CN114342436A

CN114342436A - 针对具有多个usim的wtru的注册和安全增强

Info

Publication number: CN114342436A
Application number: CN202080061641.1A
Authority: CN
Inventors: 贝洛兹·阿加里; 阿莱克·布鲁西洛夫斯基; 时晓岩; 萨米尔·费尔迪; 尤利西斯·奥尔韦拉-埃尔南德斯
Original assignee: IDAC Holdings Inc
Current assignee: IDAC Holdings Inc
Priority date: 2019-08-16
Filing date: 2020-08-13
Publication date: 2022-04-12
Also published as: BR112022002410A2; JP2022544374A; WO2021034593A1; US20220345894A1; EP4014462A1

Abstract

本文描述了用于针对具有多个通用用户身份模块(USIM)的无线发射/接收单元(WTRU)的注册和安全的方法和装置。本文描述了经优化的注册和认证程序，该经优化的注册和认证程序使得WTRU能够在一个注册和认证程序期间注册和认证多个USIM。本文描述的技术可消除对针对每个USIM的单独注册和认证程序的需要。网关设备可在注册请求消息中通知网络其正在注册多个设备(即，多个WTRU)。然后，该网络和该网关可执行具有聚合挑战/应答(即，针对每个WTRU的单个挑战)的认证程序。WTRU可在注册请求消息中通知网络其正在注册多个USIM。然后，该网络和该WTRU可执行具有聚合挑战/应答(即，针对所有USIM的单个挑战)的认证程序。

Description

针对具有多个USIM的WTRU的注册和安全增强

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年8月16日提交的美国临时专利申请62/888,109的权益，该申请全文据此以引用方式并入本文。

背景技术

当无线发射/接收单元(WTRU)具有多于一个SIM卡(例如，多于一个通用用户身份模块(USIM))时，在一些系统下，WTRU针对每个USIM执行单独网络注册和认证程序，以便用户访问由每个USIM提供的服务。然而这是低效的，因为注册和认证程序既耗费时间又耗费资源。例如，WTRU可执行两个单独注册和认证程序以识别SIM卡，该过程既耗费时间又耗费资源。此外，针对具有多于一个SIM卡的WTRU的安全程序可导致大量交换的消息，以便确保认证所涉及的所有订阅。

因此，需要针对具有多个通用用户身份模块(MUSIM)的WTRU的增强型注册和安全程序。

发明内容

提供本发明内容的目的是以简化形式介绍精选的概念，这些概念在以下具体实施方式中进一步描述。本发明内容既不旨在识别所要求保护的主题的关键特征或基本特征，也不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。另外，所要求保护的主题不限于解决本公开的任何部分中所指出的任何或所有缺点的限制。

本文描述了用于针对具有多个通用用户身份模块(USIM)的无线发射/接收单元(WTRU)的注册和安全的方法和装置。本文描述了经优化的注册和认证程序，该经优化的注册和认证程序使得WTRU能够在一个注册和认证程序期间注册和认证多个USIM。本文描述的技术可消除对针对每个USIM的单独注册和认证程序的需要。

根据一个实施方案，WTRU可在注册请求消息中通知网络其正在注册多个USIM。然后，网络和WTRU可执行具有聚合挑战/应答(即，针对所有USIM的单个认证挑战和单个认证应答)的认证程序。例如，可修改认证程序，使得挑战消息包括多个随机数(RAND)，并且应答消息包含多个应答(RES)。WTRU可包括用于USIM1的一个订阅隐藏标识符(SUCI)和用于多USIM(MUSIM)(USIM1和USIM2)注册的指示以执行具有MUSIM聚合挑战/应答的认证程序。WTRU可接收单个认证挑战但可接受两个ngKSI。ME可将RES1作为认证挑战传递到USIM2，并且可获得第一聚合认证应答RES2。WTRU可包括发送到网络的认证应答中的聚合认证应答RES2。在另一示例中，网关设备可在注册请求消息中通知网络其正在注册多个设备(即，多个WTRU)。然后，网络和网关可执行具有聚合挑战/应答(即，针对所有WTRU的单个认证挑战和单个认证应答)的认证程序。

根据另一实施方案，WTRU可通过插入标记并使用父身份来执行针对两个USIM卡的注册。基于运营商设置，网络在注册接受中发送用于第一(父)身份的仅一个全局唯一临时标识符(GUTI)。然后，WTRU可确定第二GUTI。在一个示例中，WTRU可发送与两个身份相关联的注册消息，其中该注册包括指示这两个身份中的第一身份的标记。然后，WTRU可从网络接收包括与该第一身份相关联的一个标识符的注册接受消息。然后，WTRU可基于该注册接受消息来确定与这两个身份中的第二身份相关联的第二标识符。

附图说明

为了有利于更可靠地理解本申请，现在参考附图，其中类似的元件用类似的附图标号引用。这些附图不应被理解为限制本申请并且仅旨在是例示性的。

另外，附图中类似的附图标号指示类似的元件，并且其中：

图1A是示出在其中一个或多个所公开的实施方案可得以实现的示例性通信系统的系统图；

图1B是示出根据一个实施方案可在图1A所示的通信系统内使用的示例性无线发射/接收单元(WTRU)的系统图；

图1C是示出根据一个实施方案可在图1A所示的通信系统内使用的示例性无线电接入网络(RAN)和示例性核心网络(CN)的系统图；

图1D是示出根据一个实施方案可在图1A所示的通信系统内使用的另外一个示例性RAN和另外一个示例性CN的系统图；

图2是5G或下一代网络的潜在架构的参考模型的图；

图3是用于MUSIM认证的解决方案的高级视图的图，其中WTRU使用组合认证程序用网络来认证各种USIM；

图4是认证程序的识别部分的图；

图5是5G AKA认证程序的图；

图6示出了用于MUSIM认证的解决方案的高级视图，其中WTRU使用组合认证程序用网络来认证各种USIM；并且

图7示出了用于MUSIM认证的解决方案的高级视图，其中网关使用组合认证程序用网络来认证各种WTRU。

具体实施方式

本文描述了用于针对具有多通用用户身份模块(USIM)的无线发射/接收单元(WTRU)的注册和安全的方法和装置。根据一个实施方案，WTRU可在注册请求消息中通知网络其正在注册多个USIM。然后，网络和WTRU可执行具有聚合挑战/应答(即，针对所有USIM的单个挑战和单个应答)的认证程序。在另一示例中，网关设备可在注册请求消息中通知网络其正在注册多个设备(即，多个WTRU)。然后，网络和网关可执行具有聚合挑战/应答(即，针对所有WTRU的单个挑战和单个应答)的认证程序。

图1A是示出在其中一个或多个所公开的实施方案可得以实现的示例性通信系统100的示意图。通信系统100可为向多个无线用户提供诸如语音、数据、视频、消息、广播等内容的多址接入系统。通信系统100可使多个无线用户能够通过系统资源(包括无线带宽)的共享来访问此类内容。例如，通信系统100可采用一个或多个信道接入方法，诸如码分多址接入(CDMA)、时分多址接入(TDMA)、频分多址接入(FDMA)、正交FDMA(OFDMA)、单载波FDMA(SC-FDMA)、零尾唯一字DFT扩展OFDM(ZT UW DTS-s OFDM)、唯一字OFDM(UW-OFDM)、资源块滤波OFDM、滤波器组多载波(FBMC)等。

如图1A所示，通信系统100可包括WTRU 102a、102b、102c、102d、RAN 104/113、CN106/115、公共交换电话网(PSTN)108、互联网110和其他网络112，但应当理解，所公开的实施方案设想了任何数量的WTRU、基站、网络和/或网络元件。WTRU 102a、102b、102c、102d中的每一者可以是被配置为在无线环境中操作和/或通信的任何类型的设备。作为示例，WTRU102a、102b、102c、102d(其中任何一个均可被称为“站”和/或“STA”)可被配置为传输和/或接收无线信号，并且可包括用户装备(UE)、移动站、固定或移动用户单元、基于订阅的单元、寻呼机、蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、智能电话、膝上型电脑、上网本、个人计算机、无线传感器、热点或Mi-Fi设备、物联网(IoT)设备、手表或其他可穿戴设备、头戴式显示器(HMD)、车辆、无人机、医疗设备和应用(例如，远程手术)、工业设备和应用(例如，在工业和/或自动处理链环境中操作的机器人和/或其他无线设备)、消费电子设备、在商业和/或工业无线网络上操作的设备等。WTRU 102a、102b、102c和102d中的任一者可互换地称为UE。

通信系统100还可包括基站114a和/或基站114b。基站114a、114b中的每一者可为任何类型的设备，其被配置为与WTRU 102a、102b、102c、102d中的至少一者无线对接以促进对一个或多个通信网络(诸如CN 106/115、互联网110和/或其他网络112)的访问。作为示例，基站114a、114b可为基站收发台(BTS)、节点B、演进节点B、家庭节点B、家庭演进节点B、gNB、NR节点B、站点控制器、接入点(AP)、无线路由器等。虽然基站114a、114b各自被描绘为单个元件，但应当理解，基站114a、114b可包括任何数量的互连基站和/或网络元件。

基站114a可以是RAN 104/113的一部分，该RAN还可包括其他基站和/或网络元件(未示出)，诸如基站控制器(BSC)、无线电网络控制器(RNC)、中继节点等。基站114a和/或基站114b可被配置为在一个或多个载波频率(其可被称为小区(未示出))上传输和/或接收无线信号。这些频率可在许可频谱、未许可频谱或许可和未许可频谱的组合中。小区可向特定地理区域提供无线服务的覆盖，该特定地理区域可为相对固定的或可随时间改变。小区可进一步被划分为小区扇区。例如，与基站114a相关联的小区可被划分为三个扇区。因此，在一个实施方案中，基站114a可包括三个收发器，即，小区的每个扇区一个收发器。在一个实施方案中，基站114a可采用多输入多输出(MIMO)技术并且可针对小区的每个扇区利用多个收发器。例如，可使用波束成形在所需的空间方向上传输和/或接收信号。

基站114a、114b可通过空中接口116与WTRU 102a、102b、102c、102d中的一者或多者通信，该空中接口可为任何合适的无线通信链路(例如，射频(RF)、微波、厘米波、微米波、红外(IR)、紫外(UV)、可见光等)。可使用任何合适的无线电接入技术(RAT)来建立空中接口116。

更具体地讲，如上所指出，通信系统100可为多址接入系统，并且可采用一个或多个信道接入方案，诸如CDMA、TDMA、FDMA、OFDMA、SC-FDMA等。例如，RAN 104/113中的基站114a和WTRU 102a、102b、102c可实现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，其可使用宽带CDMA(WCDMA)来建立空中接口115/116/117。WCDMA可包括诸如高速分组接入(HSPA)和/或演进的HSPA(HSPA+)之类的通信协议。HSPA可包括高速下行链路(DL)分组接入(HSDPA)和/或高速UL分组接入(HSUPA)。

在一个实施方案中，基站114a和WTRU 102a、102b、102c可实现诸如演进的UMTS陆地无线电接入(E-UTRA)之类的无线电技术，其可使用长期演进(LTE)和/高级LTE(LTE-A)和/或高级LTE Pro(LTE-A Pro)来建立空中接口116。

在一个实施方案中，基站114a和WTRU 102a、102b、102c可实现诸如NR无线电接入之类的无线电技术，其可使用新无线电(NR)来建立空中接口116。

在一个实施方案中，基站114a和WTRU 102a、102b、102c可实现多种无线电接入技术。例如，基站114a和WTRU 102a、102b、102c可例如使用双连接(DC)原理一起实现LTE无线电接入和NR无线电接入。因此，WTRU 102a、102b、102c所利用的空中接口可由多种类型的无线电接入技术和/或向/从多种类型的基站(例如，eNB和gNB)发送的传输来表征。

在其他实施方案中，基站114a和WTRU 102a、102b、102c可实现诸如IEEE 802.11(即，无线保真(WiFi))、IEEE 802.16(即，全球微波接入互操作性(WiMAX))、CDMA2000、CDMA2000 1X、CDMA2000 EV-DO、暂行标准2000(IS-2000)、暂行标准95(IS-95)、暂行标准856(IS-856)、全球移动通信系统(GSM)、GSM增强数据率演进(EDGE)、GSM EDGE(GERAN)等无线电技术。

图1A中的基站114b可为例如无线路由器、家庭节点B、家庭演进节点B或接入点，并且可利用任何合适的RAT来促进诸如商业场所、家庭、车辆、校园、工业设施、空中走廊(例如，供无人机使用)、道路等局部区域中的无线连接。在一个实施方案中，基站114b和WTRU102c、102d可实现诸如IEEE 802.11之类的无线电技术以建立无线局域网(WLAN)。在一个实施方案中，基站114b和WTRU 102c、102d可实现诸如IEEE 802.15之类的无线电技术以建立无线个域网(WPAN)。在又一个实施方案中，基站114b和WTRU 102c、102d可利用基于蜂窝的RAT(例如，WCDMA、CDMA2000、GSM、LTE、LTE-A、LTE-A Pro、NR等)来建立微微小区或毫微微小区。如图1A所示，基站114b可具有与互联网110的直接连接。因此，基站114b可不需要经由CN106/115访问互联网110。

RAN 104/113可与CN 106/115通信，该CN可以是被配置为向WTRU 102a、102b、102c、102d中的一者或多者提供语音、数据、应用和/或互联网协议语音技术(VoIP)服务的任何类型的网络。数据可具有不同的服务质量(QoS)要求，诸如不同的吞吐量要求、延迟要求、误差容限要求、可靠性要求、数据吞吐量要求、移动性要求等。CN 106/115可提供呼叫控制、账单服务、基于移动位置的服务、预付费呼叫、互联网连接、视频分发等，和/或执行高级安全功能，诸如用户认证。尽管未在图1A中示出，但是应当理解，RAN 104/113和/或CN 106/115可与采用与RAN 104/113相同的RAT或不同RAT的其他RAN进行直接或间接通信。例如，除了连接到可利用NR无线电技术的RAN 104/113之外，CN 106/115还可与采用GSM、UMTS、CDMA2000、WiMAX、E-UTRA或WiFi无线电技术的另一RAN(未示出)通信。

CN 106/115也可充当WTRU 102a、102b、102c、102d的网关，以访问PSTN 108、互联网110和/或其他网络112。PSTN 108可包括提供普通老式电话服务(POTS)的电路交换电话网络。互联网110可包括使用常见通信协议(诸如传输控制协议(TCP)、用户数据报协议(UDP)和/或TCP/IP互联网协议组中的互联网协议(IP))的互连计算机网络和设备的全球系统。网络112可包括由其他服务提供商拥有和/或操作的有线和/或无线通信网络。例如，网络112可包括连接到一个或多个RAN的另一个CN，其可采用与RAN 104/113相同的RAT或不同的RAT。

通信系统100中的一些或所有WTRU 102a、102b、102c、102d可包括多模式能力(例如，WTRU 102a、102b、102c、102d可包括用于通过不同无线链路与不同无线网络通信的多个收发器)。例如，图1A所示的WTRU 102c可被配置为与可采用基于蜂窝的无线电技术的基站114a通信，并且与可采用IEEE 802无线电技术的基站114b通信。

图1B是示出示例性WTRU 102的系统图。如图1B所示，WTRU 102可包括处理器118、收发器120、发射/接收元件122、扬声器/麦克风124、小键盘126、显示器/触摸板128、不可移动存储器130、可移动存储器132、电源134、全球定位系统(GPS)芯片组136和/或其他外围设备138等。应当理解，WTRU 102可包括前述元件的任何子组合，同时保持与实施方案一致。

处理器118可以是通用处理器、专用处理器、常规处理器、数字信号处理器(DSP)、多个微处理器、与DSP核心相关联的一个或多个微处理器、控制器、微控制器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)电路、任何其他类型的集成电路(IC)、状态机等。处理器118可执行信号编码、数据处理、功率控制、输入/输出处理和/或任何其他功能，这些其他功能使WTRU 102能够在无线环境中工作。处理器118可耦合到收发器120，该收发器可耦合到发射/接收元件122。虽然图1B将处理器118和收发器120描绘为单独的部件，但是应当理解，处理器118和收发器120可在电子封装或芯片中集成在一起。

发射/接收元件122可被配置为通过空中接口116向基站(例如，基站114a)传输信号或从基站接收信号。例如，在一个实施方案中，发射/接收元件122可以是被配置为传输和/或接收RF信号的天线。在一个实施方案中，发射/接收元件122可以是被配置为传输和/或接收例如IR、UV或可见光信号的发射器/检测器。在又一个实施方案中，发射/接收元件122可被配置为传输和/或接收RF和光信号。应当理解，发射/接收元件122可被配置为传输和/或接收无线信号的任何组合。

尽管发射/接收元件122在图1B中被描绘为单个元件，但是WTRU 102可包括任何数量的发射/接收元件122。更具体地讲，WTRU 102可采用MIMO技术。因此，在一个实施方案中，WTRU 102可包括用于通过空中接口116传输和接收无线信号的两个或更多个发射/接收元件122(例如，多个天线)。

收发器120可被配置为调制将由发射/接收元件122传输的信号并且解调由发射/接收元件122接收的信号。如上所指出，WTRU 102可具有多模式能力。因此，收发器120可包括多个收发器，以便使WTRU 102能够经由多种RAT(诸如NR和IEEE 802.11)进行通信。

WTRU 102的处理器118可耦合到扬声器/麦克风124、小键盘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)并且可从其接收用户输入数据。处理器118还可将用户数据输出到扬声器/麦克风124、小键盘126和/或显示器/触摸板128。此外，处理器118可从任何类型的合适存储器(诸如不可移动存储器130和/或可移动存储器132)访问信息，并且将数据存储在任何类型的合适存储器中。不可移动存储器130可包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、硬盘或任何其他类型的存储器存储设备。可移动存储器132可包括用户身份模块(SIM)卡、记忆棒、安全数字(SD)存储卡等。在其他实施方案中，处理器118可从未物理上定位在WTRU 102上(诸如，服务器或家用计算机(未示出)上)的存储器访问信息，并且将数据存储在该存储器中。

处理器118可从电源134接收电力并可被配置为向WTRU 102中的其他部件分配和/或控制电力。电源134可以是用于为WTRU 102供电的任何合适的设备。例如，电源134可包括一个或多个干电池组(例如，镍镉(NiCd)、镍锌(NiZn)、镍金属氢化物(NiMH)、锂离子(Li-ion)等)、太阳能电池、燃料电池等。

处理器118还可耦合到GPS芯片组136，该GPS芯片组可被配置为提供关于WTRU 102的当前位置的位置信息(例如，经度和纬度)。除了来自GPS芯片组136的信息之外或代替该信息，WTRU 102可通过空中接口116从基站(例如，基站114a、114b)接收位置信息和/或基于从两个或更多个附近基站接收到信号的定时来确定其位置。应当理解，在与实施方案保持一致的同时，该WTRU 102可通过任何合适的位置确定方法来获取位置信息。

处理器118还可耦合到其他外围设备138，该其他外围设备可包括提供附加特征、功能和/或有线或无线连接的一个或多个软件模块和/或硬件模块。例如，外围设备138可包括加速度计、电子指南针、卫星收发器、数字相机(用于照片和/或视频)、通用串行总线(USB)端口、振动设备、电视收发器、免提耳麦、

模块、调频(FM)无线电单元、数字音乐播放器、媒体播放器、视频游戏播放器模块、互联网浏览器、虚拟现实和/或增强现实(VR/AR)设备、活动跟踪器等。外围设备138可包括一个或多个传感器，该传感器可为以下一者或多者：陀螺仪、加速度计、霍尔效应传感器、磁力计、方位传感器、接近传感器、温度传感器、时间传感器；地理位置传感器；测高计、光传感器、触摸传感器、磁力计、气压计、手势传感器、生物识别传感器和/或湿度传感器。

WTRU 102可包括全双工无线电台，对于该全双工无线电台，一些或所有信号的传输和接收(例如，与用于UL(例如，用于传输)和下行链路(例如，用于接收)的特定子帧相关联)可为并发的和/或同时的。全双工无线电台可包括干扰管理单元139，该干扰管理单元用于经由硬件(例如，扼流圈)或经由处理器(例如，单独的处理器(未示出)或经由处理器118)进行的信号处理来减少和/或基本上消除自干扰。在一个实施方案中，WTRU 102可包括全双工无线电台，对于该全双工无线电台，一些或所有信号的发射和接收(例如，与用于UL(例如，用于发射)和下行链路(例如，用于接收)的特定子帧相关联)可为并发的和/或同时的。

图1C是示出根据一个实施方案的RAN 104和CN 106的系统图。如上所述，RAN 104可采用E-UTRA无线电技术通过空中接口116与WTRU 102a、102b、102c通信。RAN 104还可与CN 106通信。

RAN 104可包括演进节点B 160a、160b、160c，但是应当理解，RAN 104可包括任何数量的演进节点B，同时保持与实施方案一致。演进节点B 160a、160b、160c各自可包括一个或多个收发器以便通过空中接口116与WTRU 102a、102b、102c通信。在一个实施方案中，演进节点B 160a、160b、160c可实现MIMO技术。因此，演进节点B 160a例如可使用多个天线来向WTRU 102a传输无线信号和/或从WTRU 102a接收无线信号。

演进节点B 160a、160b、160c中的每一者可与特定小区(未示出)相关联，并且可被配置为处理无线电资源管理决策、切换决策、UL和/或DL中的用户的调度等。如图1C所示，演进节点B 160a、160b、160c可通过X2接口彼此通信。

图1C所示的CN 106可包括移动性管理实体(MME)162、服务网关(SGW)164和分组数据网络(PDN)网关(或PGW)166。虽然前述元件中的每一者被描绘为CN 106的一部分，但是应当理解，这些元件中的任何元件可由除CN运营商之外的实体拥有和/或操作。

MME 162可经由S1接口连接到RAN 104中的演进节点B 162a、162b、162c中的每一者，并且可用作控制节点。例如，MME 162可负责认证WTRU 102a、102b、102c的用户、承载激活/去激活、在WTRU 102a、102b、102c的初始附加期间选择特定服务网关等。MME 162可提供用于在RAN 104和采用其他无线电技术(诸如GSM和/或WCDMA)的其他RAN(未示出)之间进行切换的控制平面功能。

SGW 164可经由S1接口连接到RAN 104中的演进节点B 160a、160b、160c中的每一者。SGW 164通常可向/从WTRU 102a、102b、102c路由和转发用户数据分组。SGW 164可执行其他功能，诸如在演进节点B间切换期间锚定用户平面、当DL数据可用于WTRU 102a、102b、102c时触发寻呼、管理和存储WTRU 102a、102b、102c的上下文等。

SGW 164可连接到PGW 166，该PGW可向WTRU 102a、102b、102c提供对分组交换网络(诸如互联网110)的访问，以促进WTRU 102a、102b、102c和启用IP的设备之间的通信。

CN 106可有利于与其他网络的通信。例如，CN 106可为WTRU 102a、102b、102c提供对电路交换网络(诸如，PSTN 108)的访问，以有利于WTRU 102a、102b、102c与传统传统陆线通信设备之间的通信。例如，CN 106可包括用作CN 106与PSTN 108之间的接口的IP网关(例如，IP多媒体子系统(IMS)服务器)或者可与该IP网关通信。另外，CN 106可向WTRU 102a、102b、102c提供对其他网络112的访问，该其他网络可包括由其他服务提供商拥有和/或运营的其他有线和/或无线网络。

尽管WTRU在图1A至图1D中被描述为无线终端，但是可以设想到，在某些代表性实施方案中，这种终端可(例如，临时或永久)使用与通信网络的有线通信接口。

在代表性实施方案中，其他网络112可为WLAN。

处于基础结构基本服务集(BSS)模式的WLAN可具有用于BSS的接入点(AP)以及与AP相关联的一个或多个站点(STA)。AP可具有至分配系统(DS)或将流量携带至和/或携带流量离开BSS的另一种类型的有线/无线网络的接入或接口。源自BSS外部并通向STA的流量可通过AP到达并且可被传递到STA。源自STA并通向BSS外部的目的地的流量可被发送到AP以被传递到相应目的地。BSS内的STA之间的流量可通过AP发送，例如，其中源STA可向AP发送流量，并且AP可将流量传递到目的地STA。BSS内的STA之间的流量可被视为和/或称为点对点流量。可利用直接链路建立(DLS)在源和目的地STA之间(例如，直接在它们之间)发送点对点流量。在某些代表性实施方案中，DLS可使用802.11e DLS或802.11z隧道DLS(TDLS)。使用独立BSS(IBSS)模式的WLAN可不具有AP，并且IBSS内或使用IBSS的STA(例如，所有STA)可彼此直接通信。IBSS通信模式在本文中有时可称为“ad-hoc”通信模式。

当使用802.11ac基础结构操作模式或相似操作模式时，AP可在固定信道(诸如主信道)上传输信标。主信道可为固定宽度(例如，20MHz宽带宽)或经由信令动态设置的宽度。主信道可为BSS的操作信道，并且可由STA用来建立与AP的连接。在某些代表性实施方案中，可例如在802.11系统中实现载波侦听多路访问/冲突避免(CSMA/CA)。对于CSMA/CA，STA(例如，每个STA)(包括AP)可侦听主信道。如果主信道被特定STA侦听/检测和/或确定为繁忙，则特定STA可退避。一个STA(例如，仅一个站)可在给定BSS中在任何给定时间传输。

高吞吐量(HT)STA可使用40MHz宽的信道进行通信，例如，经由主20MHz信道与相邻或不相邻的20MHz信道的组合以形成40MHz宽的信道。

极高吞吐量(VHT)STA可支持20MHz、40MHz、80MHz和/或160MHz宽的信道。40MHz和/或80MHz信道可通过组合连续的20MHz信道来形成。可通过组合8个连续的20MHz信道，或通过组合两个非连续的80MHz信道(这可被称为80+80配置)来形成160MHz信道。对于80+80配置，在信道编码之后，数据可通过可将数据分成两个流的段解析器。可单独地对每个流进行快速傅里叶逆变换(IFFT)处理和时间域处理。可将这些流映射到两个80MHz信道，并且可通过发射STA来传输数据。在接收STA的接收器处，可颠倒上述用于80+80配置的操作，并且可将组合的数据发送到介质访问控制(MAC)。

802.11af和802.11ah支持低于1GHz的操作模式。相对于802.11n和802.11ac中使用的那些，802.11af和802.11ah中减少了信道操作带宽和载波。802.11af支持电视白空间(TVWS)频谱中的5MHz、10MHz和20MHz带宽，并且802.11ah支持使用非TVWS频谱的1MHz、2MHz、4MHz、8MHz和16MHz带宽。根据代表性实施方案，802.11ah可支持仪表类型控制/机器类型通信，诸如宏覆盖区域中的MTC设备。MTC设备可具有某些能力，例如有限的能力，包括支持(例如，仅支持)某些带宽和/或有限的带宽。MTC设备可包括电池寿命高于阈值(例如，以保持非常长的电池寿命)的电池。

可支持多个信道的WLAN系统以及诸如802.11n、802.11ac、802.11af和802.11ah之类的信道带宽包括可被指定为主信道的信道。主信道可具有等于由BSS中的所有STA支持的最大公共操作带宽的带宽。主信道的带宽可由来自在BSS中操作的所有STA的STA(其支持最小带宽操作模式)设置和/或限制。在802.11ah的示例中，对于支持(例如，仅支持)1MHz模式的STA(例如，MTC型设备)，主信道可为1MHz宽，即使AP和BSS中的其他STA支持2MHz、4MHz、8MHz、16MHz和/或其他信道带宽操作模式。载波侦听和/或网络分配向量(NAV)设置可取决于主信道的状态。如果主信道繁忙，例如，由于STA(仅支持1MHz操作模式)正在向AP传输，即使大多数频段保持空闲并且可能可用，整个可用频段也可被视为繁忙。

在美国，可供802.11ah使用的可用频段为902MHz至928MHz。在韩国，可用频段为917.5MHz至923.5MHz。在日本，可用频段为916.5MHz至927.5MHz。802.11ah可用的总带宽为6MHz至26MHz，具体取决于国家代码。

图1D是示出根据一个实施方案的RAN 113和CN 115的系统图。如上所指出，RAN113可采用NR无线电技术通过空中接口116与WTRU 102a、102b、102c通信。RAN 113还可与CN115通信。

RAN 113可包括gNB 180a、180b、180c，但是应当理解，RAN 113可包括任何数量的gNB，同时保持与实施方案一致。gNB 180a、180b、180c各自可包括一个或多个收发器以便通过空中接口116与WTRU 102a、102b、102c通信。在一个实施方案中，gNB 180a、180b、180c可实现MIMO技术。例如，gNB 180a、108b可利用波束成形来向gNB 180a、180b、180c传输信号和/或从gNB 180a、180b、180c接收信号。因此，gNB 180a例如可使用多个天线来向WTRU102a传输无线信号和/或从WTRU 102a接收无线信号。在一个实施方案中，gNB 180a、180b、180c可实现载波聚合技术。例如，gNB 180a可向WTRU 102a(未示出)传输多个分量载波。这些分量载波的子集可在免许可频谱上，而其余分量载波可在许可频谱上。在一个实施方案中，gNB 180a、180b、180c可实现协作多点(CoMP)技术。例如，WTRU 102a可从gNB 180a和gNB180b(和/或gNB 180c)接收协作传输。

WTRU 102a、102b、102c可使用与可扩展参数集相关联的传输来与gNB 180a、180b、180c通信。例如，OFDM符号间隔和/或OFDM子载波间隔可因不同传输、不同小区和/或无线传输频谱的不同部分而变化。WTRU 102a、102b、102c可使用各种或可扩展长度的子帧或传输时间间隔(TTI)(例如，包含不同数量的OFDM符号和/或持续变化的绝对时间长度)来与gNB180a、180b、180c通信。

gNB 180a、180b、180c可被配置为以独立配置和/或非独立配置与WTRU 102a、102b、102c通信。在独立配置中，WTRU 102a、102b、102c可与gNB 180a、180b、180c通信，同时也不访问其他RAN(例如，诸如演进节点B 160a、160b、160c)。在独立配置中，WTRU 102a、102b、102c可将gNB180a、180b、180c中的一者或多者用作移动性锚定点。在独立配置中，WTRU 102a、102b、102c可在未许可频带中使用信号与gNB 180a、180b、180c通信。在非独立配置中，WTRU 102a、102b、102c可与gNB 180a、180b、180c通信或连接，同时也与其他RAN(诸如，eNode-B160a、160b、160c)通信或连接。例如，WTRU 102a、102b、102c可实现DC原理以基本上同时与一个或多个gNB 180a、180b、180c和一个或多个演进节点B 160a、160b、160c通信。在非独立配置中，演进节点B 160a、160b、160c可用作WTRU 102a、102b、102c的移动性锚点，并且gNB 180a、180b、180c可提供用于服务WTRU 102a、102b、102c的附加覆盖和/或吞吐量。

gNB 180a、180b、180c中的每一者可与特定小区(未示出)相关联，并且可被配置为处理无线电资源管理决策、切换决策、UL和/或DL中的用户的调度、网络切片的支持、双连接、NR和E-UTRA之间的互通、用户平面数据朝向用户平面功能(UPF)184a、184b的路由、控制平面信息朝向接入和移动性管理功能(AMF)182a、182b的路由等。如图1D所示，gNB 180a、180b、180c可通过Xn接口彼此通信。

图1D所示的CN 115可包括至少一个AMF 182a、182b、至少一个UPF 184a,184b、至少一个会话管理功能(SMF)183a、183b以及可能的数据网络(DN)185a、185b。虽然前述元件中的每一者被描绘为CN 115的一部分，但是应当理解，这些元件中的任何元件可由除CN运营商之外的实体拥有和/或操作。

AMF 182a、182b可在RAN 113中经由N2接口连接到gNBs 180a、180b、180c中的一者或多者，并且可用作控制节点。例如，AMF 182a、182b可负责认证WTRU 102a、102b、102c的用户、网络切片的支持(例如，具有不同要求的不同PDU会话的处理)、选择特定SMF 183a、183b、注册区域的管理、NAS信令的终止、移动性管理等。AMF 182a、182b可使用网络切片，以便基于WTRU 102a、102b、102c所使用的服务的类型来为WTRU 102a、102b、102c定制CN支持。例如，可针对不同的用例(诸如，依赖超高可靠低延迟(URLLC)接入的服务、依赖增强型移动宽带(eMBB)接入的服务、用于机器类型通信(MTC)接入的服务等)建立不同的网络切片。AMF162可提供用于在RAN 113和采用其他无线电技术(诸如LTE、LTE-A、LTE-A Pro和/或非3GPP接入技术，诸如WiFi)的其他RAN(未示出)之间进行切换的控制平面功能。

SMF 183a、183b可经由N11接口连接到CN 115中的AMF 182a、182b。SMF 183a、183b还可经由N4接口连接到CN 115中的UPF 184a、184b。SMF 183a、183b可选择并控制UPF184a、184b，并且配置通过UPF 184a、184b进行的流量路由。SMF 183a、183b可执行其他功能，诸如管理和分配UE IP地址、管理PDU会话、控制策略实施和QoS、提供下行链路数据通知等。PDU会话类型可以是基于IP的、非基于IP的、基于以太网的等。

UPF 184a、184b可经由N3接口连接到RAN 113中的gNB 180a、180b、180c中的一者或多者，这些gNB可向WTRU 102a、102b、102c提供对分组交换网络(诸如互联网110)的访问，以促进WTRU 102a、102b、102c和启用IP的设备之间的通信。UPF 184、184b可执行其他功能，诸如路由和转发分组、实施用户平面策略、支持多宿主PDU会话、处理用户平面QoS、缓冲下行链路分组、提供移动性锚定等。

CN 115可有利于与其他网络的通信。例如，CN 115可包括用作CN 115与PSTN 108之间的接口的IP网关(例如，IP多媒体子系统(IMS)服务器)或者可与该IP网关通信。另外，CN 115可向WTRU 102a、102b、102c提供对其他网络112的访问，该其他网络可包括由其他服务提供商拥有和/或运营的其他有线和/或无线网络。在一个实施方案中，WTRU 102a、102b、102c可通过UPF 184a、184b经由至UPF 184a、184b的N3接口以及UPF 184a、184b与本地数据网络(DN)185a、185b之间的N6接口连接到DN 185a、185b。

鉴于图1A至图1D以及图1A至图1D的对应描述，本文参照以下中的一者或多者描述的功能中的一个或多个功能或全部功能可由一个或多个仿真设备(未示出)执行：WTRU102a-d、基站114a-b、演进节点B 160a-c、MME 162、SGW 164、PGW 166、gNB 180a-c、AMF182a-b、UPF 184a-b、SMF 183a-b、DN 185a-b和/或本文所述的任何其他设备。仿真设备可以是被配置为模仿本文所述的一个或多个或所有功能的一个或多个设备。例如，仿真设备可用于测试其他设备和/或模拟网络和/或WTRU功能。

仿真设备可被设计为在实验室环境和/或运营商网络环境中实现其他设备的一个或多个测试。例如，该一个或多个仿真设备可执行一个或多个或所有功能，同时被完全或部分地实现和/或部署为有线和/或无线通信网络的一部分，以便测试通信网络内的其他设备。该一个或多个仿真设备可执行一个或多个功能或所有功能，同时临时被实现/部署为有线和/或无线通信网络的一部分。仿真设备可直接耦合到另一个设备以用于测试目的和/或可使用空中无线通信来执行测试。

该一个或多个仿真设备可执行一个或多个(包括所有)功能，同时不被实现/部署为有线和/或无线通信网络的一部分。例如，仿真设备可在测试实验室和/或非部署(例如，测试)有线和/或无线通信网络中的测试场景中使用，以便实现一个或多个部件的测试。该一个或多个仿真设备可为测试设备。经由RF电路(例如，其可包括一个或多个天线)进行的直接RF耦合和/或无线通信可由仿真设备用于传输和/或接收数据。

如前所述，本文所述的方法和装置涉及针对具有MUSIM的WTRU的注册和安全。可使用具有聚合挑战/应答(即，针对所有USIM的单个挑战/应答)的认证程序来注册多个USIM。网关可使用聚合挑战/应答来注册多个WTRU设备(例如，MTC/IoT设备)。

图2是5G或下一代网络的示例性架构的参考模型。如在该示例中使用的RAN是指基于5G RAT或连接到下一代核心网络的演进E-UTRA的无线电接入网络。接入控制和移动性管理功能(AMF)212包括以下功能性：注册管理、连接管理、可达性管理、移动性管理等。会话管理功能(SMF)213包括以下功能性：会话管理(包括会话建立、修改和发布)、WTRU IP地址分配、UP功能的选择和控制等。用户平面功能(UPF)203包括以下功能性：分组路由和转发、分组检查、流量使用情况报告等。

如图2的示例所示，WTRU 201经由RAN 202访问N1接口220上方的AMF 212。还示出了N14接口232。RAN 202经由N2接口221访问AMF 212。RAN 202经由N3接口222访问UPF 203。UPF 203经由N4接口223访问SMF 213。还示出了N9接口234。UPF 203经由N6接口225访问DN204。图2的示例还示出了控制平面内的其他NF。PCF 214可经由N7接口226与SMF 213通信。PCF 214可经由N7接口226与SMF 213通信。PCF 214可经由N15接口233与AMF 212通信。SMF213可经由N11接口229与AMF 212通信。SMF 213可经由N10接口228与UDM 211通信。AMF 212可经由N8接口227与UDM 211通信。AMF 212可经由N12接口230与AUSF 210通信。UDM 211可经由N13接口231与AUSF 210通信。

本文描述了针对双SIM WTRU的注册。当WTRU需要访问3GPP中的服务时，WTRU可启动注册程序。该程序可被称为位置更新、附接、路由/跟踪区域更新。在所有上述情况中，共同点是WTRU和网络建立信令连接，并且随后在WTRU和核心网络的锚定节点两者中建立移动性管理(MM)上下文。构成MM-上下文的参数可包括用于不同接入技术的不同参数，也被称为WTRU正在运行的“模式”。例如，当接入技术是E-UTRAN时，模式可被称为“S1模式”。市场上的传统WTRU已经配备有一个SIM卡。这意味着当WTRU启动注册程序时，该WTRU必须基于被插入设备中的SIM卡来识别自身。然后，针对网络(NW)的常见操作是认证该SIM卡，并且还创建安全上下文，例如，信令和用户数据两者的完整性保护和加密。

3GPP的版本16已经引入了对可以携带多于一个SIM卡的设备的要求。这意味着如果用户想要访问由两个SIM卡提供的服务，则他们必须对两者进行注册。

本文描述了认证程序和安全模式控制程序。虽然NW可以在WTRU与核心NW之间存在信令连接时随时触发安全上下文的创建，但是这通常在注册程序期间完成。NW首先从认证挑战开始，以便验证设备上所使用的SIM卡。认证程序可被称为认证和密钥协议(AKA)程序，因为WTRU随后可在SIM卡上本地创建某些主密钥和会话密钥以用于完整性和加密目的。当锚定节点请求针对安全的向量时，服务NW也从归属NW接收相同的主密钥并且导出相同的会话密钥。

NW可通过将“认证请求”消息发送到WTRU来启动程序，该程序携带被称为“RAND”的随机挑战。然后，WTRU应使用该参数(RAND)以及存储在SIM卡上的长期密钥(“K”)以导出应答(通常被称为“RES”)，并且随后通过发送“认证应答”消息对挑战做出应答。然后，NW在认证向量中执行从WTRU接收的RES与从归属NW接收的RES之间的本地检查。一旦成功通过该阶段，NW就可继续安全模式控制程序。

虽然认证程序在传统系统中曾经是单向(NW认证WTRU)程序，但是在第三代之后该认证程序被增强为相互认证程序以便使WTRU也验证核心NW成为可能。从UMTS(3G)开始，NW还包括在认证请求消息中被称为认证令牌(AUTN)的参数。USIM检查是否可以接受AUTN，并且如果可以，则产生发送回NW的应答RES。如果AUTN验证成功，则WTRU将认为该NW是合法的。

如果WTRU通过认证挑战，则NW通过发送“安全模式命令”消息来跟进包含某些选定算法的安全模式控制程序。需要说明的是，针对这些算法的密钥最终由如上所述的WTRU和NW在AKA程序期间从长期密钥“K”导出。

通过本文所述的实施方案解决了上文所述的注册、认证和安全模式控制程序的若干问题。

当WTRU具有多于一个SIM卡时，在一些系统下，WTRU经历两个单独注册程序以识别SIM卡。基于核心NW运营商，该程序也可能变得更加复杂，即UICC卡或USIM两者是属于相同的运营商(相同的PLMN)还是不同的运营商。设备可以执行两个完全单独的且不相关的注册程序，每个UICC卡或USIM一个注册程序。然而，由于注册程序既耗费时间又耗费资源(同样，对于单个TX WTRU，当WTRU必须同时执行针对每个USIM的两个注册程序时，例如由于WTRU移动性，可出现冲突)，因此WTRU和NW将受益于节省时间和资源。本文所述的实施方案使得WTRU能够在相同的程序中将自身识别为具有不同身份的“两个”不同用户。

如上所述，安全程序通常结合注册程序一起完成。如果假设WTRU将自身识别为两个单独的用户/身份，则还需要分离认证程序和安全模式控制程序。本文提供了用于WTRU和NW的解决方案以使交换的消息的数量最小化，同时确保认证所涉及的所有订阅(即，USIM)，以便保持至少与具有单个USIM的配置相同的安全级别。

一些系统使用用于WTRU识别的订阅标识符(5GS中的SUPI或4G及以下中的IMSI)。对于多个可移除UICC，使用可移除UICC中的一个可移除UICC作为WTRU的认证身份从安全视角来看是有问题的，并且可能需要两个或更多个可移除UICC之间的附加的密码或硬件绑定。然而，对于多个USIM，基于单个UICC，这种绑定已经建立并且可以用于为WTRU提供认证身份。这种认证身份可用于WTRU与网络的任何交互。在两个或更多个可移除UICC之间没有密码或硬件绑定的情况下，建议将用例限制为基于单个UICC的具有多个USIM的用例。

本文描述了在针对识别多于一个SIM的注册程序中使用的解决方案。出于示例性目的，本文分析了两种单独的情况：

(1)两个USIM均来自相同的运营商(相同的PLMN)；和

(2)该USIM属于两个不同的运营商

当两个USIM均来自相同的运营商时，WTRU可通过执行以下步骤在注册请求消息中通知NW其正在执行双注册：

WTRU可在信息元件(例如，注册类型信息元件)中插入标记或新代码点，指示该特定注册涉及两个SIM卡。如果在初始注册程序期间启用双注册，则WTRU可隐含地指示所有后续注册更新程序均针对两个USIM(即，WTRU不需要将标记或新代码点插入所有注册请求中)。

基于订阅的类型，WTRU可用一个(父)身份来识别自身，这隐含地意味着另一个SIM卡也正在请求注册。这意味着核心NW知道两个身份(例如，父身份和子身份)彼此相关，并且当WTRU使用这两个身份中的一个身份(例如，父身份)用于识别目的时，还请求另一个身份(例如，子身份)。

另选地，WTRU可在两个不同IE中在相同的注册请求消息中发送这两个身份(例如，父身份和子身份)。

在又一个替代方案中，WTRU可提供多SIM-SUPI，该多SIM-SUPI可通过订阅来启用。这类似于上文所述的单个父身份情况，不同的是存在用于作为多SIM订阅的一部分的所有SIM卡的单个身份。当用户获得用户希望作为多个订阅的一部分的新SIM卡时，运营商配置新SIM凭证，并且新的多SIM 5G-GUTI可与用户希望链接到多订阅的订阅相关联。

在完成注册时，NW可发送注册接受消息并在该消息中包括“两个”不同的GUTI。或者如果WTRU提供多USIM-SUPI，则可将多USIM-GUTI包括在该消息中。需要说明的是，网络仍然可为作为多SIM订阅的一部分的每个USIM卡提供不同参数。这类似于3GPP/非3GPP情况，其中单个5G GUTI与不同的注册管理(RM)上下文一起使用，每次访问一个，不同的是这里网络生成每个USIM不同的RM上下文。另外，如果配置授权NW，则该NW可以将USIM关联到接入。

NW还可为相同的注册接受消息中的不同GUTI提供不同参数，例如，每个GUTI可分配不同的注册区域。

在替代方案中，基于运营商设置和协议，NW可仅发送用于第一身份的第一GUTI，并且随后WTRU和NW两者可本地计算将应用于第二身份的第二GUTI。这样做可以在SIM卡上提供算法。

当USIM属于两个不同的运营商时，可执行以下步骤：

WTRU可通过例如使用注册类型IE中的特殊代码点或插入新的IE来通知NW注册请求包括针对两个不同SIM卡的请求。

WTRU可发送两个身份，其中第二身份不是由WTRU所附接的NW提供的，或者WTRU可发送一个身份。WTRU可附加地提供针对第二身份的PLMN ID和安全信息，以便NW可与其他NW建立连接以用于第二身份(例如，第二USIM)。

在后一种情况中，核心NW可首先创建安全信令连接，并且随后询问对应于所使用的第二ID的WTRU的IMSI/SUPI号。然后，核心NW可采用第二ID(IMSI/SUPI或GUTI)并将请求路由到其他PLMN。

当完成程序时，如果分配新的GUTI，则核心NW可以将两个不同的GUTI发送到WTRU。

本文描述了用于安全方面的解决方案。出于示例性目的，下文的解决方案假设USIM来自相同的MNO。本文描述了具有多挑战-应答组合的认证程序。

图3示出了根据一个实施方案的MUSIM认证的高级示例300，其可与本文所述的任何实施方案组合使用，其中WTRU使用组合的认证程序用网络认证各种USIM。可在WTRU、服务网络和归属网络中使用公共单个消息交换来交换多个身份、认证挑战和应答(即，每个USIM一个应答)。在图3的示例中，WTRU 301可以包括两个USIM(例如，USIM1 304和USIM2 305)。然而，本文概述的原理和步骤可被概括为N(>2)个MUSIM。在图3的示例中，ME 306可负责将认证挑战从网络调度(例如，并行地)到各种USIM(例如，USIM1 304和USIM2 305)并且负责收集要发射回网络的各种认证应答。每个USIM可在本地公用陆地移动网络(HPLMN)303中具有相关联的订阅。例如，USIM1 304可与订阅1 307相关联，并且USIM2 305可以与订阅2 308相关联。订阅1 307和订阅2 308可包括针对MUSIM用户(例如，WTRU 301)的链接的订阅。该解决方案不会影响现有的ME-USIM接口。认证程序步骤可包括以下各项：

在步骤311处，WTRU 301可将初始识别消息中的隐藏长期身份(即，SUCI1和SUCI2)发送到VPLMN 302。另选地，WTRU可包括SUCI中的仅一个SUCI(例如，主要订阅)并且包括用于MUSIM认证的指示。在那种情况下，假设订阅数据库中存在链接(例如，一个或多个链接的次级订阅)，则HPLMN可检索所链接的订阅。HPLMN 302可解析来自所提供的SUCI的长期身份(即，SUPI)以生成相应的认证向量。如果WTRU(具有用于MUSIM认证的指示)提供仅一个SUCI，则HPLMN可隐含地检索一个或多个链接的SUPI并生成它们相应的认证向量。

在步骤312处，WTRU 301可从VPLMN 302接收包括多个RAND(例如，RAND1和RAND2)的认证挑战消息。该挑战消息还可包括多个AUTN(例如，每个USIM一个AUTN)。在步骤311处，可以与在来自WTRU的初始识别消息中用于SUCI的顺序相同的顺序来提供RAND。对于每个RAND，可提供密钥集标识符(ngKSI)以随后在SMC期间识别安全上下文。

ME 306可将每个RAND/AUTN对调度(例如，并行地)到其相应的USIM。ME 306可从每个USIM获得应答RES。需要说明的是，USIM产生的RES参数可表示AUTN验证的成功。在步骤312a处，ME 306可将RAND1发送到USIM1 304。在步骤312b处，ME 306可从USIM1 304接收应答RES(RES1)。在步骤312a'处，ME 306可将RAND2发送到USIM2 305。在步骤312b'处，ME 306可从USIM2 305接收应答RES(RES2)。

在步骤313处，WTRU 301可用包括多个RES(例如，RES1和RES2；每个USIM一个RES)的认证应答消息进行回复。可以与在来自WTRU的初始消息中用于SUCI的顺序相同的顺序来提供RES。

在步骤314处，在给定USIM成功认证时，VPLMN 302可与该USIM执行SMC程序以在WTRU 301与VPLMN 302之间建立NAS安全上下文。ME 303可基于安全模式命令消息中的ngKSI参数确定哪个USIM是SMC程序的目标。ngKSI指向对应于在给定USIM上运行的单独AKA的单独安全上下文。

图4示出了根据一个实施方案的认证程序400的识别部分，其可与本文所述的任何实施方案组合使用。在图4的示例中，5G AKA认证协议可用作基线。在步骤410处，WTRU 401可将初始NAS注册消息中的多个SUCI发送到服务网络中的SEAF/AMF 402。在步骤411处，SEAF 402可向归属网络中的AUSF 403转发SUCI。在步骤412处，AUSF 403可将SUCI发送到订阅数据库(UDM/ARPF)404。在步骤413处，UDM 404可基于订阅来确定请求是用于认证具有WTRU的MUSIM。在步骤414处，UDM 404可选择MUSIM优化的认证方法。在步骤415处，如上所述，可由WTRU省略并且由UDM 404隐含地获得其他USIM长期标识符(例如，基于WTRU所提供的指示和订阅数据的链接)。

图5示出了根据一个实施方案的5G AKA认证程序500，其可与本文所述的任何实施方案组合使用。在图5的示例中，5G AKA认证协议可用作基线。在步骤511处，UDM 504可生成针对多个SUPI的多个认证向量(AV)(即，每个USIM一个AV)。在步骤512处，UDM 504可发送多个5G归属环境(HE)AV和多个SUPI作为对AUSF 503的应答。在步骤513处，AUSF 503可存储XRES*。在步骤514处，AUSF 503可计算多个XRES*/HXRES*。在步骤515处，AUSF 503可发送多个5G服务环境(SE)AV作为对SEAF 502的应答。在步骤516处，SEAF 502可在认证请求消息中将多个(ngKSI、RAND)发送到WTRU 501。可以WTRU 501在认证发起阶段期间提供SUCI的顺序来提供RANDS。

在步骤517处，WTRU 501的ME可将多个RAND调度到它们相应的USIM，并且可从USIM收集多个RES*。在步骤518处，WTRU 501可在认证应答中(例如，以SUCI和/或RAND的相同顺序)将多个RES*发送到SEAF 502。在步骤519处，SEAF可计算HRES*并且将多个RES*分别与服务网络和归属网络中的多个AV中的值进行匹配。

认证成功之后可进行针对每个USIM的SMC程序以建立其单独安全上下文。注册程序可通过单独的注册接受消息(每个USIM一个注册接受消息)来完成，其中每个消息携带唯一的GUTI并使用其单独的安全上下文。在步骤520处，SEAF 504可将认证请求发送到AUSF503。在步骤521处，AUSF 503可执行RES*验证。在步骤522处，AUSF 503可将认证应答发送到SEAF 502。

本文描述了具有聚合挑战-应答的认证程序。例如，网络和WTRU可执行具有聚合挑战/应答(即，针对所有USIM的单个挑战/应答)的认证程序，或者在另一示例中，网关设备和网络均可执行具有聚合挑战/应答(即，针对所有WTRU的单个挑战/应答)的认证程序。

图6示出了根据一个实施方案的MUSIM认证的高级示例600，其可与本文所述的任何实施方案组合使用，其中WTRU使用组合的认证程序用网络认证各种USIM。可在WTRU 601、服务网络和归属网络之间交换单个认证挑战和应答(即，所有USIM一个认证挑战和应答)。在图6的示例中，WTRU 601可包括两个USIM(例如，USIM1 604和USIM2 605)。然而，本文概述的原理和步骤可被概括为N(>2)个MUSIM。在图6的示例中，ME 606可基于来自网络的聚合认证挑战来负责获得来自USIM(例如，USIM1 604和USIM2 605)的聚合认证应答。每个USIM可在HPLMN 603中具有相关联的订阅。例如，USIM1 604可与订阅1 607相关联，并且USIM2 605可与订阅2 608相关联。订阅1 607和订阅2 608可包括针对MUSIM用户(例如，WTRU 601)的链接的订阅。该解决方案可包括对现有的ME-USIM接口的增强。

在步骤611处，WTRU 601可向VPLMN 602发送一个SUCI1(用于USIM1 604)、SUCI2(用于USIM2 605)和用于MUSIM注册的指示(USIM1 604和USIM2 605)以执行具有MUSIM聚合挑战/应答(即，针对所有USIM的单个挑战)的认证程序。

在步骤612处，在认证程序期间，WTRU 601可在单个认证请求消息中接收单个认证挑战(RAND)但接收两个ngKSI(用于相应的Kamf识别)。在步骤612a处，ME 606可将挑战RAND传递到USIM1 604。在步骤612b处，ME 606可接收应答RES1。在步骤612c处，ME 606可将RES1作为认证挑战发送到USIM2 605。在步骤612d处，ME 606可接收第一聚合认证应答RES2。对于尽可能多的USIM，ME 606可继续这种“菊花链”过程。

在步骤613处，WTRU 601可在认证应答中将聚合认证应答RES2发送到网络(例如，VPLMN 602)。SEAF/AMF可在聚合认证成功后获得两个SUPI/Kseaf。

在步骤614处，WTRU 601可执行多个SMC程序(每个USIM一个SMC程序)以建立安全。WTRU可接收多个注册接受消息(每个注册接受消息具有自己的GUTI/NAS安全)。

可扩展具有聚合挑战-应答的认证程序以便应用于其他用例。例如，上文所述的具有聚合挑战-应答的认证程序也可以应用于MTC/IoT情况。用户可具有带有若干(机器类型)设备的特定服务。这种情况的示例包括具有连接到网络的若干设备的家庭或“智能”工厂用户。例如，具有在网络中操作的网关的房屋或工厂可具有在网关之后的在该网络中操作的多个WTRU(例如，IoT设备)。这些设备可全部连接到“主”设备，继而该“主”设备可与运营商的网络通信。该主设备还可充当所有其他设备和网络之间的“网关”。为了有利于针对需要由网络验证的每个单个设备的认证程序，网络可与上述过程一致地将仅一个认证挑战(例如，一个RAND)发送到网关。

图7示出了根据一个实施方案的MUSIM认证的高级示例700，其可与本文所述的任何实施方案组合使用，其中发送仅一个认证挑战。在步骤711处，网关705可向703、602发送一个SUCI1(用于WTRU 701)、SUCI2(用于WTRU 702)和用于MUSIM注册的指示以执行具有MUSIM聚合挑战/应答(即，单个挑战)的认证程序。在另一示例中，网关可向网络发送与关联于网关之后操作的多个WTRU的一个或多个订阅链接的单个“主”SUCI1。每个WTRU可在HPLMN704中具有相关联的订阅。例如，WTRU 701可与订阅1 706相关联，并且WTRU 702可与订阅2707相关联。订阅1 706和订阅2 707可包括针对MUSIM用户(例如，网关705)的链接的订阅。

在步骤712处，网关705可接收单个认证挑战(RAND)。在步骤712a处，网关设备705可将认证挑战(RAND)传递到第一设备(例如，WTRU 701)。在步骤712b处，网关705可从WTRU702接收应答RES1。在步骤712c处，网关705可将RES1作为认证挑战发送到第二设备(WTRU702)。在步骤712d处，网关705可接收第一聚合认证应答RES2。对于尽可能多的设备(例如，WTRU)，网关705可继续该这种“菊花链”过程。在步骤713处，网关705可在认证应答中将聚合认证应答RES2发送到网络(例如，VPLMN 703)。如上所述，SEAF/AMF可在聚合认证成功后获得两个SUPI/Kseaf。

已经如此描述了各种实施方案，本领域技术人员应当理解并且将显而易见的是，本实施方案在所有方面都被认为是例示性的而非限制性的。尽管上文以特定组合描述了特征和元件，但是应当理解，每个特征或元件可单独使用或者与或不与其他特征和元件以任何组合或子组合使用。本文所述的任何单个实施方案可补充有来自本文所述的其他实施方案中的任何一个或多个实施方案的一个或多个元件。实施方案中的任何单个元件可用来自本文所述的其他实施方案中的任何一个或多个实施方案的一个或多个元件替换。

Claims

1.一种包括处理器和存储器的无线发射/接收单元(WTRU)，所述WTRU还包括存储在所述WTRU的所述存储器中的计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在由所述WTRU的所述处理器执行时使所述WTRU进行以下操作：

向网络发送请求消息，所述请求消息指示用于认证至少以下各项的请求：

与所述WTRU相关联的第一用户身份模块，和

与所述WTRU相关联的第二用户身份模块；

从所述网络接收第一挑战消息；

向所述第一用户身份模块发送所述第一挑战消息；

从所述第一用户身份模块并且基于所述第一挑战消息来接收第一应答消息；

向所述第二用户身份模块发送所述第一应答消息作为第二挑战消息的指示；

从所述第二用户身份模块并且基于所述第一应答消息来接收聚合应答消息；以及

响应于所述第一挑战消息而向所述网络发送所述聚合应答消息。

2.根据权利要求1所述的WTRU，其中所述第一用户身份模块包括第一通用用户身份模块(USIM)，并且所述第二用户身份模块包括第二USIM。

3.根据权利要求1所述的WTRU，其中所述第一挑战消息包括一个或多个随机数(RAND)。

4.根据权利要求1所述的WTRU，其中所述聚合应答消息使得能够用所述网络认证所述WTRU。

5.根据权利要求1所述的WTRU，其中所述请求消息包括：

与所述第一用户身份模块相关联的第一订阅隐藏标识符(SUCI)，和

与所述第二用户身份模块相关联的第二SUCI。

6.根据权利要求5所述的WTRU，其中所述第一SUCI与存储在本地公用陆地移动网络(HPLMN)中的第一订阅相关联，并且所述第二SUCI与存储在所述HPLMN中的第二订阅相关联。

7.根据权利要求1所述的WTRU，其中所述请求消息包括：

用于MUSIM认证指示的多通用用户身份模块(MUSIM)。

8.一种在无线发射/接收单元(WTRU)中使用的方法，所述方法包括：

与所述WTRU相关联的第一用户身份模块，和

与所述WTRU相关联的第二用户身份模块；

从所述网络接收第一挑战消息；

向所述第一用户身份模块发送所述第一挑战消息；

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述第一用户身份模块包括第一通用用户身份模块(USIM)，并且所述第二用户身份模块包括第二USIM。

10.根据权利要求8所述的方法，其中所述第一挑战消息包括一个或多个随机数(RAND)。

11.根据权利要求8所述的方法，其中所述聚合应答消息使得能够用所述网络认证所述WTRU。

12.根据权利要求8所述的方法，其中所述请求消息包括：

与所述第二用户身份模块相关联的第二SUCI。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述第一SUCI与存储在本地公用陆地移动网络(HPLMN)中的第一订阅相关联，并且所述第二SUCI与存储在所述HPLMN中的第二订阅相关联。

14.根据权利要求8所述的方法，其中所述请求消息包括：

用于MUSIM认证的多通用用户身份模块(MUSIM)。

15.一种包括处理器和存储器的装置，所述装置还包括存储在所述装置的所述存储器中的计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在由所述装置的所述处理器执行时使所述装置进行以下操作：

与第一无线发射/接收单元(WTRU)相关联的第一用户身份，和

与第二WTRU相关联的第二用户身份；

从所述网络接收第一挑战消息；

向所述第一WTRU发送所述第一挑战消息；

从所述第一WTRU并且基于所述第一挑战消息来接收第一应答消息；

向所述第二WTRU发送所述第一应答消息作为第二挑战消息的指示；

从所述第二WTRU并且基于所述第一应答消息来接收聚合应答消息；以及

16.根据权利要求15所述的装置，其中所述第一WTRU包括第一物联网(IoT)设备，并且所述第二WTRU包括第二IoT设备。

17.根据权利要求15所述的装置，其中所述第一挑战消息包括一个或多个随机数(RAND)。

18.根据权利要求15所述的装置，其中所述聚合应答消息使得能够用所述网络认证所述第一WTRU和所述第二WTRU。

19.根据权利要求15所述的装置，其中所述请求消息包括：

与所述第一WTRU相关联的第一订阅隐藏标识符(SUCI)，和

与所述第二WTRU相关联的第二SUCI。

20.根据权利要求15所述的装置，其中所述第一SUCI与存储在本地公用陆地移动网络(HPLMN)中的第一订阅相关联，并且所述第二SUCI与存储在所述HPLMN中的第二订阅相关联。