Technologies for identification and verification in distributed non-access stratum

Abstract

The present application relates to devices and components, including apparatus, systems, and methods related to distributed non-access stratum.

Description

TECHNOLOGIES FOR IDENTIFICATION AND VERIFICATION IN DISTRIBUTED NON-ACCESS STRATUMTECHNICAL FIELD

[0001] This application relates generally to communication networks and, in particular, to distributed non-access stratum (NAS) .BACKGROUND

[0002] Third Generation Partnership Project (3GPP) Technical Specifications (TSs) define standards for wireless networks. These TSs describe aspects related to user plane and control plane signaling over the networks.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0003] FIG. 1 illustrates a network environment in accordance with some embodiments.

[0004] FIG. 2 illustrates several example architectures for distributed NAS architecture in accordance with some embodiments.

[0005] FIG. 3 illustrates a signaling diagram for a distributed NAS operation in accordance with some embodiments.

[0006] FIG. 4 illustrates another signaling diagram for a distributed NAS operation in accordance with some embodiments.

[0007] FIG. 5 illustrates another signaling diagram for a distributed NAS operation in accordance with some embodiments.

[0008] FIG. 6 illustrates another signaling diagram for a distributed NAS operation in accordance with some embodiments.

[0009] FIG. 7 illustrates an operation flow / algorithmic structure in accordance with some embodiments.

[0010] FIG. 8 illustrates another operation flow / algorithmic structure in accordance with some embodiments.

[0011] FIG. 9 illustrates another operation flow / algorithmic structure in accordance with some embodiments.

[0012] FIG. 10 illustrates a user equipment in accordance with some embodiments.

[0013] FIG. 11 illustrates a network node in accordance with some embodiments.DETAILED DESCRIPTION

[0014] In mobile networks, a NAS (Non-Access Stratum) connection is a logical signaling link between a user device (UE) and the core network, enabling essential functions like mobility management, session management, authentication, and security. Unlike the Access Stratum (AS) , which handles the physical and radio links at the base station level, the NAS layer manages tasks such as subscriber authentication, data session setup, location tracking, and seamless mobility across networks. It also provides secure handling of sensitive subscriber information through encryption. While the AS focuses on radio-level tasks, the NAS connection facilitates higher-layer communication with the core network, enabling efficient session management, cross-network mobility, and idle mode support, which the AS cannot achieve. This separation of NAS and AS provides scalability, security, and efficient network operation.

[0015] In legacy networks, such as 4G LTE (Long-Term Evolution) , NAS services and connections are centralized, with all signaling tasks-like authentication, mobility management, and session management-handled by a single core network entity, typically the Mobility Management Entity (MME) . The signaling to or from the UE goes through a mobility anchor, e.g., the MME. This centralized architecture often results in bottlenecks, higher latency (due to signaling traveling to and from the centralized entity) , and a single point of failure that can disrupt the entire network. Additionally, it lacks the flexibility to support modern use cases like low-latency applications or IoT (Internet of Things) , as all traffic is processed uniformly through the central NAS entity.

[0016] In contrast, networks with distributed NAS, such as 5G and potentially 6G, decentralize NAS functions across multiple entities, like the Access and Mobility Management Function (AMF) , Session Management Function (SMF) , Policy Control Function (PCF) , or Short Message Service Function (SMSF) in 5G. Moreover, the UE may directly connect with some of the core network functions, as if UE has a separate NAS connection with each core network function. For example, the NAS connection may be fully distributed in one distributed NAS architecture, and the UE may communicate directly with each core network function. In another example, the UE may establish a NAS connection with an AMF and communicate with a subset of core network functions through AMF. In contrast, UE may establish direct NAS communication with one or more other core network functions. The distributed NAS architectures may reduce latency by localizing signaling closer to the user and performing direct communication between the UE and core network functions, improve scalability by distributing the load across multiple nodes or functions, or enhance fault tolerance by avoiding reliance on a single core node. Distributed NAS also enables service-specific optimization through network slicing, allowing tailored handling of diverse use cases (e.g., IoT, AR / VR) and supports edge computing for latency-sensitive applications.

[0017] In some embodiments, the UE and network may exchange information regarding the supported distributed NAS. The network may use configuration signaling to configure the UE with the supported NAS mode (s) . Similarly, the UE may use uplink control information (UCI) , e.g., UE capability or UE assistance information, to inform the network of the distributed NAS mode (s) supported or preferred by the UE.

[0018] To establish a communication link between the UE and a core network function, need to obtain security, authentication, and identifier (ID) of one another. In some embodiments, UE may obtain information on how to contact a core network function. For example, the UE may provide its ID to various core network functions, e.g., by providing a temporary ID. Similarly, the UE may receive information related to the identification of a core network function, e.g., a temporary ID associated with the core network function.

[0019] In some embodiments, a core network function may initiate a mobile terminated (MT) data / signaling for the UE when there is no established NAS connection between the UE and the core network function. The core network function may first page the UE. The core network function may inform the UE of its identity through the paging operation. UE may provide information to establish a NAS connection with the core network function in response to the paging.

[0020] The following detailed description refers to the accompanying drawings. The same reference numbers may be used in different drawings to identify the same or similar elements. In the following description, for purposes of explanation and not limitation, specific details are set forth, such as particular structures, architectures, interfaces, and techniques to provide a thorough understanding of the various aspects of various embodiments. However, it will be apparent to those skilled in the art having the benefit of the present disclosure that the various aspects of the various embodiments may be practiced in other examples that depart from these specific details. In certain instances, descriptions of well-known devices, circuits, and methods are omitted so as not to obscure the description of the various embodiments with unnecessary detail. For the purposes of the present document, the phrases “A / B” and “A or B” mean (A) , (B) , or (A and B) ; and the phrase “based on A” means “based at least in part on A, ” for example, it could be “based solely on A” or it could be “based in part on A. ”

[0021] The following is a glossary of terms that may be used in this disclosure.

[0022] The term “circuitry, ” as used herein, refers to, is part of, or includes hardware components that are configured to provide the described functionality. The hardware components may include an electronic circuit, a logic circuit, a processor (shared, dedicated, or group) or memory (shared, dedicated, or group) , an application-specific integrated circuit (ASIC) , a field-programmable device (FPD) (e.g., a field-programmable gate array (FPGA) , a programmable logic device (PLD) , a complex PLD (CPLD) , a high-capacity PLD (HCPLD) , a structured ASIC, or a programmable system-on-a-chip (SoC) ) , or a digital signal processor (DSP) . In some embodiments, the circuitry may execute one or more software or firmware programs to provide at least some of the described functionality. The term “circuitry” may also refer to a combination of one or more hardware elements (or a combination of circuits used in an electrical or electronic system) with the program code used to carry out the functionality of that program code. In these embodiments, the combination of hardware elements and program code may be referred to as a particular type of circuitry.

[0023] The term “processor circuitry, ” as used herein, refers to, is part of, or includes circuitry capable of sequentially and automatically carrying out a sequence of arithmetic or logical operations, recording, storing, or transferring digital data. The term “processor circuitry” may refer to an application processor, baseband processor, central processing unit (CPU) , graphics processing unit, single-core processor, dual-core processor, triple-core processor, quad-core processor, or any other device capable of executing or otherwise operating computer-executable instructions, such as program code, software modules, or functional processes.

[0024] The term “interface circuitry, ” as used herein, refers to, is part of, or includes circuitry that enables the exchange of information between two or more components or devices. The term “interface circuitry” may refer to one or more hardware interfaces, for example, buses, I / O interfaces, peripheral component interfaces, and network interface cards.

[0025] The term “user equipment” or “UE” as used herein refers to a device with radio communication capabilities that may allow a user to access network resources in a communications network. The term “user equipment” or “UE” may be considered synonymous to, and may be referred to as, client, mobile, mobile device, mobile terminal, user terminal, mobile unit, mobile station, mobile user, subscriber, user, remote station, access agent, user agent, receiver, radio equipment, reconfigurable radio equipment, or reconfigurable mobile device. Furthermore, the term “user equipment” or “UE” may include any type of wireless / wired device or any computing device, including a wireless communications interface.

[0026] The term “computer system, ” as used herein, refers to any type of interconnected electronic devices, computer devices, or components thereof. Additionally, the term “computer system” or “system” may refer to various components of a computer that are communicatively coupled with one another. Furthermore, the term “computer system” or “system” may refer to multiple computer devices or multiple computing systems that are communicatively coupled with one another and configured to share computing or networking resources.

[0027] The term “resource” as used herein refers to a physical or virtual device, a physical or virtual component or asset within a computing or network environment, or a physical or virtual component within, accessible by, or available to a device or component. Resources could include, but are not limited to, memory space / usage, processor / CPU time, processor / CPU usage, processor and accelerator loads, hardware time or usage, electrical power, input / output operations, ports or network sockets, channel / link allocations, throughput, or workload units. A “hardware resource” may refer to compute, storage, or networking resources provided by physical hardware elements. A “virtualized resource” may refer to compute, storage, or networking resources provided by virtualization infrastructure to an application, device, or system. The term “communication resource” may refer to resources that are accessible by, or available to, computer devices / systems for transferring information over a channel of a communication network. For example, communication resources may include, but are not limited to, time / frequency resources, code resources, modulation resources, etc. The term “system resources” may refer to any kind of shared entities to provide services and may include computing or network resources. System resources may be considered as a set of coherent functions, network data objects, or services accessible through a server where such system resources reside on a single host or multiple hosts and are clearly identifiable.

[0028] The term “channel, ” as used herein, refers to any transmission medium, either tangible or intangible, that is used to communicate data or a data stream. The term “channel” may be synonymous with or equivalent to “communications channel, ” “data communications channel, ” “transmission channel, ” “data transmission channel, ” “access channel, ” “data access channel, ” “link, ” “data link, ” “carrier, ” “radio-frequency carrier, ” or any other like term denoting a pathway or medium through which data is communicated. Additionally, the term “link, ” as used herein, refers to a connection between two devices for the purpose of transmitting and receiving information.

[0029] The term “connected” may mean that two or more elements at a common communication protocol layer have an established signaling relationship with one another over a communication channel, link, interface, or reference point.

[0030] The term “network element, ” as used herein, refers to physical or virtualized equipment or infrastructure used to provide wired or wireless communication network services. The term “network element” may be considered synonymous with or referred to as a networked computer, networking hardware, network equipment, network node, or a virtualized network function.

[0031] The term “information element” refers to a structural element containing one or more fields. The term “field” refers to individual contents of an information element or a data element that contains content. An information element may include one or more additional information elements.

[0032] FIG. 1 illustrates a network environment 100 in accordance with some embodiments. The network environment 100 may include a UE 104 communicatively coupled with a base station 108 of a radio access network (RAN) 110. The UE 104 and the base station 108 may communicate over air interfaces compatible with 3GPP TSs, such as those that define a Sixth Generation (6G) system or a later system. The base station 108 may provide user plane and control plane protocol terminations toward the UE 104.

[0033] The network environment 100 may further include a core network 112. For example, core network 112 may comprise a 6th Generation Core network (5GC) or a later-generation core network. The core network 112 may be coupled to the base station 108 via a fiber optic or wireless backhaul. The core network 112 may provide functions for the UE 104 via the base station 108, e.g., access control and mobility management function (AMF) 124, or a core network (CN) function 126. CN function 126 may include managing subscriber profile information, subscriber location, authentication of services, policy control, short messages, or switching functions for voice and data sessions. The core network 112, RAN 110, and RAN 110 may collectively be referred to as network 102.

[0034] The network environment 100 may further include a data network 120. Data network 120 may include a system of interconnected nodes that facilitate data transmission between UE 104 and various application servers and other service providers. The base station 108 and the core network 112 may route application data between the UE 104 and the external data network 120 or application servers. These application servers host web applications, cloud storage, and multimedia streaming services, which communicate with the UE 104 via standardized protocols and interfaces defined by 3GPP, ensuring secure and efficient data exchange.

[0035] The UE 104 and the core network 112 may establish one or more NAS connections 130. UE 104 and the core network 112 may use NAS signaling, e.g., NAS messaged, over NAS connections 130 to make services provided by the core network functions, e.g., AMF 124 or CN function 126, available to UE 104. For example, AMF 124 may provide location tracking, handover management, and registration. Other examples of CN 126 include, but not limited to: SMF, which may provide session and quality of service (QoS) management; unified data management (UDM) and authentication server function (AUSF) , which may provide user authentication, encryption, and integrity protection, and assigning temporary identities such as a global unique temporary identifier (GUTI) or subscriber concealed identifier (SUCI) ; user plan e function (UPF) , which may provide data transport and routing services such as Internet access, or Internet Protocol (IP) address allocation; PCF, which may provide policy enforcement, charging management, or network slicing; SMSF, which may provide short message service; network slice selection function (NSSF) , which may enable enhanced mobile broadband, massive Internet of things (IoT) , or ultra reliable low-latency communication (URLLC) ; and network exposure function (NEF) and application function (AF) , which may provide application programming interface (API) to third-party applications to interact with the core network.

[0036] A distributed NAS operation may allow UE 104 to establish one or more NAS connections 130 with the CN functions. For example, UE 104 may have a NAS connection with AMF 124 and, at the same time, have another direct NAS connection with the CN function 126, e.g., a PCF, SMSF, SMF, etc. The parameters, configuration, or information associated with a NAS each connection is represented and stored in a NAS entity in UE 104 or network 102 (e.g., core network 112) . NAS entity in UE 104 may handle signaling and maintain state information required for its communication with network 102. The NAS entity in network 102 may manage UE’s context, process NAS messages, or provide authentication or authorization for UE 104.

[0037] NAS connection 130 is a logical connection, e.g., a higher layer or abstract link between the UE 104 and the core network 112. In some instances, signaling over logical channels do not correspond directly to physical links but are instead established and maintained through protocols and software processes. The actual or physical signaling for NAS messages may be performed through the access stratum (AS) . AS handles the lower layers responsible for transmitting NAS signaling messages of the air interface and through RAN 110. For example, a NAS message at the UE 104 may be encapsulated in a radio resource control (RRC) message, and in turn, the RRC message is represented in bits and packets that are transmitted by the physical layer (PHY) to RAN 110. RAN 110 may receive the RRC message containing the NAS message, extract the RRC message, and forward the NAS message to the target CN function in the core network over the N2 interface using the N2 application protocol (NGAP) .

[0038] Distributed NAS may be implemented in many different modes or architectures. FIG. 2 provides different architectures for deploying distributed NAS. UE 104 may support one, some, or all of the different architectures for deploying distributed NAS. UE 104 and network 102. For example, in one mode, the UE 104 may connect to some of the CN functions only through AMF 124, and in another mode, the UE 104 may connect to all CN functions directly.

[0039] Furthermore, some CN functions may support distributed NAS, and some other CN functions may not support distributed NAS, where to support distributed NAS may include the ability to receive and respond to distributed NAS signaling. It is desired that UE 104 and network 102 to exchange information regarding the versions or modes of distributed NAS that are deployed or supported. In some embodiments, when the UE 104 registers with network 102, it will send information to network 102 indicating the distributed NAS modes that the UE 104 may support. Similarly, the UE 104 may receive information from the network 102 indicating the distributed NAS mode (s) deployed or configured by the network 102.

[0040] To connect with a CN function, e.g., CN function 126, UE 104, and the CN function 126 may need to exchange some information in an initial handshake procedure. For example, UE 104 may need to identify itself to the target CN function. In some embodiment, UE 104 may use a temporary identifier (ID) to identify itself. Using a temporary ID allows UE 104 to avoid identifying itself by means of its global ID, such as SUCI, international mobile subscriber identity (IMSI) , or network access identifier (NAI) , which is important for the subscriber’s privacy and security. In some embodiments, the UE 104 or network 102 may generate a temporary ID and share it with the CN functions, e.g., the CN function 126, for establishing a direct NAS connection between the UE 104 and those CN functions.

[0041] In some embodiments, the CN function, e.g., CN function 126, may trigger mobile terminated signaling, specifically when CN function is not an AMF. When UE 104 and CN functions do not have a NAS connection, the CN function may need to page the UE 104. The UE 104 may establish to the CN function in responding to the paging request initiated by the CN function.

[0042] In some embodiments, when the UE 104 registers with the AMF 124, UE 104 may inform the AMF 124 whether UE 104 supports distributed NAS. When UE 104 supports distributed NAS, UE 104 may further inform AMF 124 with a possible list of CN functions with which UE 104 may establish a NAS connection. In one example, UE 104 may provide an update to the list of CN function candidates for NAS connection. In some embodiments, UE 104 may only indicate that the registration procedure is simply a registration procedure and may not include information associated with any NAS connection with CN functions other than AMF 124.

[0043] In some embodiments, AMF 124 may decide to provide information to the UE 104 during the registration procedure. In some instances, AMF 124 may provide information to the UE 104 at a time other than registration time. UE 104 may send a designated uplink (UL) NAS message to the AMF 124, in which UE 104 may indicate its interest in establishing NAS connection with a CN function. For example, the message may include an indication of the CN function, e.g., CN function 126. AMF 124 may reply with a downlink (DL) NAS message and provide the necessary information, e.g., temporary ID, to the UE 104. In some examples, AMF 124 may inform UE 104 of its own level of support (e.g., supported distributed NAS mode) .

[0044] In some embodiments, UE 104 may request NAS connections with several CN functions, and network 102 or AMF 124 may only support NAS connections with a subset of those CN functions. AMF 124 may inform the UE 104 of the supported subset of CN functions.

[0045] In other embodiments, AMF 124 or network 102 may not provide any information associated with NAS connection with CN functions other than AMF 124 during the registration procedure. When UE 104 triggers a connection with a CN function, e.g., CN function 126, UE 104 may establish a signaling connection with the AMF 124 and receive information, e.g., temp ID, to establish a NAS connection with the desired CN function.

[0046] FIG. 2 illustrates several example architectures 200 of distributed NAS modes in accordance with some embodiments. Example architectures 200 includes several distributed NAS modes, e.g., distributed NAS modes 1–5. Each mode includes the UE 104, the RAN 110, the AMF 124, and three CN functions, e.g., CNF 1, CNF 2, and CNF 3, where CNF 1 and CNF 2 are legacy CNFs and CNF 3, a next-generation CNF. Each of CNF 1–3 may be an example of CN function 126 in Fig. 1.

[0047] The modes 1–5 vary from one another based on three parameters: 1) whether UE 104 needs to access AMF 124 in order to connect with some of the CNFs, 2) whether mobility management operation (or a portion of it) is performed by RAN 110, and 3) whether the NAS connection is established on control plane or user plane. In all the distributed NAS modes 1–5, physical UE 104 signaling with the CN functions is through RAN 110.

[0048] Distributed NAS mode 1 is an example of a design where UE 104 can have several NAS entities and can directly communicate with various CN functions, e.g., AMF 124, CNFs 1–3, without having to go through the mobility anchor node (e.g., the AMF 124) . For example, UE 104 may have a first NAS entity for connection with the AMF 124, a second NAS entity for connection with CNF 1, a third NAS entity for connection with CNF 2, and a fourth NAS entity for connection with CNF 3.

[0049] Distributed NAS mode 2 is similar in the topology and connections with distributed NAS mode 1. However, unlike distributed NAS mode 1, in distributed NAS mode 2, a portion (or all) of the NAS protocol, e.g., mobility management (MM) , is performed in RAN 110. In some examples, UE 104 may receive information from network 102 or RAN 110, indicating that a portion of the NAS protocol resides in RAN 110. Like distributed NAS mode 1, UE 104 can directly communicate with all the CN functions, e.g., AMF 124, CNFs 1–3, without going through AMF 124.

[0050] Distributed NAS mode 3 is a variation of distributed NAS mode 2 in which UE 104 may not directly communicate with all the CN functions. In this example, UE 104 can communicate directly with CNF 2 and AMF 124 and may communicate with CNF 1 and CNF 3 through AMF 124. In distributed NAS mode 3, a portion (or all) of the NAS protocol, e.g., mobility management, is performed in RAN 110. In some examples, all legacy CNFs may be accessed only through AMF 124 (not depicted) . In other examples, UE 104 may establish a direct NAS connection with legacy CNF 2 and reach legacy CNF 1 and next-generation CNF 3 through AMF 124 (as illustrated by FIG. 2, Distributed NAS mode 3) .

[0051] In distributed NAS modes 1–3 the NAS connections are carried out on the control plane. The control plane is a logical grouping of related functions, protocols, and processes related to signaling, managing connections, mobility, authentication, and resource allocation.

[0052] Distributed NAS mode 4 is similar to distributed NAS mode 3 where all connections are over the control plane. Distributed NAS mode, 4 illustrates the design where the UE 104 may communicate with legacy CNFs 1 and 2 through AMF 124 and may directly connect with next-generation CNF 3 through a NAS connection.

[0053] In distributed NAS mode 5, a portion of NAS protocol, e.g., mobility management, is implemented at RAN 110. UE 104 may send NAS communication to legacy CNF 1 and CNF 2 through AMF 124 over the control plane, like legacy systems. UE 104 may establish a direct NAS connection with CNF 3 over the user plane through the user plane function (UPF) . The user plane may include all functions and processes related to transporting user data (e.g., voice, video, or Internet traffic) between UE 104 and data network 120.

[0054] FIG. 3 illustrates a signaling diagram 300 for a distributed NAS operation in accordance with some embodiments. Signaling diagram 300 includes signaling among UE 104, AMF 124, and CNF 1 and 3. Signaling diagram 300 is an example of exchanging information for multiple NAS connections using the registration procedure.

[0055] At 320, UE 104 may generate and send a registration request to AMF 124. The registration request may include information related to support for distributed NAS operation. For example, the registration request may indicate whether UE 104 supports distributed NAS, an indication of the supported mode of distributed NAS, or one or more CN functions for establishing NAS connections. AMF 124 may receive and process the registration request.

[0056] At 325, AMF 124 may determine whether to provide information, e.g., temporary ID, for establishing NAS connections with other CN functions during the registration procedure or at a later time, e.g., when UE 104 contacts AMF 124 or at a time determined by the AMF 124. The decision may be based on the network operator’s implementation and internal criteria and parameters.

[0057] At 330, AMF 124 may trigger the authentication procedure. Following a successful authentication procedure, AMF 124 may initiate the security mode control procedure. Authentication and security mode control procedures may provide the secure ID of the UE and may establish encryption and integrity protection for communication between UE 104 and network 102. During authentication, network 102 may verify the UE’s identity using credentials stored on the subscriber’s identity module (SIM) (e.g., IMSI or subscription permanent identifier (SUPI) ) and in network 102 (e.g., at home subscriber server (HSS) , user data management (UDM) , or authentication server function (AUSF) ) . Network 102 may verify the UE’s identity through cryptographic challenges, such as authentication and key agreement (AKA) protocol. Once the UE 104 is authenticated, the security mode control procedure may be initiated to negotiate and activate encryption and integrity protection algorithms for both control signaling and user data. AMF 124 is involved with verifying UE 104; thus, subsequent NAS communications between AMF 124 and UE 104 are secure. However, CN functions such as CNF 1 or 3 may not be involved with verifying UE 104, and thus, they may need to obtain information, e.g., from AMF 124, indicating that UE 104 has been verified.

[0058] At 335, based on the information provided by UE 104 in the registration request at 320, AMF 124 may send messages to CNF 1 (e.g., SMF, PCF, etc. ) . AMF 124 may contact CNF 1 via a message. AMF 124 may generate and send the message, and the targeted CNF 1 may receive and process the message. The message may include an identifier of the UE 104. For example, the message may include UE’s global ID or an indication of it, such as IMSI, SUPI, or NAI. The message may include an indication that UE 104 has been verified by the AMF 124. For example, the message may include a valid key set identifier (KSI) . KSI is a parameter used to identify a specific set of security keys associated with the UE 104. KSI may be assigned during the authentication procedure and may be used to reference keys derived from the AKA process, such as K_ASME or K_AMF. KSI is intended to ensure that UE 104 and network 102 use the same key set for encryption and integrity protection without retransmitting the keys. The message may be a temporary ID request message that may request the recipient CN function, CNF 1, to provide a temporary ID for establishing a NAS connection with the UE 104.

[0059] At 340, CNF 1 may generate and send a response, including a unique temporary ID. UE 104 may use the CNF 1’s unique temporary ID upon first contact to establish a NAS connection with CNF 1.

[0060] The procedures at 345 and 350 are similar to those at 335 and 340, respectively, with the difference that the signaling is between AMF 124 and CNF 3. At 345, AMF 124 generates and sends the temporary ID request message to CNF 3, and at 350, CNF 3 generates and sends the temporary ID to AMF 124. The request message may include the user ID (e.g., SUPI) or an indication that the UE 104 has been verified by AMF 124, e.g., an indication of a valid KSI.

[0061] At 355, AMF 124 may generate and send a message to UE 104 and UE 104 may receive and process the message from AMF 124. The message may be a registration accept message. The message may include a global unique temporary ID (GUTI) . GUTI may be used to protect the subscriber’s privacy by avoiding the transmission of the permanent identifier, such as the IMSI, SUPI, or NAI, over the air. GUTI may be used for signaling between UE 104 and network 102, e.g., during location updates or service requests. In some instances, GUTI may be periodically updated to enhance privacy further and prevent tracking by malicious actors. The message may include the temporary ID of CNF 1 and CNF 3. The message may poll UE 104 to acknowledge the reception of the message.

[0062] At 360, UE 104 may generate an alias. UE 104 may derive the alias based on the GUTI. Additionally, or alternatively, UE 104 may derive the alias based on other input parameters, e.g., the NAS sequence number of the NAS connection between UE 104 and AMF 124, or one or more of the security keys, e.g., integrity key (IK) or cyphering key (CK) . UE 104 may locally store the alias. The alias may be referred to as GUTI alias.

[0063] At 365, UE 104 may generate and send a message to AMF 124, and AMF 124 may receive and process the message from UE 104. For example, the message may be a registration complete message. The message may indicate receipt of GUTI and temporary ID of the CN functions, e.g., CNF 1 and CNF 3.

[0064] The procedure at 370 is similar to that at 360. At 370, AMF 124 may generate an alias. AMF 124 generates the same alias as UE 104. For example, AMF 124 may use the same parameters and the same algorithm to generate the alias locally. AMF 124 may locally store the alias.

[0065] At 375, AMF 124 may generate and send a message to CNF 1. The message may inform CNF 1 that the UE has received CNF 1’s temporary ID. The message may also inform CNF 1 of the alias. When the UE 104 contacts CNF 1 for the first time, it may identify itself with the temporary ID provided by CNF 1. UE 104 may also provide its alias in the first contact to allow CNF 1 to verify UE 104.

[0066] At 380, AMF 124 may generate and send a message to CNF 3. The message may inform CNF 3 that the UE has received CNF 3’s temporary ID. The message may also inform CNF 3 of the alias. When the UE 104 contacts CNF 3 for the first time, it may identify itself with the temporary ID provided by CNF 3. In the first contact, UE 104 may also provide its alias to allow CNF 3 to verify UE 104.

[0067] If AMF 124 decides to change UE’s GUTI, AMF 124 may also inform other CN functions, e.g., CNF 1 or 3, of UE’s most recent GUTI alias.

[0068] FIG. 4 illustrates another signaling 400 diagram for a distributed NAS operation in accordance with some embodiments. Signaling diagram 300 includes signaling among UE 104, RAN 110, AMF 124, and SMSF 410. Signaling diagram 300 is an example of exchanging information for multiple NAS connections using the registration procedure.

[0069] At 420, similar to operation at 320 in FIG. 3, UE 104 may generate and send a registration request to AMF 124. The registration request may include information related to support for distributed NAS operation. For example, the registration request may indicate whether UE 104 supports distributed NAS, an indication of the supported mode of distributed NAS, or one or more CN functions for establishing NAS connections. AMF 124 may receive and process the registration request.

[0070] At 425, similar to operations at 330, AMF 124 may trigger the authentication procedure followed by the security mode control procedure.

[0071] At 430, AMF 124 may generate and send a message to the UE 104. The message may be a registration accept message. The message may include a GUTI. The AMF 124 may generate or allocate a global ID to the UE 104 to be used for establishing NAS connections with CN functions other than AMF 124. In some embodiments, AMF 124 may not be allocated the global ID, and the message may not include a global ID or an indication of it. If the AMF 124 does not allocate the global ID, UE 104 may derive one based on GUTI and an algorithm. The algorithm may also be known to AMF 124. Additionally, or alternatively, the algorithm may take other input parameters. For example, the algorithm may generate the global ID based on the NAS sequence number or one of the security keys, e.g., IK or CK.

[0072] At 435, UE 104 may send a message to acknowledge the reception of the GUTI or the global ID. If AMF 124 did not provide the global ID at 430, the message may acknowledge that the UE 104 has derived one from GUTI. For example, the message may be a registration complete message.

[0073] UE 104 may initiate sending a short message via a short message service (SMS) protocol toward the SMSF 410.

[0074] At 440, UE 104 may start a service request procedure. UE 104 may generate and send a message to AMF 124. The message may indicate a request for signaling.

[0075] At 445, UE 104 may send an UL SMS message piggybacked in a MM UL NAS transport message. AMF 124 may receive and process MM UL NAS transport message from UE 104 and extract the (NAS) SMS message from it.

[0076] At 450, AMF 124 may send the extracted (NAS) SMS message to the SMSF 410. The message may also include UE’s global ID, KSI, or signaling address of the RAN 110, which has RRC connection with UE 104.

[0077] At 455, SMSF 410 may generate and send a message back to AMF 124 to acknowledge the reception of the global ID or KSI.

[0078] At 460, AMF 124 may generate and send a message to RAN 110. The message may include the SMSF 410 address.

[0079] At 465, SMSF 410 may generate and send a message to UE 104 via RAN 110. The message may include the global ID or KSI of the UE 104. For example, the message may be a DL SMS message or a (NAS) SMS message. At 470, RAN 110 forwards the message to UE 104. UE 104 may receive and process the message sent by SMSF 410 at 465. UE 104 may verify SMSF 410 based on the global ID, or KSI included in the message. UE 104 may infer that routing messages to SMSF 410 via AMF 124 is no longer needed, e.g., a NAS connection between UE 104 and SMSF 410 is established.

[0080] From now on, all messages between UE 104 and SMSF 410 may be routed by RAN 110 without having to go through AMF 124. At 475, UE 104 generates and sends the UL SMS message including the UE’s global ID or KSI to RAN 110. RAN 110 may receive and process the UL SMS message.

[0081] At 480, RAN 110 may forward the UL SMS message along with UE’s global ID or KSI to SMSF 410. SMSF 410 may extract and US global ID or KSI to verify UE 104.

[0082] FIG. 5 illustrates another signaling diagram 500 for a distributed NAS operation in accordance with some embodiments. Signaling diagram 500 is an example of a mobile-terminated (MT) traffic, signaling, and paging. Signaling diagram 500 includes messages exchanged among UE 104, RAN 110, AMF 124, and PCF 510, where PCF 510, initiates sending (MT) data or signaling to UE 104. In this example, it is assumed that the CN function, e.g., PCF 510 has already provided its temporary ID to AMF 124 or UE 104 through the process depicted in FIG. 3 and described above. AMF 124 may store the temporary ID of PCF 510.

[0083] At 520, the CN function, e.g., PCF 510 may generate and send a request message to AMF 124 to page UE 104. The request message may include the temporary ID generated by PCF 510 for sharing with UE 104. Additionally, or alternatively, the request message may include one or more UE’s IDs, e.g., a SUPI. If AMF 124 has stored the temporary ID of PCF 510, PCF 510 may provide the AMF 124 with the UE’s identifier, e.g., SUPI, IMSI, or NAI.

[0084] At 525, AMF 124 may generate and send a paging message to RAN 110. The paging message may indicate that the source of paging is not the AMF 124 but rather another CN function, e.g., PCF 510. For example, the paging message may include the temporary ID of PCF 510 to indicate that PCF 510 is the paging source. In some instances, the temporary ID may be used as a paging identity. In another example, the paging message may include UE’s GUTI and an indication of the initiating CN function, e.g., PCF 510, indicating the CN function as the source of MT traffic or paging.

[0085] At 530, RAN 110 may forward the paging message to UE 104. UE 104 may receive and process the paging message. UE 104 may determine PCF 510 as the source of paging.

[0086] At 540, UE 104 may send a first service request message to AMF 124. The service request may contain a second service request message, which is directed to the CN function, e.g., PCF 510. UE 104 may identify itself by GUTI in the first (e.g., MM layer) service request and with the temporary ID of PCF 510.

[0087] At 545, AMF 124 may send a service accept message to UE 104. At 550, AMF 124 may extract the piggybacked service request (e.g., the second service request) . AMF 124 may forward the second service request directed to PCF 510 to RAN 110. The forwarded message may include an indication of the PCF 510 address.

[0088] At 555, RAN 110 may directly route the messages between UE 104 and PCF 510 and forward the service request for PCF 510 to PCF 510.

[0089] FIG. 6 illustrates another signaling diagram 600 for a distributed NAS operation in accordance with some embodiments. Signaling diagram 600 is an example of mobile-originated (MO) signaling. Signaling diagram 600 includes messages exchanged among UE 104, RAN 110, AMF 124, and PCF 510. UE 104 may start a mobile-originated signaling or traffic at some time after registration.

[0090] At 620, UE 104 and AMF 124 perform the registration procedure. As stated in previous examples above, AMF 124 may provide the temporary ID of PCF 610 to UE 104 either during the registration procedure or at a later stage.

[0091] At 625, UE 104 and RAN 110 establish an RRC connection. In some instances, the RRC connection is established before the registration procedure. An RRC connection may allow UE 104 and RAN 110 to exchange messages. In some examples, the routing mechanism for distributed NAS is in place, e.g., UE 104 and RAN 110 can inform each other of the recipient or originator of a NAS message.

[0092] UE 104 may trigger a connection with a CN function, e.g., PCF 610. Signaling diagram 600 includes two cases: Case 1, in which UE 104 has already received the temporary ID for the CN function PCF 610; and Case 2, in which the AMF 124 did not provide the UE with the temporary ID of the CN function PCF 610.

[0093] The following signaling are related to Case 1.

[0094] At 630, UE 104 may generate and send a message to RAN 110 and piggyback its NAS message (e.g., encapsulate a NAS message inside the message) . For example, the message may be an RRC message indicating completion of the RRC setup procedure, e.g., the RRC Setup Complete message, and the NAS message may be a Service Request message for PCF 610. UE 104 may include the temporary ID for PCF 610, UE’s alias, or UE’s KSI in the NAS message. RAN 110 may receive and process the message and extract the NAS message.

[0095] At 635, RAN 110 may forward or route the NAS message to the correct CN function, e.g., PCF 610. PCF 610 may receive and process the NAS message and extract the temporary ID, alias, or KSI. By receiving the temporary ID, PCF 610 can identify UE 104. PCF 610 may verify UE 104 by alias or KSI.

[0096] The following signaling are related to Case 2.

[0097] At 640, UE 104 may generate and send a service request message at the mobility management layer to AMF 124. The message may include an indication of PCF 610 or an indication that UE 104 is requesting a NAS connection with PCF 610. AMF 124 may receive and process the message.

[0098] At 645, upon receiving the message, AMF 124 may generate and send a message to UE 104. For example, the message may be a mobility management layer service accept message. The message may include the temporary ID of PCF 610 that was generated for UE 104.

[0099] At 650, UE 104 may send a message indicating a service request for PCF to RAN 110, e.g., with the procedure described above at 630 in Case 1. The message may include information to assist RAN 110 node to route the message to PCF 610. The message may include the temporary ID of PCF 610, UE’s alias, or UE’s KSI.

[0100] At 655, RAN 110 may forward the service request to PCF 610, including the temporary ID of PCF 610, UE’s alia, or UE’s KSI.

[0101] FIG. 7 illustrates an operation flow / algorithmic structure 700 in accordance with some embodiments. The operation flow / algorithmic structure 700 may be performed or implemented by a UE such as, for example, the UE 104 or UE 1000; or components thereof, for example, baseband processor circuitry 1004A.

[0102] The operation flow / algorithmic structure 700 may include, at 710, establishing a NAS connection with an AMF, e.g., AMF 124. The operation may cause UE 104 to establish a NAS connection with AMF 124. Establishing the connection may include authentication and security mode control procedures through which UE 104 and AMF 124 may establish a set of encryption and authentication parameters, including a KSI. In some instances, the NAS connection between UE 104 and AMF 124 is established during the registration process. The registration process may involve UE 104 connecting to the network to gain access to services. During this process, UE 104 may establish a connection with the core network 112 by first setting up an RRC connection with RAN 110 and then initiating NAS (Non-Access Stratum) signaling with the AMF 124. The network 102 may perform authentication, set up security protocols, and assign a temporary identifier (e.g., GUTI) to protect the user’s identity. Once registration is complete, UE 104 can access services securely connected to the network.

[0103] The operation flow / algorithmic structure 700 may include, at 720, generating first message (s) related to establishing a second NAS connection with a CN function 126. One or more first messages may include an indication of establishing a second NAS connection. For example, one or more first messages may indicate a CN function 126 with which the UE 104 may establish the second NAS connection. In another example, one or more first messages may indicate a distributed NAS mode supported by the UE 104. In some embodiments, at least one of these one or more messages is transmitted to AMF 124 during the registration process.

[0104] The operation flow / algorithmic structure 700 may include, at 730, processing second message (s) , including an ID associated with the second NAS connection or an indication that the second NAS connection is not supported. The ID may be a global ID or a temporary ID. The global ID may be generated by AMF 124. Temporary ID may be generated by the CN function 126 with which UE 104 may establish the second NAS connection. In some embodiments, at least one message of the one or more second messages are received or processed during the registration process. In some embodiments, the one or more second messages may include a GUTI.

[0105] In some embodiments, operation 700 may include establishing the second NAS connection with a CN function 126 based on the ID.

[0106] In some embodiments, operation 700 may include generating a message in response to the receipt of the ID from the AMF to acknowledge receipt of the ID.

[0107] In some embodiments, one or more second messages may include a GUTI. Operation 700 may include generating an alias based on the GUTI. The alias may be used to validate UE 104 by the CN function 126. In some embodiments, the alias may be generated based on other information (in addition to GUTI or alternative to GUTI) , such as the NAS sequence number or one of the security keys.

[0108] In some embodiments, in a mobile-terminated signaling, the operation 700 may include processing a paging message received from A 124. The paging message may include an indication of a CN function, e.g., CN function 126, requesting a NAS connection with UE 104.

[0109] FIG. 8 illustrates an operational flow / algorithmic structure 800 in accordance with some embodiments. The operation flow / algorithmic structure 800 may be performed or implemented by a base station or CN function such as, for example, the base station 108, the core network 112, AMF 124, or CN function 126 or the network device 1100; or components thereof, for example, baseband processor circuitry 1104A.

[0110] The operation flow / algorithmic structure 800 may include, at 810, establishing a first NAS connection with UE 104. UE 104 and AMF 124 may establish a NAS connection.

[0111] The operation flow / algorithmic structure 800 may include, at 820, processing a message that indicates support of a distributed NAS operation. UE 104 may indicate to AMF 124 that it supports distributed NAS operation, e.g., maintaining more than one NAS connection. The indication may include a list of CN functions with which UE 104 may establish NAS connections. In some examples, the indication may indicate the distributed NAS mode supported by UE 104.

[0112] The operation flow / algorithmic structure 800 may include, at 830, generating a message for sending to a CN function, e.g., CN function 126, including an ID associated with the UE and an indication that the UE has been verified by AMF 124.

[0113] In some embodiments, the ID in the message may be a temporary ID associated with the CN function 126. AMF 124 may provide UE’s identifications, such as SUPI or KSI, for the CN function 126. CN function 126 may generate and associate a temporary ID with the UE’s ID. AMF 124 may receive the temporary ID from the CN function 126 and provide it to the UE 104. In response to receiving the temporary ID, UE 104 may send and acknowledgment message to AMF 124. AMF 124, in response to the acknowledgment received from UE, may send an acknowledgment to the CN function 126, including an ID of the UE 104, e.g., UE’s alias, KSI, or GUTI.

[0114] In some embodiments, AMF 124 may generate a global ID for UE 104. UE 104 and CN functions may use the global ID to communicate with UE 104. To establish a NAS connection, the AMF 124 may forward UE’s first message to the CN function 126, where the message may include UE’s global ID. After first message was received by the CN function 126, CN function 126 and UE 104 may directly communicate through RAN 110, using UE’s global ID.

[0115] FIG. 9 illustrates an operation flow / algorithmic structure 900 in accordance with some embodiments. The operation flow / algorithmic structure 900 may be performed or implemented by a UE such as, for example, the UE 104 or UE 1000; or components thereof, for example, baseband processor circuitry 1004A.

[0116] The operation flow / algorithmic structure 900 may include, at 910, establishing a first NAS connection with AMF 124. This operation is similar to the operation at 710 of FIG. 7, described above.

[0117] The operation flow / algorithmic structure 900 may include, at 920, processing a GUTI. During the registration process, AMF 124 may generate a GUTI for UE 104 and send it to UE 104.

[0118] The operation flow / algorithmic structure 900 may include, at 930, generating an ID or processing an ID received from AMF 124. To establish a second NAS connection with a CN function 126, UE 104 may need an ID that becomes available to the CN function. AMF 124 may generate a global ID and send it to the UE 104. Alternatively, if AMF 124 does not provide the global ID to UE 104, UE 104 may generate the global ID.

[0119] The operation flow / algorithmic structure 900 may include, at 940, processing a message from CN function 126, including the ID and a KSI of UE 104. CN function 126 may use UE’s global ID to send NAS messages to UE 104. In particular, after receiving the first message from UE 104, CN function 126 may directly send its NAS messages to UE 104 through RAN 110, using the UE’s global ID.

[0120] The operation flow / algorithmic structure 900 may include, at 950, establishing a second NAS connection with the CN function. UE 104 and CN function 126 may communicate without going through AMF 124.

[0121] FIG. 10 illustrates a UE 1000 in accordance with some embodiments. The UE 1000 may be similar to and substantially interchangeable with the UE 104.

[0122] The UE 1000 may be any mobile or non-mobile computing device, such as, for example, mobile phones, computers, tablets, industrial wireless sensors (for example, microphones, carbon dioxide sensors, pressure sensors, humidity sensors, thermometers, motion sensors, accelerometers, laser scanners, fluid level sensors, inventory sensors, electric voltage / current meters, or actuators) , video surveillance / monitoring devices (for example, cameras or video cameras) , wearable devices (for example, a smartwatch) , or Internet-of-things devices.

[0123] The UE 1000 may include processors 1004, RF interface circuitry 1008, memory / storage 1012, user interface 1016, sensors 1020, driver circuitry 1022, power management integrated circuit (PMIC) 1024, antenna 1026, and battery 1028. The components of the UE 1000 may be implemented as integrated circuits (ICs) , portions thereof, discrete electronic devices, or other modules, logic, hardware, software, firmware, or a combination thereof. The block diagram of FIG. 10 is intended to show a high-level view of some of the components of the UE 1000. However, some of the components shown may be omitted, additional components may be present, and different arrangements of the components shown may occur in other implementations.

[0124] The components of the UE 1000 may be coupled with various other components over one or more interconnects 1032, which may represent any type of interface, input / output, bus (local, system, or expansion) , transmission line, trace, or optical connection that allows various circuit components (on common or different chips or chipsets) to interact with one another.

[0125] The processors 1004 may include processor circuitry such as, for example, baseband processor circuitry (BB) 1004A, central processor unit circuitry (CPU) 1004B, and graphics processor unit circuitry (GPU) 1004C. The processors 1004 may include any type of circuitry or processor circuitry that executes or otherwise operates computer-executable instructions, such as program code, software modules, or functional processes from memory / storage 1012 to cause the UE 1000 to perform operations as described herein. The processors 1004 may also include interface circuitry 1004D to communicatively couple the processor circuitry with one or more other components of the UE 1000.

[0126] In some embodiments, the baseband processor circuitry 1004A may access a communication protocol stack 1036 in the memory / storage 1012 to communicate over a 3GPP-compatible network. In general, the baseband processor circuitry 1004A may access the communication protocol stack 1036 to: perform user plane functions at a PHY layer, MAC layer, RLC layer, PDCP layer, SDAP layer, and PDU layer; and perform control plane functions at a PHY layer, MAC layer, RLC layer, PDCP layer, RRC layer, and a NAS layer. In some embodiments, the PHY layer operations may additionally / alternatively be performed by the components of the RF interface circuitry 1008.

[0127] The baseband processor circuitry 1004A may generate or process baseband signals or waveforms that carry information in 3GPP-compatible networks. In some embodiments, the waveforms for NR may be based on cyclic prefix OFDM (CP-OFDM) in the uplink or downlink, and discrete Fourier transform spread OFDM (DFT-S-OFDM) in the uplink.

[0128] The memory / storage 1012 may include one or more non-transitory, computer-readable media that includes instructions (for example, communication protocol stack 1036) that may be executed by one or more of the processors 1004 to cause the UE 1000 to perform various operations described herein.

[0129] The memory / storage 1012 includes any type of volatile or non-volatile memory that may be distributed throughout the UE 1000. In some embodiments, some of the memory / storage 1012 may be located on the processors 1004 themselves (for example, memory / storage 1012 may be part of a chipset that corresponds to the baseband processor circuitry 1004A) , while other memory / storage 1012 is external to the processors 1004 but accessible thereto via a memory interface. The memory / storage 1012 may include any suitable volatile or non-volatile memory such as, but not limited to, dynamic random access memory (DRAM) , static random access memory (SRAM) , erasable programmable read only memory (EPROM) , electrically erasable programmable read only memory (EEPROM) , Flash memory, solid-state memory, or any other type of memory device technology.

[0130] The RF interface circuitry 1008 may include transceiver circuitry and a radio frequency front module (RFEM) that allows the UE 1000 to communicate with other devices over a radio access network. The RF interface circuitry 1008 may include various elements arranged in transmit or receive paths. These elements may include, for example, switches, mixers, amplifiers, filters, synthesizer circuitry, and control circuitry.

[0131] In the receive path, the RFEM may receive a radiated signal from an air interface via antenna 1026 and proceed to filter and amplify (with a low-noise amplifier) the signal. The signal may be provided to a receiver of the transceiver that down-converts the RF signal into a baseband signal that is provided to the baseband processor of the processors 1004.

[0132] In the transmit path, the transmitter of the transceiver up-converts the baseband signal received from the baseband processor and provides the RF signal to the RFEM. The RFEM may amplify the RF signal through a power amplifier prior to the signal being radiated across the air interface via the antenna 1026.

[0133] In various embodiments, the RF interface circuitry 1008 may be configured to transmit / receive signals in a manner compatible with NR access technologies.

[0134] The antenna 1026 may include antenna elements to convert electrical signals into radio waves to travel through the air and to convert received radio waves into electrical signals. The antenna elements may be arranged into one or more antenna panels. The antenna 1026 may have antenna panels that are omnidirectional, directional, or a combination thereof to enable beamforming and multiple input, multiple output communications. The antenna 1026 may include microstrip antennas, printed antennas fabricated on the surface of one or more printed circuit boards, patch antennas, or phased array antennas. The antenna 1026 may have one or more panels designed for specific frequency bands including bands in FR1 or FR2.

[0135] The user interface 1016 includes various input / output (I / O) devices designed to enable user interaction with the UE 1000. The user interface 1016 includes input device circuitry and output device circuitry. Input device circuitry includes any physical or virtual means for accepting an input including, inter alia, one or more physical or virtual buttons (for example, a reset button) , a physical keyboard, keypad, mouse, touchpad, touchscreen, microphones, scanner, headset, or the like. The output device circuitry includes any physical or virtual means for showing information or otherwise conveying information, such as sensor readings, actuator position (s) , or other like information. Output device circuitry may include any number or combinations of audio or visual display, including, inter alia, one or more simple visual outputs / indicators (for example, binary status indicators such as light emitting diodes (LEDs) and multi-character visual outputs, or more complex outputs such as display devices or touchscreens (for example, liquid crystal displays (LCDs) , LED displays, quantum dot displays, and projectors) , with the output of characters, graphics, multimedia objects, and the like being generated or produced from the operation of the UE 1000.

[0136] The sensors 1020 may include devices, modules, or subsystems whose purpose is to detect events or changes in their environment and send the information (sensor data) about the detected events to some other device, module, or subsystem. Examples of such sensors include inertia measurement units comprising accelerometers, gyroscopes, or magnetometers; microelectromechanical systems or nanoelectromechanical systems comprising 3-axis accelerometers, 3-axis gyroscopes, or magnetometers; level sensors; flow sensors; temperature sensors (for example, thermistors) ; pressure sensors; barometric pressure sensors; gravimeters; altimeters; image capture devices (for example, cameras or lensless apertures) ; light detection and ranging sensors; proximity sensors (for example, infrared radiation detector and the like) ; depth sensors; ambient light sensors; ultrasonic transceivers; and microphones or other like audio capture devices.

[0137] The driver circuitry 1022 may include software and hardware elements that operate to control particular devices that are embedded in the UE 1000, attached to the UE 1000, or otherwise communicatively coupled with the UE 1000. The driver circuitry 1022 may include individual drivers allowing other components to interact with or control various input / output (I / O) devices that may be present within or connected to the UE 1000. For example, driver circuitry 1022 may include a display driver to control and allow access to a display device, a touchscreen driver to control and allow access to a touchscreen interface, sensor drivers to obtain sensor readings of sensors 1020, and control and allow access to sensors 1020, drivers to obtain actuator positions of electro-mechanic components or control and allow access to the electro-mechanic components, a camera driver to control and allow access to an embedded image capture device, audio drivers to control and allow access to one or more audio devices.

[0138] The PMIC 1024 may manage power provided to various components of the UE 1000. In particular, with respect to the processors 1004, the PMIC 1024 may control power-source selection, voltage scaling, battery charging, or DC-to-DC conversion.

[0139] A battery 1028 may power the UE 1000, although in some examples, the UE 1000 may be mounted deployed in a fixed location and may have a power supply coupled to an electrical grid. The battery 1028 may be a lithium-ion battery, a metal-air battery, such as a zinc-air battery, an aluminum-air battery, a lithium-air battery, and the like. In some implementations, such as in vehicle-based applications, the battery 1028 may be a typical lead-acid automotive battery.

[0140] FIG. 11 illustrates a network device 1100 in accordance with some embodiments. The network device 1100 may be similar to and substantially interchangeable with base station 108.

[0141] The network device 1100 may include processors 1104, RF interface circuitry 1108 (if implemented as a base station) , core network (CN) interface circuitry 1114, memory / storage circuitry 1112, and antenna structure 1126.

[0142] The components of the network device 1100 may be coupled with various other components over one or more interconnects 1128.

[0143] The processors 1104, RF interface circuitry 1108, memory / storage circuitry 1112 (including communication protocol stack 1110) , antenna structure 1126, and interconnects 1128 may be similar to like-named elements shown and described with respect to FIG. 10.

[0144] The processors 1104 may include processor circuitry such as, for example, baseband processor circuitry (BB) 1104A, central processor unit circuitry (CPU) 1104B, and graphics processor unit circuitry (GPU) 1104C. The processors 1104 may include any type of circuitry or processor circuitry that executes or otherwise operates computer-executable instructions, such as program code, software modules, or functional processes from memory / storage circuitry 1112 to cause the UE 1000 to perform operations as described herein. The processors 1104 may also include interface circuitry 1104D to communicatively couple the processor circuitry with one or more other components of the network device 1100.

[0145] The CN interface circuitry 1114 may provide connectivity to a core network, for example, a 5th Generation Core network (5GC) using a 5GC-compatible network interface protocol such as carrier Ethernet protocols or some other suitable protocol. Network connectivity may be provided to / from the network device 1100 via a fiber optic or wireless backhaul. The CN interface circuitry 1114 may include one or more dedicated processors or FPGAs to communicate using one or more of the aforementioned protocols. In some implementations, the CN interface circuitry 1114 may include multiple controllers to provide connectivity to other networks using the same or different protocols.

[0146] It is well understood that the use of personally identifiable information should follow privacy policies and practices generally recognized as meeting or exceeding industry or governmental requirements for maintaining users’ privacy. In particular, personally identifiable information data should be managed and handled so as to minimize risks of unintentional or unauthorized access or use, and the nature of authorized use should be clearly indicated to users.

[0147] For one or more embodiments, at least one of the components set forth in one or more of the preceding figures may be configured to perform one or more operations, techniques, processes, or methods as set forth in the example section below. For example, the baseband circuitry described above in connection with one or more of the preceding figures may be configured to operate according to one or more of the examples set forth below. For another example, circuitry associated with a UE, base station, or network element described above in connection with one or more of the preceding figures may be configured to operate according to one or more of the examples set forth below in the example section.EXAMPLES

[0148] In the following sections, further exemplary embodiments are provided.

[0149] Example 1 includes a method including: establishing a first non-access stratum (NAS) connection with an access control and mobility management function (AMF) ; generating one or more first messages for transmission to the AMF, the one or more first messages including an indication of establishing a second NAS connection; and processing one or more second messages received from the AMF, the one or more second messages including an identifier (ID) associated with the second NAS connection or an indication that the second NAS connection is unsupported.

[0150] Example 2 includes the method of example 1 or some other examples herein, further including: establishing the second NAS connection with a core network (CN) function based on the ID.

[0151] Example 3 includes the method of examples 1 or 2 or some other examples herein, wherein the ID is a temporary ID generated by a core network (CN) function or a global ID associated a user equipment (UE) .

[0152] Example 4 includes the method of any of examples 1–3 or some other examples herein, wherein a message of the one or more first messages is transmitted to the AMF during a registration process and the message includes an indication of supporting a distributed NAS operation.

[0153] Example 5 includes the method of any of examples 1–4 or some other examples herein, wherein a message of the one or more first messages is transmitted to the AMF during a registration process and the message includes an indication one or more core network (CN) functions.

[0154] Example 6 includes the method of any of examples 1–5 or some other examples herein, further including: generating a third message for transmission to the AMF to acknowledge receipt of the ID.

[0155] Example 7 includes the method of any of examples 1–6 or some other examples herein, wherein the one or more second messages include a global unique temporary identifier (GUTI) , and the method further includes: generating an alias based on the GUTI.

[0156] Example 8 includes the method of any of examples 1–7 or some other examples herein, wherein said generating an alias is further based on a NAS sequence number, or a security key.

[0157] Example 9 includes the method of any of examples 1–8 or some other examples herein, wherein the one or more first messages indicate a request for an update to a context of a core network (CN) function associated with the second NAS connection, and the one or more second messages include the update to the context associated with the CN function.

[0158] Example 10 includes the method of any of examples 1–9 or some other examples herein, wherein a message of the one or more second messages is received after a registration process.

[0159] Example 11 includes the method of any of examples 1–10 or some other examples herein, wherein a message of the one or more first messages is a registration request message that includes an indication of a supported distributed NAS model, an indication of a registration, or a request for a second NAS connection with a CN function.

[0160] Example 12 includes the method of any of examples 1–11 or some other examples herein, wherein a third message of the one or more first messages is an uplink (UL) NAS message transmitted to the AMF after a registration process and a fourth message of the one or more second messages is a downlink (DL) NAS message.

[0161] Example 13 includes the method of any of examples 1–12 or some other examples herein, wherein the DL NAS message includes information associated with a supported distributed NAS model.

[0162] Example 14 includes the method of any of examples 1–13 or some other examples herein, further including: processing a paging message received from the AMF, the paging message including an indication of a core network (CN) function; and generating a first service request message for transmission to a mobility management layer, the first service request message including a second service request message to be transmitted to the CN function, wherein the first service request message includes a global unique temporary identifier (GUTI) and the second service request message includes the temporary ID associated with the CN function.

[0163] Example 15 includes the method of any of examples 1–14 or some other examples herein, wherein the indication of the CN function is the temporary ID associated with the CN function.

[0164] Example 16 includes the method of any of examples 1–15 or some other examples herein, wherein the mobility management layer is implemented by the AMF or a base station.

[0165] Example 17 includes the method of any of examples 1–16 or some other examples herein, further includes: generating a service request message for transmission to a base station, including the ID.

[0166] Example 18 includes a method including: establishing a first non-access stratum (NAS) connection with a user equipment (UE) ; and processing a first message that is received from the UE during a registration process, wherein the first message indicates support of a distributed NAS operation and includes information associated with a core network (CN) function; and generating a second message for transmission to the CN function, the second message including a global identifier (ID) associated with the UE and an indication that the UE has been verified by an access control and mobility management function (AMF) .

[0167] Example 19 includes the method of example 18 or some other examples herein, wherein the global ID is an international mobile subscriber identity (IMSI) , a subscription permanent identifier (SUPI) , or a network access identifier (NAI) .

[0168] Example 20 includes the method of examples 18 or 19 or some other examples herein, wherein the indication that the UE has been verified by the AMF is a key set identifier (KSI) associated with authentication of the UE by the AMF.

[0169] Example 21 includes the method of any of examples 18–20 or some other examples herein, further including: processing a third message received from the CN function, the third message including a temporary ID associated with the CN function; and generating a fourth message for transmission to the UE, the fourth message including the temporary ID associated with the CN function.

[0170] Example 22 includes the method of any of examples 18–21 or some other examples herein, further including: processing an acknowledgment received from the UE indicate reception of the temporary ID associated with the CN function; generating an alias based on a global unique temporary identifier (GUTI) ; and generating a fifth message to be sent to the CN function to indicate that the UE has received the temporary ID and to include an indication of the alias.

[0171] Example 23 includes the method of any of examples 18–22 or some other examples herein, further including: processing a sixth message received from the UE, the sixth message including the temporary ID, and an indication of the GUTI, the alias, or a key set identify (KSI) .

[0172] Example 24 includes the method of any of examples 18–23 or some other examples herein, further including: processing a paging request message received from the CN function, the paging request message including the temporary ID or an ID associated with the UE; and generating a paging message for transmission to the UE, the paging message including an indication of the CN function.

[0173] Example 25 includes the method of any of examples 18–24 or some other examples herein, wherein: the ID associated with the UE is an international mobile subscriber identity (IMSI) , a subscription permanent identifier (SUPI) , or a network access identifier (NAI) ; or the indication of the CN function is the temporary ID associated with the CN function.

[0174] Example 26 includes a method including: establishing a first non-access stratum (NAS) connection with an access control and mobility management function (AMF) ; processing a global unique temporary identifier (GUTI) received from the AMF; processing a global identifier (ID) , wherein the global ID is generated by a user equipment or is received from the AMF; processing a message received from a core network (CN) function, the message including the global ID and a key set identifier (KSI) ; and establishing a second NAS connection with the CN function based on the global ID or the KSI.

[0175] Example 27 includes the method of example 26 or some other examples herein, wherein generating a global identifier (ID) or processing a global ID received from the AMF comprises of generating a global identifier (ID) based on the GUTI.

[0176] Example 28 includes the method of examples 26 or 27 or some other examples herein, wherein said generating a global identifier (ID) is further based on a sequence number associated with the first NAS connection, or a security key.

[0177] Another example may include an apparatus comprising means to perform one or more elements of a method described in or related to any of examples 1–28, or any other method or process described herein.

[0178] Another example may include one or more non-transitory computer-readable media comprising instructions to cause an electronic device, upon execution of the instructions by one or more processors of the electronic device, to perform one or more elements of a method described in or related to any of examples 1–28, or any other method or process described herein.

[0179] Another example may include an apparatus comprising logic, modules, or circuitry to perform one or more elements of a method described in or related to any of examples 1–28, or any other method or process described herein.

[0180] Another example may include a method, technique, or process as described in or related to any of examples 1–28, or portions or parts thereof.

[0181] Another example may include an apparatus comprising: one or more processors and one or more computer-readable media comprising instructions that, when executed by the one or more processors, cause the one or more processors to perform the method, techniques, or process as described in or related to any of examples 1–28, or portions thereof.

[0182] Another example may include a signal as described in or related to any of examples 1–28, or portions or parts thereof.

[0183] Another example may include a datagram, information element, packet, frame, segment, PDU, or message as described in or related to any of examples 1–28, or portions or parts thereof, or otherwise described in the present disclosure.

[0184] Another example may include a signal encoded with data as described in or related to any of examples 1–28, or portions or parts thereof, or otherwise described in the present disclosure.

[0185] Another example may include a signal encoded with a datagram, IE, packet, frame, segment, PDU, or message as described in or related to any of examples 1–28, or portions or parts thereof, or otherwise described in the present disclosure.

[0186] Another example may include an electromagnetic signal carrying computer-readable instructions, wherein execution of the computer-readable instructions by one or more processors is to cause the one or more processors to perform the method, techniques, or process as described in or related to any of examples 1–28, or portions thereof.

[0187] Another example may include a computer program comprising instructions, wherein execution of the program by a processing element is to cause the processing element to carry out the method, techniques, or process as described in or related to any of examples 1–28, or portions thereof.

[0188] Another example may include a signal in a wireless network as shown and described herein.

[0189] Another example may include a method of communicating in a wireless network, as shown and described herein.

[0190] Another example may include a system for providing wireless communication, as shown and described herein.

[0191] Another example may include a device for providing wireless communication, as shown and described herein.

[0192] Unless explicitly stated otherwise, any of the above-described examples may be combined with any other example (or combination of examples) . The foregoing description of one or more implementations provides illustration and description but is not intended to be exhaustive or to limit the scope of embodiments to the precise form disclosed. Modifications and variations are possible in light of the above teachings or may be acquired from the practice of various embodiments.

[0193] Although the embodiments above have been described in considerable detail, numerous variations and modifications will become apparent to those skilled in the art once the above disclosure is fully appreciated. It is intended that the following claims be interpreted to embrace all such variations and modifications.

Claims

1.A method comprising:establishing a first non-access stratum (NAS) connection with an access control and mobility management function (AMF) ;generating one or more first messages for transmission to the AMF, the one or more first messages including an indication of establishing a second NAS connection; andprocessing one or more second messages received from the AMF, the one or more second messages including an identifier (ID) associated with the second NAS connection or an indication that the second NAS connection is unsupported.2.The method of claim 1, further comprising:establishing the second NAS connection with a core network (CN) function based on the ID.3.The method of claim 1, wherein the ID is a temporary ID generated by a core network (CN) function or a global ID associated a user equipment (UE) .4.The method of claim 1, wherein a message of the one or more first messages is transmitted to the AMF during a registration process and the message includes an indication of supporting a distributed NAS operation.5.The method of claim 1, wherein a message of the one or more first messages is transmitted to the AMF during a registration process and the message includes an indication one or more core network (CN) functions.6.The method of claim 1, further comprising:generating a third message for transmission to the AMF to acknowledge receipt of the ID.7.The method of claim 1, wherein the one or more second messages include a global unique temporary identifier (GUTI) , and the method further comprises:generating an alias based on the GUTI.8.The method of claim 1, wherein said generating an alias is further based on a NAS sequence number, or a security key.9.The method of claim 1, wherein the one or more first messages indicate a request for an update to a context of a core network (CN) function associated with the second NAS connection, and the one or more second messages include the update to the context associated with the CN function.10.The method of claim 1, wherein a message of the one or more second messages is received after a registration process.11.The method of claim 1, wherein a message of the one or more first messages is a registration request message that includes an indication of a supported distributed NAS model, an indication of a registration, or a request for a second NAS connection with a CN function.12.The method of claim 1, wherein a third message of the one or more first messages is an uplink (UL) NAS message transmitted to the AMF after a registration process and a fourth message of the one or more second messages is a downlink (DL) NAS message.13.The method of claim 12, wherein the DL NAS message includes information associated with a supported distributed NAS model.14.The method of claim 1, further comprising:processing a paging message received from the AMF, the paging message including an indication of a core network (CN) function; andgenerating a first service request message for transmission to a mobility management layer, the first service request message including a second service request message to be transmitted to the CN function, wherein the first service request message includes a global unique temporary identifier (GUTI) and the second service request message includes the temporary ID associated with the CN function.15.The method of claim 14, wherein the indication of the CN function is the temporary ID associated with the CN function.16.The method of claim 14, wherein the mobility management layer is implemented by the AMF or a base station.17.The method of claim 1, further comprising:generating a service request message for transmission to a base station, including the ID.18.A method comprising:establishing a first non-access stratum (NAS) connection with a user equipment (UE) ; andprocessing a first message that is received from the UE during a registration process, wherein the first message indicates support of a distributed NAS operation and includes information associated with a core network (CN) function; andgenerating a second message for transmission to the CN function, the second message including a global identifier (ID) associated with the UE and an indication that the UE has been verified by an access control and mobility management function (AMF) .19.The method of claim 18, wherein the global ID is an international mobile subscriber identity (IMSI) , a subscription permanent identifier (SUPI) , or a network access identifier (NAI) .20.The method of claim 18, wherein the indication that the UE has been verified by the AMF is a key set identifier (KSI) associated with authentication of the UE by the AMF.21.The method of claim 18, further comprising:processing a third message received from the CN function, the third message including a temporary ID associated with the CN function; andgenerating a fourth message for transmission to the UE, the fourth message including the temporary ID associated with the CN function.22.The method of claim 21, further comprising:processing an acknowledgment received from the UE indicate reception of the temporary ID associated with the CN function;generating an alias based on a global unique temporary identifier (GUTI) ; andgenerating a fifth message to be sent to the CN function to indicate that the UE has received the temporary ID and to include an indication of the alias.23.The method of claim 22, further comprising:processing a sixth message received from the UE, the sixth message including the temporary ID, and an indication of the GUTI, the alias, or a key set identify (KSI) .24.The method of claim 21, further comprising:processing a paging request message received from the CN function, the paging request message including the temporary ID or an ID associated with the UE; andgenerating a paging message for transmission to the UE, the paging message including an indication of the CN function.25.The method of claim 24, wherein:the ID associated with the UE is an international mobile subscriber identity (IMSI) , a subscription permanent identifier (SUPI) , or a network access identifier (NAI) ; orthe indication of the CN function is the temporary ID associated with the CN function.26.A method comprising:establishing a first non-access stratum (NAS) connection with an access control and mobility management function (AMF) ;processing a global unique temporary identifier (GUTI) received from the AMF;processing a global identifier (ID) , wherein the global ID is generated by a user equipment or is received from the AMF;processing a message received from a core network (CN) function, the message including the global ID and a key set identifier (KSI) ; andestablishing a second NAS connection with the CN function based on the global ID or the KSI.27.The method of claim 26, wherein generating a global identifier (ID) or processing a global ID received from the AMF comprises of generating a global identifier (ID) based on the GUTI.28.The method of claim 27, wherein said generating a global identifier (ID) is further based on a sequence number associated with the first NAS connection, or a security key.

Images