网络106还可以充当供WTRU 102a、102b、102c、102d接入PSTN 108、因特网110和/或其他网络112的网关。PSTN 108可以包括提供简易老式电话服务(POTS)的电路交换电话网络。因特网110可以包括使用公共通信协议的全球性互联计算机网络设备系统，并且该协议可以是TCP/IP网际协议族中的传输控制协议(TCP)、用户数据报协议(UDP)和网际协议(IP)。网络112可以包括由其他服务供应商所有和/或运营的有线或无线通信网络。例如，网络112可以包括与一个或多个RAN相连的另一个核心网络，所述一个或多个RAN可以使用与RAN 104相同的RAT或不同的RAT。
通信系统100中一个或多个WTRU 102a、102b、102c、102d可以包含多模能力，换言之，WTRU 102a、102b、102c、102d可以包括在不同无线链路上与不同无线网络进行通信的多个收发信机。例如，图1A所示的WTRU102c可被配置成与使用基于蜂窝的无线电技术的基站114a进行通信，以及与使用IEEE 802无线电技术的基站114b进行通信。
图1B是例示的WTRU 102的系统图。如图1B所示，WTRU 102可以包括处理器118、收发信机120、发射/接收部件122、扬声器/麦克风124、数字键盘126、显示器/触摸板128、不可移除存储器130、可移除存储器132、电源134、全球定位系统(GPS)芯片组136以及其他周边设备138。应该了解的是，在保持与实施例相符的同时，WTRU 102还可以包括前述部件的任何子组合。
处理器118可以是通用处理器、专用处理器、常规处理器、数字信号处理器(DSP)、多个微处理器、与DSP核心关联的一个或多个微处理器、控制器、微控制器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)电路、其他任何类型的集成电路(IC)、状态机等等。处理器118可以执行信号编码、数据处理、功率控制、输入/输出处理和/或其他任何能使WTRU102在无线环境中工作的功能。处理器118可以耦合至收发信机120，收发信机120则可以耦合至发射/接收部件122。虽然图1B将处理器118和收发信机120描述成是独立组件，然而应该了解，处理器118和收发信机120也可以集成在一个电子组件或芯片中。
发射/接收部件122可被配置成经由空中接口116来发射或接收往来于基站(例如基站114a)的信号。举个例子，在一个实施例中，发射/接收部件122可以是被配置成发射和/或接收RF信号的天线。作为示例，在另一个实施例中，发射/接收部件122可以是被配置成发射和/或接收IR、UV或可见光信号的放射器/检测器。在再一个实施例中，发射/接收部件122可被配置成发射和接收RF和光信号。应该了解的是，发射/接收部件122可以被配置成发射和/或接收无线信号的任何组合。
此外，虽然在图1B中将发射/接收部件122描述成是单个部件，但是WTRU 102可以包括任何数量的发射/接收部件122。更具体地说，WTRU 102可以使用MIMO技术。因此，在一个实施例中，WTRU 102可以包括两个或多个经由空中接口116来发射和接收无线电信号的发射/接收部件122(例如多个天线)。
收发信机120可被配置成对发射/接收部件122所要发射的信号进行调制，以及对发射/接收部件122接收的信号进行解调。如上所述，WTRU 102可以具有多模能力。因此，收发信机120可以包括允许WTRU 102借助多种RAT(例如UTRA和IEEE 802.11)来进行通信的多个收发信机。
WTRU 102的处理器118可以耦合到扬声器/麦克风124、数字键盘126和/或显示器/触摸板128(例如液晶显示器(LCD)显示单元或有机发光二极管(OLED)显示单元)，并且可以接收来自这些部件的用户输入数据。处理器118还可以向扬声器/麦克风124、数字键盘126和/或显示器/触摸板128输出用户数据。此外，处理器118可以从任何适当的存储器(例如不可移除存储器130和/或可移除存储器132)中存取信息，以及将信息存入这些存储器。不可移除存储器1 30可以包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、硬盘或是其他任何类型的记忆存储设备。可移除存储器132可以包括订户身份模块(SIM)卡、记忆棒、安全数字(SD)记忆卡等等。在其他实施例中，处理器118可以从那些并非实际位于WTRU 102的存储器存取信息，以及将数据存入这些存储器，作为示例，此类存储器可以位于服务器或家庭计算机(未显示)。
处理器118可以接收来自电源134的电力，并且可被配置分发和/或控制用于WTRU102中的其他组件的电力。电源134可以是为WTRU 102供电的任何适当设备。举例来说，电源134可以包括一个或多个干电池组(例如镍镉(Ni-Cd)、镍锌(Ni-Zn)、镍氢(NiMH)、锂离子(Li-ion)等等)、太阳能电池或燃料电池等等。
处理器118还可以与GPS芯片组136耦合，该芯片组可被配置成提供与WTRU 102的当前位置相关的位置信息(例如经度和纬度)。作为来自GPS芯片组136的信息的补充或替换，WTRU 102可以经由空中接口116接收来自基站(例如基站114a、114b)的位置信息，和/或根据从两个或多个附近基站接收的信号定时来确定其位置。应该了解的是，在保持与实施例相符的同时，WTRU 102可以借助任何适当的定位方法来获取位置信息。
处理器118可以进一步耦合到其他周边设备138，这些设备可以包括提供附加特征、功能和/或有线或无线连接的一个或多个软件和/或硬件模块。例如，周边设备138可以包括加速度计、电子指南针、卫星收发信机、数码相机(用于照片或视频)、通用串行总线(USB)端口、振动设备、电视收发信机、免提耳机、模块、调频(FM)无线电单元、数字音乐播放器、媒体播放器、视频游戏机模块以及因特网浏览器等等。
图1C是根据一个实施例的RAN 104和核心网络106的系统图示。如上所述，RAN 104可以使用E-UTRA无线电技术而在空中接口116上与WTRU102a、102b、102c进行通信。并且RAN104还可以与核心网络106进行通信。
RAN 104可以包括e节点B 140a、140b、140c，然而应该了解，在保持与实施例相符的同时，RAN 104可以包括任何数量的e节点B。每一个e节点B 140a、140b、140c都可以包括在空中接口116上与WTRU 102a、102b、102c通信的一个或多个收发信机。在一个实施例中，e节点B 140a、140b、140c可以实施MIMO技术。由此，举例来说，e节点B 140a可以使用多个天线来向WTRU 102a发送无线信号以及接收来自WTRU 102a的无线信号。
每一个e节点B 140a、140b、140c都可以关联于一个特定小区(未显示)，并且可被配置成处理无线电资源管理判定、切换判定、以及上行链路和/或下行链路的用户调度等等。如图1C所示，e节点B 140a、140b、140c彼此可以在X2接口上进行通信。
图1C所示的核心网络106可以包括移动性管理实体网关(MME)142、服务网关144以及分组数据网络(PDN)网关146。虽然前述的每一个部件都被描述成了核心网络106的一部分，然而应该了解，这其中的任一部件都可以由核心网络运营商之外的实体拥有和/或运营。
MME 142可以经由S1接口连接到RAN 104中的每一个e节点B 140a、140b、140c，并且可以充当控制节点。举例来说，MME 142可以负责验证WTRU 102a、102b、102c的用户，执行承载激活/去激活处理，在WTRU 102a、102b、102c的初始附着过程中选择特定的服务网关等等。该MME 142还可以提供一个用于在RAN 104与使用其他无线电技术(例如GSM或WCDMA)的其他RAN(未显示)之间进行切换的控制平面功能。
服务网关144可以经由S1接口连接到RAN 104中的每一个e节点B 140a、140b、140c。该服务网关144通常可以路由和转发去往/来自WTRU 102a、102b、102c的用户数据分组。并且该服务网关144可以执行其他功能，例如在e节点B间的切换过程中锚定用户平面，在下行链路数据可供WTRU 102a、102b、102c使用时触发寻呼处理，管理并存储WTRU 102a、102b、102c的上下文等等。
服务网关144还可以连接到PDN网关146，所述PDN网关可以为WTRU102a、102b、102c提供针对因特网110之类的分组交换网络的接入，以便促成WTRU 102a、102b、102c与启用IP的设备之间的通信。
核心网络106可以促成与其他网络的通信。例如，核心网络106可以为WTRU 102a、102b、102c提供针对PSTN 108之类的电路交换网络的接入，以便促成WTRU 102a、102b、102c与传统的陆线通信设备之间的通信。例如，核心网络106可以包括一个IP网关(例如IP多媒体子系统(IMS)服务器)或与之进行通信，并且该IP网关可以充当核心网络106与PSTN 108之间的接口。此外，核心网络106可以为WTRU 102a、102b、102c提供针对网络112的接入，该网络可以包括其他服务供应商所拥有和/或运营的其他有线或无线网络。
其他网络112可以进一步连接到基于IEEE 802.11的无线局域网(WLAN)160。WLAN160可以包括接入路由器165。接入路由器165可以包含网关功能。并且接入路由器165可以与多个接入点(AP)170a、170b进行通信。接入路由器165与AP 170a、170b之间的通信可以借助有线以太网(IEEE802.3标准)或是任何类型的无线通信协议来进行。AP 170a通过空中接口与WTRU 102d进行无线通信。
现在参考图2A、2B和2C，这些附图显示了由逐个网络切片的控制平面(CP)和用户平面(UP)节点分组划分的网络切片实例206、208、210、212、214、218、220、222。如图2A所示，网络切片可以具有独立的CP节点203、207以及UP节点205、209。特别地，CN实例#1 206可以包括位于该CN实例#1 206的网络切片内部的CP节点203和UP节点205。同样，CN实例#2 208可以包括位于该CN实例#2 208的网络切片内部的CP节点207和UP节点209。CN实例#1 206和CN实例#2 208中的CP节点203、207分别可以接收来自WTRU 202的控制平面信令消息。CN实例#1 206和CN实例#2 208内部的UP节点205、209分别可以接收来自WTRU 202的用户平面数据。例如，WTRU 202可以向CN实例#1 206的CP节点203传送注册和认证请求。WTRU 202还可以向CN实例#1 206的UP节点205传送数据分组。同样，WTRU 202可以向CN实例#2 208的CP节点207传送其移动性管理消息，并且可以向CN实例#2 208的UP节点209传送其会话管理消息。WTRU202可以经由共享接入网络(AN)204连接到CN实例#1 206和CN实例#2 208。
现在参考图2B，其中显示了这样一个实施例的图示，其中网络切片可共享CP节点210，但是每一个网络实体具有部分独立的CP 211、215以及完全独立的UP节点218、216。特别地，CN实例切片#1 212或CN实例切片#2 214可以共享共享核心网络(CN)控制平面(CP)功能。CN实例切片#1 212可以包括部分独立的CP节点211和完全独立的UP节点218。CN实例切片#2 214可以包括部分独立的CP节点215和完全独立的UP节点216。共享的CN CP功能210可以为CN实例切片#1 212和CN实例切片#2 214执行公共网络功能。此类公共网络功能可以包括认证、移动性管理、会话管理以及网关功能等等。
部分独立的CP节点211、215可以执行切片专用的控制平面网络功能。完全独立的UP节点213、216还可以执行切片专用的用户平面网络功能。WTRU 202可以在没有用于切片专用网络功能的共享CN CP功能210的情况下连接到CN实例切片#1 212或CN实例切片#2214。此类切片专用网络功能可以包括非共享会话管理功能。
现在参考图2C，该图示出了这样一个实施例的图示，其中网络切片可以共享共享CN CP节点218中的共享控制平面(CP)功能217，并且每一个网络切片都具有独立的用户平面(UP)节点219、221。该共享CN CP节点218可以为若干个核心网络实例(例如UP实例#1 220和UP实例#2 222)执行共享控制平面功能217。UP实例#1 220和UP实例#2 222可以分别包括独立的UP节点219、221。共享的CN CP 218、UP实例#1 220以及UP实例#2 222可以经由共享接入网络(AN)204连接到WTRU 202。UP实例#1 220和UP实例#2 222可以具有用于控制平面功能的共享CN CP节点218。共享的CN CP功能217可以为UP实例#1 220和UP实例#2 222执行公共控制平面功能。共享的CP功能217执行的公共控制平面功能可以包括认证、移动性管理以及网关功能等等。UP实例#1 220和UP实例#2 222中的UP节点219和221可以执行切片专用的用户平面网络功能，例如非共享会话管理功能。
现在参考图3，该图显示了包含共享CP功能314和独立UP功能312、316的例示网络切片处理。图3中的网络切片处理可被建模成图2C所示的网络切片实例。共享CP功能314和独立UP功能312可以形成网络切片(即核心网络实例#1 308)。同样，共享CP功能314和独立UP功能31 6可以形成另一个网络切片(即核心网络实例#2 310)。
如图3所示，核心网络实例#1 308可以包括单个控制平面功能集合314(C平面功能)和单个用户平面功能集合312(U平面功能)。单个控制平面功能集合314可以包括用于公共网络功能的多个功能，例如CPF#1 320、CPF#2 322以及CPF#3 324。此类公共网络功能可以包括认证、移动性管理、会话管理以及网关功能等等。单个用户平面功能集合312可以包括用于切片专用的用户平面网络功能的多个功能，例如的NS-1 UPF#1 326、NS-1 UPF#2328以及NS-1 UPF#3 330。同样，核心网络实例#2 310可以包括单个控制平面功能集合314和单个用户平面功能集合316。所述单个用户平面功能集合316可以包括用于切片专用的用户平面网络功能的多个功能，例如NS-2UPF#1332、NS-2UPF#2 334以及NS-2UPF#3 336。
在一个实施例中，依照WTRU 302的类型，核心网络实例#1 308或核心网络实例#2310可以是WTRU 302的专用网络切片。WTRU 302的类型可以用特定参数来标识，例如WTRU302的使用类型以及WTRU 302的签约信息等等。
如果WTRU 302要求移动性管理，那么可以由一组C平面功能CPF#1 320、CPF#2 322以及CPF#3 324来负责支持该WTRU 302的移动性。此外，CPF#1 320、CPF#2 322和CPF#3 324可以通过执行认证和签约验证来负责允许WTRU 302进入网络。举例来说，CP功能314中的CPF#1 320可以向WTRU302提供针对核心网络实例#1 308的移动性管理。同时，CP功能314中的CPF#1可以向WTRU 302提供针对核心网络实例#2 310的另一个移动性管理。同样，CP功能314中的CPF#2 322可以为核心网络实例#1 308认证WTRU302。CP功能314中的CPF#2 322还可以为核心网络实例#2 310认证WTRU302。
一组U平面功能(即核心网络实例#1 308中的NS-1 UPF#1 326、NS-1 UPF#2 328、NS-1 UPF#3 330以及核心网络实例#2中的NS-2UPF#1 332、NS-2UPF#2 334、NS-2UPF#3336)可以负责为WTRU 302提供特定服务。以上的U平面功能组还可以负责向WTRU 302传送特定服务的U平面数据。例如，核心网络实例#1 308中的NS-1 UPS#1 326可以向WTRU 302提供增强移动宽带服务，而核心网络实例#2 310中的NS-2UPF#2 334则可以向WTRU 302提供关键通信服务。
当WTRU 302首次通过RAN 304连接到运营商网络时，与WTRU 302的使用类型相匹配的默认核心网络实例可被指配给WTRU 302。依照WTRU302的使用类型，所指配的默认核心网络实例可以是核心网络实例#1或核心网络实例#2。WTRU 302可以同时具有针对不同核心网络实例上可用的不同U平面功能集合的多个U平面连接。这意味着WTRU 302可以连接到UP功能312中的用户平面功能NS-1 UPF#1 326、NS-1 UPF#2 328、NS-1 UPF#3 330，并且与此同时，WTRU 302可以连接到UP功能316中的别的用户平面功能NS-2UPF#1 332、NS-2UPF#2334、NS-2UPF#3 336。尽管在图3中没有显示，但是与用户平面功能的连接可以不局限于UP功能312和UP功能316。WTRU 302可以具有连至核心网络实例#1和核心网络实例#2以外的其他核心网络实例中的不同用户平面功能的多个用户平面连接。
核心网络选择功能(CNSF)306可以负责在核心网络实例#1和核心网络实例#2中选择核心网络实例。CNSF 306可以基于WTRU 302的签约和特定参数(例如WTRU 302的使用类型)来确定核心网络切片选择。CNSF 306还可以负责选择能与基站通信的选定核心网络实例内部的控制平面功能。例如，CNSF 306可以选择核心网络实例#1 308中的CPF#2 322和CPF#3 324来与基站进行通信。关于控制平面功能的选择可以通过使用特定参数(例如WTRU302的使用类型)来完成。CNSF 306可以负责选择能与基站建立连接的用户平面功能集合，以便传送不同服务的用户平面数据。作为示例，CNSF 306可以选择核心网络实例#1 308中的NS-1 UPF#2 328，以便传输增强移动宽带服务的用户平面数据。在NS-1 UPF#1 326、NS-1UPF#2 328、NS-1 UPF#3 330、NS-2UPF#1 332、NS-2UPF#2 334和NS-2UPF#3 336中选择用户平面功能的处理可以通过使用特定参数(例如WTRU 302的使用类型和服务类型等等)来完成。尽管在图3中没有显示，但是用户平面功能选择可以不局限于核心网络实例#1和核心网络实例#2，并且CNSF 306可以选择位于核心网络实例#1和核心网络实例#2之外的其他核心网络实例中的其他用户功能。
现在参考图4，该图示出了关于由网络提供的逐个服务的网络切片选择处理的示例。切片选择和路由功能406可以由RAN 404提供，该功能与常规的NAS节点选择功能相类似。作为替换，该任务可以由CN提供的功能来执行。切片选择和路由功能406可以基于WTRU401提供的信息或CN提供的信息等等来将信令路由到CN实例，例如通用CN实例A 408、通用CN实例B 410、其他CN实例N 411、NB CN实例A 412以及NB CN实例B 414。
PLMN 402的所有网络实例可以共享无线电接入，此外有必要分离逐个切片的接入禁止和负载(过载)控制。该处理可以通过用于执行单独的接入禁止和负载(过载)控制的常规方法来实现，其被提供给每一个PLMN以进行网络共享。在使用该方法的情况下有可能会存在不能被完全分离的CN资源，例如传输网络资源。通用CN实例A 408和通用CN实例B 410可以具有作为其网络功能的控制平面和用户平面功能。例如，对于数据网络1 436来说，通用CN实例A 408可以包括用于其控制平面功能的NF1 416和NF2 418以及用于其用户平面功能的NF3 420。同样，对于数据网络2 438来说，通用CN实例B 410可以包括用于其控制平面功能的NF1 422和NF2 424以及用于其用户平面功能的NF3 426。通过使用NF1 416 422、NF2418 424以及NF3 420 426，通用CN实例A 408和通用CN实例B可以为WTRU 401提供完整的核心网络功能。
窄带(NB)CN实例A 412中的NF1 428和NF3 430可以为WTRU 401提供用于数据网络3 440的窄带服务。同样，窄带(NB)CN实例B 414中的NF1 432和NF3 434可以为WTRU 401提供数据网络4442的另一个窄带服务。该窄带服务可以是物联网(IoT)服务。在这种情况下，WTRU 401可以是IoT设备。由于IoT服务不需要完整的核心网络功能，因此NB CN实例A 412和NB CN实例B 414可以包括比通用CN实例A408和通用CN实例B 410所能包括的网络功能更少的网络功能。这意味着为了提供窄带服务，NB CN实例A 412和NB CN实例B 414不需要像通用CN实例A 408和通用CN实例B 410那样包含NF2。
现在参考图5，该图显示了基于多维描述符的网络切片选择处理的示例。图5显示的实施例可以使用多维描述符来实施网络切片选择。为了执行网络切片选择，即使在为特定用例设计的功能分类中，该选择原则也可以启用恰当的选择功能来提供特定的服务。换句话说，基于该选择判据，可以将正确的网络切片以及该网络切片内部的正确的网络功能指配给在WTRU 502、504、506上运行的应用，以便用于所述应用所需要的网络服务。在WTRU502、504、506中运行的应用可以提供多维描述符。此类多维描述符可以包含应用ID以及服务描述符(例如增强移动宽带服务、关键通信或大规模机器类型通信)等等。
如上所述，为了选择适当的网络切片和网络功能，网络可以使用多维描述符以及网络中可用的其他信息(例如WTRU签约)。这种处理可被称为多维选择机制。以下是基于多维描述符来选择网络切片和功能的可能选项。第一个选项可以是两步选择机制。RAN 508中的选择功能507可以使用应用ID(多维描述符的一部分)以及网络中可用的信息(例如WTRU签约)来选择CN切片A 510、CN切片B 512以及CN切片C 514中的恰当核心网络切片。然后，该选择功能507可以使用服务描述符(多维描述符的一部分)来选择选定网络切片内部的恰当网络功能。作为替换，核心网络选择功能505可以使用应用ID来选择CN片A 510、CN切片B512和CN切片C 514中的恰当核心网络切片。然后，核心网络选择功能505可以使用服务描述符来选择选定网络切片内部的恰当的网络功能。
在一个实施例中，WTRU1 502有可能运行需要增强移动宽带的应用，例如4K/8KUHD和全息照相。该应用可以将其多维描述符连同其应用程序ID一起传送到RAN 508。在这种情况下，针对其服务描述符来说，该多维描述符可以包含增强移动宽带。RAN 508中的选择功能507可以使用应用ID来选择提供增强移动宽带服务的核心网络CN切片A 510，以此作为其恰当的核心网络切片。此后，RAN 508中的选择功能507可以使用服务描述符(即增强移动宽带)来选择MM1 516、SM1 522以及PCI 528。在所有的移动性管理功能(即MM1 516、MM2518、MM3 520)中，CN切片A 510中的MM1 516可以提供用于WTRU1 502的移动性管理功能。在CN切片A 510的所有会话管理(即SM1 522、SM2524、SM3526)和分组核心功能(即PCI 528、PC2 530、PC3 532)中，SM1 522和PCI 528可以提供用于增强移动宽带服务的恰当的会话管理和分组核心功能。由此，RAN 508中的选择功能507会选择MM1 516、SM1 522和PC1 528，以此作为提供增强移动宽带服务的恰当网络功能。
在另一个实施例中，WTRU2504有可能运行需要关键型通信的应用，例如运动控制，自动驾驶和工厂自动化。如上所述，运行关键型通信服务的应用可以将其多维描述符连同其应用ID一起传送到RAN 508。针对其服务描述符来说，该多维描述符可以包含关键型通信。RAN 508中的选择功能508可以使用应用ID来选择为其恰当的核心网络切片提供关键型通信服务的CN切片B 512。此后，RAN 508中的选择功能507可以使用服务描述符(即关键型通信)来选择MM3 538、SM3 544以及PC3 550。在所有的移动性管理功能MM1 534、MM2 536、MM3 538中，CN切片B 512中的MM3 538可以为WTRU2 504提供移动性管理功能。在所有的会话管理SM1 540、SM2 542、SM3 544以及分组核心功能PCI 546、PC2 548、PC3 550中，SM3544和PC3 550可以为关键型通信服务提供恰当的会话管理和分组核心功能。因此，RAN 508中的选择功能507可以为关键型通信服务选择MM3 538、SM3 544以及PC3 550。
在另一个实施例中，WTRU3 506有可能运行需要大规模机器类型通信的应用，例如传感器网络。如上所述，运行大规模机器类型通信服务的应用可以将其多维描述符连同其应用ID一起传送到RAN 508。针对其服务描述符来说，该多维描述符可以包含大规模机器类型通信。RAN 508中的选择功能507可以使用应用ID来选择为其适当的核心网络切片提供大规模机器类型通信服务的CN切片C 514。此后，RAN 508中的选择功能507可以使用服务描述符(即大规模机器类型通信)来选择SM2 558和PC2 564。在该实施例中，WTRU3 506可以是IoT设备，例如传感器。由于IoT设备不需要如同CN切片A 510和CN切片B 512中那样需要完整的核心网络功能，因此，与CN切片A 510和CN切片B 512(即MM1 516、534，MM2 518、536，MM3 520、538)相比，CN切片C 514可以包括数量更少的移动性管理功能(即MM1 552和MM3554)。此外，WTRU3 506不需要连接到移动性管理功能来接收大规模机器类型通信服务。因此，CN切片C 514不需要向WTRU 506提供MM1 552和MM3 554来进行大规模机器类型通信服务。在所有的会话管理和分组核心功能(即SM1 556、SM2 558、SM3 560、PCI 562、PC2 564和PC3 566)中，CN切片C 514中的SM2 558和PC2 564可以为大规模机器类型通信服务提供恰当的会话管理和分组核心功能。因此，RAN 508中的选择功能507可以选择SM2 558和PC2564来进行大规模机器类型通信服务。
另一个选项可以是单步选择机制。RAN 508中的选择功能507或核心网络中的选择功能505可以使用应用ID和服务描述符(例如多维描述符)以及网络中可用的信息(例如WTRU的签约信息)来选择CN切片A 510、CN切片B 512以及CN切片C 514中的恰当网络切片及其相应的网络功能。然后，它可以相应地将WTRU 502、504、506引导到所选择的网络切片和功能。
如上所述，在图2A、2B、2C、3、4和5中示出了如何以逐切片或跨切片的方式划分CP和UP功能的不同实施例。然而，关于具体的CP和UP功能，有必要对其进行更进一步的描述。此外还有必要考虑共享此类功能对5G通信系统带来的影响。举例来说，如果寻呼是不同网络切片之间的共享网络功能，那么有必要描述网络切片如何使用或触发共享寻呼功能来向WTRU发送寻呼。相反，如果寻呼不是共享网络功能，那么有必要描述每一个网络切片如何可以向WTRU发送寻呼消息。如果每一个网络切片单独向每一个WTRU发送寻呼消息，那么有必要为该WTRU使用一个或多个身份标识。
一些特定的网络服务有可能需要由不同CP和/或UP节点执行的不同网络功能。例如在5G系统中，设备或WTRU可以发送IP和/或非IP数据。非IP数据可以采用两种形式：非IPPDU和以太网帧。此外，IP与非IP数据的传输需求可能存在差异。特别地，由于需要不同的CP和UP功能来支持WTRU发送的数据类型，因此，网络支持和传输的数据类型有可能影响网络切片的选择。网络可以支持的另一种类型的数据是信息中心网络(ICN)数据，其中此类ICN类型的数据可以用不同的网络切片来传送。这里描述的实施例可以通过使用独立网络切片来应对不同的数据支持。
如上所述，将CP节点划分到独立的网络切片中或者将其划分成跨网络切片的共享功能是一项高级设计。在这里有可能需要进一步描述CP节点和功能如何工作的实施例。更具体地说，有必要列出诸如在哪些节点上执行认证和寻呼之类的实施例。此外，更重要的是有必要详细描述在独立或共享节点中执行操作(例如寻呼)对5G系统造成的影响。
此外，其他那些描述了在指配网络切片之后恰当选择网络功能的处理的实施例同样需要解决。举例来说，如果切片包含共享CP和独立UP节点，那么，在WTRU被指配成从具有独立UP节点的两个不同网络切片接收服务之后有必要解决选择正确的UE节点的选择(也就是如何将数据转发到正确的UP节点)。
此外还有可能需要描述负责认证、授权和标识的责任节点的位置。如图2B所示，有可能存在若干个关于某些重要的安全功能可以驻留在“何处”的问题。如果运营商想要具有集中式控制平面管理，那么“共享的CN CP功能210”可以执行关于WTRU 202的注册。由此，该共享CN CP 210节点可以负责执行认证和身份管理。响应于所述共享CN CP功能210执行的认证过程，有必要解决CN实例切片#1 212和CN实例切片#2 214如何使用认证信息以及认证信息如何将WTRU 202的身份标识(例如外部ID)映射到网络内部的旧身份标识的问题。
此外还有可能需要解决多接入网络(AN)环境(例如3GPP和非3GPP接入网络)中的网络切片处理。上述实施例可以解决AN与基于3GPP的AN相对应的情形。然而，5G系统有可能同时包括3GPP和非3GPP接入网络。由此，5G系统应该在其管理网络切片的时候考虑所有许可类型的接入网络。
在某些场景中有可能需要解决延迟网络切片选择。在图2B中示出了此类场景，其中网络在初始接入或附着的时候可以不选择网络切换。例如，WTRU 202可以注册到共享CNCP功能210。然后，网络切片可以在需要使用来自CN实例#1 212和CN实例#2 214中的非共享CP功能中的特定功能的时候选择的。结果，通过进行网络切片选择，可以使用特定的非共享CP功能。此类过程有可能需要被详细描述，尤其是对照如何以及由哪一个节点负责网络切片选择来进行详细描述。
现在参考图6，其所显示的是用于示出逐个数据类型的网络切换处理的总体架构的图示。如上所述，不同的网络切片可被用于WTRU 602、604、606支持的不同数据类型。在5G系统中，网络切片可以同时支持IP和非IP数据类型。一个网络切片可以用于运送IP数据，而另一个网络切片则可以用于运送非IP数据。这种情况可被称为逐个数据类型的网络切片。除了IP和非IP数据类型之外，网络切片还可以运送不同的非IP数据类型。这意味着一个网络切片可以用于运送非IP PDU数据，而另一个网络切片则可以用于运送以太网帧。这种情况可被称为逐个非IP数据类型的网络切片。虽然非IP数据可以指代非IP PDU和以太网帧，但在一些实施例中，这些类型的非IP数据可被认为是不同的。
图6显示了一个用三个网络切片(即网络切片#1 610、网络切片#2 612和网络切片#3 614)来服务和传输不同数据类型的示例。这些网络切片即网络切片#1 610、网络切片#2 612和网络切片#3 614可以共享名为“共享CP 616”的CP功能集合。网络切片#1 610、网络切片#2 612以及网络切片#3 614中的每一个可以具有自己的独立/隔离CP功能集合，该集合被称为“非共享CP#”，其中“#”可以指代至少处于该CN内部的切片ID(即非共享CP1618、非共享CP2 620或非共享CP3622)。在该示例中，网络切片#1 610、网络切片#2 612和网络切片#3 614可以运送特定数据类型，例如IP数据类型、非IP数据类型(例如非IP PDU和/或以太网帧)或是与以信息中心网络(ICN)相关的数据类型。所述ICN数据还可以是非IP数据、封装了ICN PDU的IP数据或是其他传输ICN PDU的形式。
非共享CP1 618、非共享CP2 620和非共享CP3 622还可以分别具有与主或共享CP功能616对接的接口624、626、628。如图6所示，WTRU 602、604、606可以具有针对网络切片#1610、网络切片#2 612和网络切片#3 614的接入630、632、634、636。作为示例，WTRU Z 606可以具有针对网络切片#1 610的关于IP数据的接入634。WTRU Z 606可以具有针对网络切片#3 614的关于非IP数据的接入636。WTRU X 602可以具有针对网络切片#1 610的关于IP数据的接入630。WTRU Y 604可以具有针对网络切片#2 620的关于ICN数据的接入632。
此外，WTRU 602、604、606可以既经由RAN 608直接接入或对接638到共享CP 616，也可以经由非共享CP1 618、非共享CP2 620和非共享CP3间接接入或对接到共享CP 616。在建立间接访问或对接时，接入630、632、636可以用于经由非共享CP1 618、非共享CP2 620和非共享CP3连接到共享CP 616。举例来说，WTRU X 602可以使用接口630经由非共享CP1 618连接到共享CP 616。WTRU Y 604可以使用接口632经由非共享CP2 620连接到共享CP 616。WTRU Z606可以使用接口636经由非共享CP3 622连接到共享CP 616。在建立直接接入或接口时，接入638可以用于将WTRU 602、604、606连接到共享CP 616。
WTRU 602、604、606可以直接连接或对接到网络切片#1 610、网络切片#2 612和网络切片#3 614中的非共享CP1 618、非共享CP2 620以及非共享CP3。例如，在直接连接时，WTRU X 602可以直接接入630到非共享CP1 618。WTRU Y 604可以直接接入632到非共享CP2620。WTRU Z 602可以直接接入636到非共享CP3 622。
此外，WTRU 602、604、606可以经由共享CP节点616间接接入或对接到网络切片#1610、网络切片#2 612以及网络切片#3 614中的非共享CP1 618、非共享CP2 620以及非共享CP3。在间接连接时，WTRU X 602可以经由共享CP 616来使用针对非共享CP1 618的接入624。WTRU Y 604可以经由共享CP 616来使用针对非共享CP2 620的接入626。WTRU Z 606可以经由共享CP 616来使用针对非共享CP3 622的接入628。
以下实施例可以包括基于对非IP数据的支持或需要来选择网络切片。如上所述，术语“非IP数据”可以指代所有形式的非IP数据(例如非IP PDU、以太网帧、ICN数据等等)。应该指出的是，术语“非接入层”(NAS)”可以用于指代无线电以上的高层消息，例如常规的NAS协议。然而，NAS可以是在WTRU与CN中的CP功能之间运行的任何其他协议，并且不必局限于常规NAS协议。为WTRU选择网络切片的处理可以在RAN或CN上进行。
一旦建立无线电连接，则WTRU可以指示所请求的服务是非IP数据。该指示可以采用任何形式，例如能力或显性服务类型，或者该指示也可以从WTRU类型中推断得到。WTRU还可以在其与移动性或会话管理过程相关的任何NAS消息中指示对于非IP服务的需求或请求。
RAN可以考虑该信息或指示，并且可以选择支持该服务的网络切片。然后，RAN节点可以将WTRU的高层消息(例如NAS)转发到该网络切片中的CP功能。作为替换，RAN可以使用源于WTRU的其他信息来选择CN中的最适当的CP功能。然后，RAN可以将该信息发送到CP功能。
CN中的CP功能可以从WTRU接收带有非IP数据指示的消息。该CP功能可以验证该CP功能是否可以提供被请求的特定类型的非IP数据。如果该CP可以为非IP数据提供服务，那么它可以继续处理WTRU请求。否则，CP功能可以使用专用核心网络(DECOR)解决方案将WTRU消息重定向到另一个网络切片。该实施例可以假设CP功能具有用于确定网络切片或网络切片内部的CP地址的本地信息或配置，该网络切片能够为WTRU的被请求服务(在本范例中是非IP数据)提供服务的。在确定用于为WTRU的非IP数据提供服务的目标网络切片时，当前CP功能可以将服务类型(也就是本范例中的“非IP数据”)输入其本地查找功能。
在一个实施例中，WTRU有可能已经在网络中注册了特定服务(例如IP数据服务或非IP数据)。WTRU可以支持用于辅助数据类型的服务，如此一来，其可能想要获得该服务。WTRU可以发送请求以获取由另一个网络切片提供的用于不同数据类型的辅助服务。在这里描述了用于实现该目的的方法(例如在WTRU需要执行该处理的时候)。
当WTRU需要选择辅助服务时，其中一个网络切片有可能为不同的服务提供支持。例如，网络切片可被部署成提供用于物联网(IoT)的连接，其中所述物联网可能具有不同的连接或传输模式。其中一个IoT应用可能需要IP连接，而另一个IoT应用则不需要(如果将数据封装在控制平面消息中)。因此，通用服务类型可以是IoT；然而具体服务可以是“物联网IP”或“CP上的IoT数据”。
由此，实际上有可能会使用一个网络切片来为WTRU提供这其中的至少两种类型的传输或连接。因此，对于WTRU来说，知悉相同的切片是否可以提供一种以上的服务是非常重要的。如果是的话，那么WTRU需要知悉网络切片提供了什么服务。这样做有助于WTRU确定是否要选择和注册到新的网络切片，或者是否该WTRU可以简单地从现有网络切片请求服务。以下的实施例可以解决该问题。
现在参考图7A和7B，其所显示的是示出了针对网络切片所支持的网络切片选择处理的信令图。WTRU 702可以向网络的CP功能传送注册请求消息710。该注册请求消息710可以包括WTRU 702能够接收的支持服务列表或服务列表(以下将其称为“支持服务”)。作为替换，WTRU 702可以简单地请求通告当前网络切片(或该切片内部的当前CP)支持的服务的列表。关于支持服务的指示或网络支持的服务的请求可以在发往网络的注册请求消息710中被完成或者包含在该消息中。
如果WTRU 702已经注册并且其想要确定网络是否支持其他服务，那么WTRU 702可以发送新的控制消息(例如通过NAS信令或支持服务类型请求消息714)。在这个支持服务类型请求消息714中，WTRU 702可以指示其支持的和/或期望的服务，或者它可以请求网络提供网络中支持的服务的列表。
网络(例如网络中的任何CP节点或NF)可以接收带有WTRU支持的服务的列表或者带有要求向该WTRU 702告知网络中支持的服务的请求(solicitation request)的NAS消息。网络可以验证WTRU的签约是否允许向该WTRU 702提供此类信息，其中该验证也可以基于网络策略。网络可以确定在支持服务类型响应消息716中向WTRU 702发送所支持的网络服务的列表。网络可以发送NAS消息并且可以在该NAS消息中指示所支持的服务。
作为替换，如果来自WTRU 702的请求针对特定服务，那么网络可以发送具有{服务类型，支持}指示的响应，其中“服务类型”反映了请求网络支持的特定服务，并且“支持”指示的是该服务是否被支持。网络可以在任何NAS消息中发送该列表，要么将其作为注册过程的一部分，要么在WTRU 702发送包含此类请求的任何NAS消息时。
对于WTRU 702注册的指定网络切片，WTRU 702可以保存使用上述实施例确定的该网络切片中被支持的服务。当WTRU 702请求或需要新服务时，WTRU 702可以检查在该WTRU702注册的网络切片中被支持的服务的列表。如果指示该服务被支持，那么WTRU 702可以简单地发送NAS消息来请求服务。该NAS消息可被发送到该网络切片或WTRU 702注册的网络切片内部的CP/NF。低层消息(例如无线电消息)可以包含指向该网络切片的服务指示符。这样做可以确保能将服务请求或可用于获取新服务的任何NAS消息发送到恰当的网络切片(例如WTRU 702已经注册的网络切片)。
另一方面，如果WTRU 702确定该网络切片中不支持所需要的服务，那么WTRU 702可以发送另一个无线电消息722(例如RRC消息)。该无线电消息722可以封装一个用于注册的NAS消息。该无线电消息722可以包括与切片2708相关联的相应服务描述符，描述符可以采用任何格式来指示所期望的服务类型。RAN 704或切片选择功能可以使用该参数来选取适当的网络切片，并且可以将NAS消息724转发到所选择的网络切片。应该指出的是，NAS注册消息与用于获取同一网络切片内部的服务的NAS消息可以存在差异。所选择的网络切片(在这里是切片2708)可以向WTRU 702发送服务响应消息726。
由此，当在当前的网络切片中支持所需要的服务时，WTRU 702可以发送附加服务请求消息718。如果WTRU 702需要从别的网络切片获取服务，那么WTRU 702可以然后发送注册消息，以便首先注册到该网络。该WTRU702可以确保低层参数(例如专用核心网络类型、“WTRU使用类型”、“服务描述符”等等)反映了WTRU 702已注册的不同服务类型和/或不同网络切片。
以下实施例可以包括负责网络切片处理中的安全功能和身份管理的节点。在一个实施例中，“共享CN CP功能”可以负责执行注册(例如附着/TAU)过程。来自WTRU的注册(附着/TAU)请求消息可以在共享CN CP功能中终止。该注册请求消息可以包含重要的WTRU相关参数，例如能力、(e)DRX参数或PSM信息等等。
此时，依照WTRU是否使用IMSI或是用于标识目的的别名，共享CN CP功能可以迫使WTRU发送WTRU的IMSI号码或类似信息，或者可以通过从WTRU注册的先前锚节点(例如MME、SGSN或别的共享CN CP功能)接收WTRU的IMSI号码或类似信息，由此取回这些信息。为了促进以下的一些过程，一旦注册阶段成功并结束，共享CN CP功能可以将IMSI号码发送到CN实例切片#1和切片#2。这样做可以确保所有这两个切片都知道WTRU的IMSI号码或类似标识信息。
另一个重要因素是WTRU可以获取共享CN CP功能分配的“临时”号码，无论该号码是GUTI还是S-TMSI。有了这种机制，可以对WTRU隐藏切片，所述WTRU可以认为其只与一个节点(即共享CP节点)进行通信。
一旦接收到“注册请求”消息，则共享CN CP功能可以与归属订户服务器(HSS)进行联系，并且可以请求认证矢量。在接收到该矢量之后，共享CN CP功能可以基于当前机制开始执行针对WTRU的认证过程。如果WTRU通过该阶段，那么共享CN CP功能可以向所有的两个实例切片#1和切片#2发送消息，由此向其告知WTRU已被成功认证。此时，切片#1和切片#2全都可以在其相应数据库中设置标志，并且认为WTRU是完全“有效的”。该共享CN CP功能还可以启动针对WTRU的安全模式控制过程，然后将安全上下文传递到切片#1和切片#2，以便用于用户平面安全性。
共享RAN可以仅仅与共享CN CP功能具有信令连接，由此，所有通信(即便在实例切片#1/切片#2与WTRU之间进行)都会通过共享CN CP功能。举例来说，如果实例切片#1具有要发送到WTRU的信息，那么它不必获知WTRU的状态(例如空闲/连接模式)。它可以仅仅向共享CN CP功能发送请求，所述CN CP功能会转而寻呼WTRU并建立信令连接。
在另一个实施例中，其中可以包含一种对抗针对WTRU的拒绝服务攻击的机制。从共享CN CP功能发送到WTRU的第一认证消息可以具有从WTRU的IMSI号码以及RAND中得到的新的参数(例如“令牌”)。在认证处理结束之后，共享CN CP功能可以将该令牌传递到其他网络切片(例如切片#1和切片#2)，以供将来使用。作为示例，如果运营商的配置以一种能使切片#2接管控制和用户平面的方式遭遇到动态变化，那么切片#2可以将“令牌”包含在发往WTRU的后续NAS消息中。即使对于拒绝情形来说，这些(后续)消息也应该受到完整性保护。
WTRU可以与共享CN CP功能进行通信。这意味着该共享CN CP功能将会知悉WTRU可能具有的任何外部ID。因此，切片#1和切片#2可以向共享CN CP功能通知WTRU被指配或是正在使用的任何外部ID。外部ID、IMSI以及临时WTRU ID之间的映射可以在共享CN CP功能中完成。在通过共享CN CP功能建立用户平面承载时，该共享CN CP功能可以向相应实体通告用户平面连接的已使用标识。
以下实施例可以包括拆分的功能管理。如图2B所示，共享CN CP功能210上的负载可以基于已注册WTRU的数量以及与共享CN CP功能210相连的切片的数量而显著增加。在以下实施例中，假设网络运营商依照图3配置了其网络(也就是说，只有两个CN实例切片与共享CN CP功能相连)。此外还可以假设所有的IP业务量都会驻留在核心网络实例#1 308中，并且所有的非IP业务量都会处于核心网络实例#2 310中。
为了减小共享CN CP功能的负载，共享CN CP功能可以处理WTRU与核心网络之间的选定协议的“移动性管理”部分。例如，如果假设WTRU可以用安全的方式发送移动性管理(MM)和会话管理(SM)消息，那么共享CN CP功能可以处理MM消息。
相应地，MM消息可以在共享CN CP功能中终止。SM消息可以由共享CN CP功能传递到切片#1或切片#2。如前所述，切片#1可以是IP业务量的终止节点，切片#2可以是非IP业务量的终止节点
以下实施例可以在假设WTRU要发送短分组并且网络被配置成允许WTRU通过控制平面发送其数据(无论是IP还是非IP)的情况下区分网络切片和数据路由。
在一个实施例中，新协议层(与会话管理相一致)可被用于传送所有的非IP相关数据。当WTRU需要通过控制平面发送短的非IP分组时，它可以用这种新协议消息格式来捎带传送该分组，并且可以将其传送到共享CN CP功能。在共享CN CP功能，该消息可被执行完整性检查，并且消息内容(该内容可以是短的非IP分组)可被提取，以便在该接口上使用恰当的协议转发到切片#2。分组解密处理可以在共享CN CP功能中完成。然而，为了使功能易于实施以及减少负载，可以在切片#2上执行解密。
至于IP分组，WTRU可以简单地将其捎带到某些SM消息上，并且可以将其发送到共享CN CP功能。该共享CN CP功能可以对消息执行完整性检查。之后，该共享CN CP功能可以提取IP分组并将其发送到切片#1。加密/解密选项与上文论述的内容可以是相同的。应该指出的是，如果要在切片中执行加密/解密，那么共享CN CP功能必须将加密密钥以及算法传递到切片。
在另一个实施例中，在以上论述的MM和SM协议中，某些SM消息可用于在控制平面上运送IP和非IP分组。SM消息可以在MM消息上被捎带传送。在该示例中，WTRU可以向共享CNCP功能发送一个指示(优选是在MM消息中)。该指示可以向共享CN CP功能通知该消息携带SM消息以及该消息内容(即捎带传送的数据)是IP还是非IP。通过使用该指示，共享CN CP功能可以获知哪一个节点将是该分组的实际接收方。如上所述，共享CN CP功能可以先检查消息完整性。加密/解密处理可以遵循如上所述的相同机制。一个主要地区别在于切片#1和切片#2都可以支持SM协议。
现在参考图8，其所显示的是用于说明共享CP节点上的专用切片选择处理的信令图。共享CP 806可以为WTRU 802提供针对专用切片808的接入，以便获取专用切片808提供的特定服务。WTRU 802可以传送一个NAS消息810(例如注册请求)，所述消息指示了建立用于该服务的连接的请求。如上所述，NAS消息810可以包括MM消息和SM消息。NAS消息可以包括用于指示IP数据或非IP数据的用户数据类型指示。RAN 804可以具有连至共享CP 806的信令连接，由此，所有通信都会通过共享CP 806。一旦接收到NAS消息810，那么在步骤812，共享CP 806可以使用共享CP网络功能(NF)中的认证功能来认证WTRU 802。
如果WTRU 802被成功认证，那么在步骤814，共享CP 806可以基于NAS消息810中的用户数据类型指示来选择用于特定服务的专用切片808。一旦选择专用切片808，那么在步骤816，共享CP 806可以基于用户数据指示来确定NAS消息802的类型(例如MM和/或SM)，以及在步骤816读取MM消息。然后，在步骤818，共享CP 806会将SM消息820连同认证令牌一起传递到专用切片808。特别地，共享CP NF可以读取MM消息以及将SM消息820发送到专用切片808的CP。这意味着所有MM消息都会在共享CP NF中终止。然而，SM消息也可以仅仅被共享CPNF传递到专用网络切片。
一旦接收到带有认证令牌820的SM消息，则专用切片808可以将SM响应消息822传送到共享CP 806，以便在WTRU 802与专用切片808之间建立通信链路。共享CP 806可以将SM响应消息822与MM响应消息组合在一起，然后将NAS响应消息824发送到WTRU 802。
共享CP 806可以基于附着的请求消息针对的是控制平面数据传输还是IP连接来选择专用切片808。共享CP 806可以向所选择的专用切片808提供认证令牌，以此作为关于共享CP NF所执行的认证的指示。该共享CP 806可以将WTRU 802连接到专用切片808，以便提供特定的服务。由此，WTRU 802的控制平面可以通过共享CP 806连接到专用切片808。
以下实施例可以包括多址接入网络和网络切片段管理。基于如上所述的多维描述符，WTRU可以提供用于指示参数(例如从网络请求的服务类型)的描述符或模板。当通过TWAN或ePDG(以下将其称为“非3GPP接入网关”或“N3AGW”)接收到请求时，N3AGW既可以基于描述符来执行切片选择，也可以将该请求转发到CN切片选择节点(例如中央CP实体乃至3GPP接入网实体(例如下一代eNB))。该节点可以是能与一个或多个非3GPP接入点相连的逻辑节点。该节点可以预先被配置信息，以使其可以选择恰当的网络切片或节点来匹配WTRU提供的服务描述符。该节点可以包含服务描述符与网络切片或是与网络切片相关联的CP/NF之间的映射。
WTRU可以包括SSID、网络服务ID或是可用于选择特定N3AGW的应用ID。WTRU可以使用已知或通过空中广播的网络标识符(例如SSID)或者通过L2广告协议(例如802.11u的通用广告协议)来选择已知的与特定服务类型的网络相连(并且由此与切片相连)的AP，以便连接到N3AGW。
通过选择特定网络，可以允许WTRU识别能够执行切片选择功能的网络。WTRU可以使用APN来向能够执行网络切片选择的N3AGW网络节点发送信号。例如，WTRU提供的信息会导致选择能够执行网络切片选择处理的特定CP实体。WTRU可以将所需要的服务描述符包含在非3GPP接入技术的L2MAC帧中。
网络切片选择功能可以使用描述符中提供的参数来确定N3AGW是否能够支持WTRU请求的服务。如果N3AGW满足该描述符中指定的特定服务的需求，那么CP实体可以继续选择其他CN特定功能。这一点可以取决于描述符的其他方面以及订户信息的方面。否则，CP实体可以选择指示WTRU重选到不同AN(例如都以3GPP和非3GPP为基础)。CP实体可以为WTRU选择特定AN，或者可以指示WTRU完全执行新的AN的选择。
以下描述可以解决延迟的网络切片选择。如上所述，共享CP功能可以包含移动性管理功能，而不同切片中的非共享CP功能则可以包含会话管理功能。相应地，当WTRU初始注册(即附着)到网络时(该注册是一个移动性管理事件)，WTRU可以就移动性管理而与共享CP进行交互。如果网络不需要选择或使用来自不同切片中的共享CP的CP功能，那么网络在初始注册时可以不选择网络切片。
然而，在注册阶段，网络可以向WTRU发送关于授权该WTRU连接的可能的网络切片的信息。如上所述，共享CP功能可以基于WTRU能力和/或服务类型以及来自签约数据库(即与HSS相类似)的签约信息来发送关于可能的网络切片的信息。WTRU可以在与网络执行会话管理过程期间使用该信息(例如PDU连接请求)。
在会话管理(SM)过程期间可以选择网络切片，其中该过程可以包括PDU连接建立。在SM过程中，WTRU可以包括先前在附着过程中接收的切片信息。有了该网络切片信息，WTRU可以帮助共享CP功能选择切片，或者将该WTRU的SM请求定向到恰当的网络切片。网络切片选择功能可以是RAN或共享CP功能的一部分。在任一情况中，会话管理都可以被定向到恰当的切片。
网络切片选择功能可以考虑SM消息中的信息，并且可以决定将该消息路由(重定向)到能够最好地满足WTRU的会话需求的网络切片。该信息可以包括PDU连接类型(IP与非IP)、IP版本(IPv4或IPv6)、应用信息(应用ID)、所需要的服务质量、以及在附着/注册过程中接收的网络切片信息等等。
现在参考图9，其所显示的是示出了在有会话管理请求的时候的网络切片选择处理的图示。PDU连接请求可以是图9所示的SM过程的一个示例。该此过程可以扩展到其他SM呼叫流程。
在步骤909，WTRU 902可被附着到非共享CP，但是没有为该共享CP选择网络切片。WTRU 902可以向共享CP 906发送PDU连接请求。该消息可以包括以下的一个或多个参数：连接类型(IP与非IP)、IP版本(IPv4或IPv6)、应用信息(应用ID)、所需要的服务质量(包括但不限于QCI值、优先级以及所需要的比特率)、切片信息(切片ID、切片类型(例如增强移动宽带、mIoT、关键型通信等等))、以及数据网络名称(与APN相类似)等等。
一旦接收到PDU连接请求910，那么在步骤911，共享CP 906中的网络切片选择功能可以基于所接收的参数来选择网络切片。附加参数可以与接收到的参数一起被使用。此类附加参数可以包括网络配置/本地策略以及WTRU/用户签约信息，其可以是CP节点在初始附着过程或网络切片选择过程中接收的。在执行切片选择确定时，共享CP 906还可以考虑控制平面和用户平面的拥塞等级。
共享CP 906可以将PDU连接请求消息912转发到CP切片#1 908，所述CP切片是所选择的网络切片的非共享CP功能。位于CP片1 908的非共享CP功能可以执行SM过程，并且在步骤913，其可以基于从WTRU 902接收的参数来建立用户平面连接。非共享CP功能可以向位于共享CP 906的共享CP功能传送PDU连接接受消息914。此后，PDU连接接受消息916可以经由共享CP 906与WTRU 902之间的接口(类似于NAS)而被转发到WTRU 902。
PDU连接接受消息916可以包括关于基站或WTRU 902的所选择的网络切片的信息。基站可以将用户平面消息路由到恰当的网络切片。在步骤918，WTRU 902可以将用户平面数据以及其他后续控制消息(例如SM消息)路由到所选择的网络切片。一旦WTRU 902获知所选择的网络切片，那么该数据可被发送到选择的网络切片的UP功能。
在一个实施例中，如果WTRU 902基于前述参数以及所需要的数据连接的特性而向共享CP功能发送另一个PDU连接请求，那么共享CP 906可以选择多个网络切片。
现在参考图10，其所显示的是示出了用于提供针对共享CP网络功能(NF)中的专用网络切片的接入的例示过程的图示。在步骤1002，共享CP节点中的共享CP NF可以接收来自WTRU的NAS消息。如上所述，该NAS消息可以包括MM消息和SM消息。MM消息可以包括注册请求，该注册请求指示了要求在WTRU与专用网络切片之间建立用于所述专用网络切片所提供的特定服务的通信链路的请求。该NAS消息还可以包括指示了网际协议(IP)数据和非IP数据的用户数据类型指示。所述非IP数据可以包括非IP协议数据单元(PDU)、以太网帧或信息中心网络(ICN)数据等等。
一旦接收到NAS消息，那么在步骤1004，共享CP NF可以启动该共享CP NF中的认证功能，以便认证该WTRU。如果WTRU认证成功，那么在步骤1006，共享CP NF可以生成用于安全和身份标识管理的认证令牌。在步骤1008，针对网络切片提供的用户平面(UP)服务，共享CPNF可以在多个网络切片中选择一个网络切片。该共享CP NF可以基于用户数据类型指示来选择网络切片。所选择的网络切片可以是用向WTRU提供UP服务的专用网络切片。在步骤1010，共享CP NF可以基于NAS消息中包含的用户数据类型指示来确定NAS消息的类型。
在确定了NAS消息类型(例如MM或SM)之后，在步骤1012，共享CP NF可以将该消息的SM部分连同认证令牌一起发送到所选择的网络切片中的非共享CP NF。该SM消息可以指示所选择的网络切片提供的UP服务。在步骤1014，共享CP NF可以接收来自非共享CP NF的SM响应消息。该SM响应消息可以指示所选择的网络切片是否可以提供UP服务。如果所选择的网络切片提供UP服务，那么共享CP NF可以向WTRU传送包含MM和SM部分的NAS响应消息，以便在所选择的网络切片与WTRU之间建立用于UP服务的通信链路。从共享CP NF传送的NAS响应消息可以包括从非共享CP NF接收的SM响应。
虽然在上文中描述了采用特定组合的特征和要素，但是本领域普通技术人员将会认识到，每一个特征或要素既可以单独使用，也可以与其他特征和要素进行任何组合。此外，这里描述的方法可以在引入计算机可读介质中以供计算机或处理器运行的计算机程序、软件或固件中实施。关于计算机可读媒体的示例包括电信号(经由有线或无线连接传送)以及计算机可读存储媒体。关于计算机可读存储媒体的示例包括但不局限于只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、寄存器、缓冲存储器、半导体存储设备、内部硬盘和可拆卸磁盘之类的磁介质、磁光介质、以及CD-ROM碟片和数字多用途碟片(DVD)之类的光介质。与软件关联的处理器可以用于实施在WTRU、UE、终端、基站、RNC或任何计算机主机中使用的射频收发信机。

Claims (20)

1.一种由共享控制平面(CP)网络功能(NF)执行的用于提供通信系统中的网络切片接入的方法，所述方法包括：
在所述共享CP NF上接收包含移动性管理(MM)消息和会话管理(SM)消息的非接入层(NAS)消息；以及
向所述网络切片中的非共享CP NF传送所述SM消息，所述SM消息指示了所述网络切片提供的用户平面(UP)服务。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述MM消息包括用于在无线发射/接收单元(WTRU)与所述网络切片之间建立通信链路的注册请求。
3.如权利要求1所述的方法，进一步包括：
基于所述MM消息来认证所述WTRU；
如果所述WTRU成功通过认证，则生成认证令牌；以及
将认所述证令牌传送到所述网络切片中的所述非共享CP NF。
4.如权利要求3所述的方法，其中所述认证令牌是基于所述WTRU的标识信息产生的。
5.如权利要求1所述的方法，进一步包括：接收来自所述非共享CP NF的SM响应消息，所述SM响应消息指示所述网络切片是否提供所述UP服务。
6.如权利要求1所述的方法，其中所述NAS消息包括指示网际协议(IP)数据和非IP数据的用户数据类型指示。
7.如权利要求6所述的方法，其中所述非IP数据包括非IP协议数据单元(PDU)，以太网帧以及信息中心网络(ICN)数据。
8.如权利要求6所述的方法，进一步包括：
基于所述户数据类型指示来确定所述NAS消息的类型；以及
基于所述NAS消息的所述类型来向所述非共享CP NF传送所述SM消息。
9.如权利要求6所述的方法，进一步包括：基于所述用户数据类型指示而在多个网络切片中选择所述网络切片。
10.如权利要求1所述的方法，其中所述网络切片是用于提供所述UP服务的专用网络片。
11.一种网络服务器，其被配置成实施共享控制平面(CP)网络功能(NF)，以便提供通信系统中的网络切片接入，所述服务器包括：
处理器，其被配置成：
在所述共享CP NF上接收包含移动性管理(MM)消息和会话管理(SM)消息的非接入层(NAS)消息；以及
向所述网络切片中的非共享CP NF传送所述SM消息，所述SM消息指示了所述网络切片提供的用户平面(UP)服务。
12.如权利要求11所述的网络服务器，其中所述MM消息包括用于在无线发射/接收单元(WTRU)与所述网络切片之间建立通信链路的注册请求。
13.如权利要求11所述的网络服务器，所述处理器被进一步配置成：
基于所述MM消息来认证所述WTRU；
如果所述WTRU成功通过认证，则生成认证令牌；以及
将所述认证令牌传送到所述网络切片中的所述非共享CP NF。
14.如权利要求13所述的网络服务器，其中所述认证令牌是基于所述WTRU的标识信息产生的。
15.如权利要求11所述的网络服务器，所述处理器被进一步配置成：接收来自所述非共享CP NF的SM响应消息，所述SM响应消息指示所述网络切片是否提供所述UP服务。
16.如权利要求11所述的网络服务器，其中所述NAS消息包括指示网际协议(IP)数据和非IP数据的用户数据类型指示。
17.如权利要求16所述的网络服务器，其中所述非IP数据包括非IP协议数据单元(PDU)、以太网帧以及信息中心网络(ICN)数据。
18.如权利要求16所述的网络服务器，所述处理器被进一步配置成：
基于所述户数据类型指示来确定所述NAS消息的类型；以及
基于所述NAS消息的所述类型来向所述非共享CP NF传送所述SM消息。
19.如权利要求16所述的网络服务器，所述处理器被进一步配置成：基于所述用户数据类型指示而在多个网络切片中选择所述网络切片。
20.如权利要求11所述的网络服务器，其中所述网络切片是用于提供所述UP服务的专用网络片。
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