IIJmio meeting 19 IIJ フルMVNO徹底解説

©Internet Initiative Japan Inc. 1
株式会社インターネットイニシアティブ
大内宗徳
IIJmio meeting 19
IIJ フルMVNO徹底解説

はじめに
2018年3月からフルMVNOインフラを利用したサー
ビスを開始しています。
本セッションでは、フルMVNOサービスで新たに可
能となった機能にフォーカスして徹底解説します。
• スピーカー
• 大内宗徳
• IIJ フルMVNO構想の初期段階から参画
• フルMVNOのSIM/インフラの企画、国内/海外オペ
レータとの折衝、設計/開発/検証を担当
• IIJmio meeting 5,6,7,8,10,11,12,14 でトーク
セッションを担当

• IIJ フルMVNO実現への道
• IIJ フルMVNOサービス領域
• IIJ MVNOインフラ概要
• IIJ フルMVNO機能紹介
• まとめ
• 今後について

• まとめ

IIJ フルMVNO実現への道
2014/05 IIJ佐々木から次世代MVNOサービス検討の話を持ちかけられる
フルMVNOビジネスおよび技術検討に着手
2014/06 HLR/HSSベンダーとコンタクト取り始める
| 間に色々あるが省略
2014/11 NTTドコモと本格的協議を開始
2015/02 SIMベンダーとコンタクト取り始める
2015/06 海外ローミングについて学ぶため海外セミナーに参加
2015/07 MWC上海2015に参加
海外中継事業者とコンタクトを取りはじめる
2015/07 数百万加入者を収容を想定したフルMVNO設備を費用を試算
2015/10 IMSI/MSISDN割当動向調査のためTTC番号計画専門委員会に加入
2015/12 会長/社長からフルMVNO本格検討OKでた(はず)
2015/12 フルMVNO SIM開発のためテスト器材導入
2016/02 NTTドコモと協議を加速化
2016/02 フルMVNO調査のためMWC2016に参加
2016/04 NTTドコモとフルMVNO協議がまとまる
2016/06 フルMVNOSIM開発に向けて、基地局シミュレータ導入
2016/07 この時点でフルMVNOにかかる費用がほぼ出揃う
2016/08 取締役会でGOがでる。記者発表
2016/08 HLR/HSSベンダー、SIMベンダー、海外中継事業者の選定完了
2016/09 各種仕様決め、設備設計に本格着手
2016/12 IMSI(44003)/IIN(898103)/ISPC(海外ローミング3G用)取得
2017/01 HLR/HSSラボ構築開始
2017/03 α版SIM到着。テスト開始
2017/03 ラボOTAサーバ構築開始
2017/04 IIJ SIMカードのデザイン決定
2017/04 HLR/HSS商用構築開始
2017/05 各種設備とBSS間の接続仕様確定
2017/05 HLR/HSSラボ構築完了。ラボでのテスト開始
2017/05 β Ver.0版SIM到着。テスト開始
2017/05 ラボOTA構築完了。テスト開始
構想段階からサービス開始
まで約4年
2017/06 BSS(front)開発着手
2017/07 ラボでNTTドコモ網との相互接続テスト(IOT)を開始
2017/08 BSS(core)のサービス仕様確定 (法人モバイル)
2017/08 BSS(front)開発完了
2017/08 商用OTA構築開始
2017/09 BSS(front)と各種設備の接続試験実施・完了
2017/09 BSS(core)の開発着手開始
2017/09 IOTテスト完了
2017/09 海外中継事業者経由でのローミングテスト開始
2017/09 β Ver.2.1版SIM到着。テスト開始
1017/09 HLR/HSS商用構築完了
2017/10 商用NTTドコモ網を利用したフィールドテスト開始
2017/10 商用OTA構築完了。テスト開始
2017/11 商用NTTドコモ網を利用したフィールドテスト完了
2017/11 BSS(core)のサービス仕様確定 (Japan Travel SIM)
2017/12 商用相当版SIM到着。テストOK
2017/12 BSS(core)の開発完了
2017/12 BSSを含むサービステスト開始
2017/12 商用SIM生産開始
2017/12 海外中継事業者経由でのローミングテスト完了
2018/01 商用版SIM到着
2018/02 海外中継事業者を商用設備への切り替え完了
2018/03 商用SIM出荷開始
2018/03 BSSを含むサービステスト完了
2018/03 IIJ フルMVNOサービス開始！

• まとめ

IIJ フルMVNOサービス領域
個人向け
データ通信
個人向け
音声通信
法人向け
データ通信
法人向け
IoT/M2M
データ通信
訪日旅行者向け
データ通信
法人向け
海外データ通信
個人向け
法人向け
音声通信
個人向け
IoT/M2M
データ通信
現在の主要なサービス領域
既存ライトMVNOのデータ通信部分の
機能拡張やライトMVNOではサービス
提供が柔軟にできない領域でのサービス
を強化する！

• IIJ ライトMVNOインフラ概要
• IIJ フルMVNOインフラ概要
• まとめ

IIJ ライトMVNOインフラ概要
BSS
eNB
NodeB
MME
S-GW
SGSN
VLR
MSC
P-GW
GGSN
PCRF
OCS
AAA
NTTドコモLTE網
NTTドコモ3G網
IIJ ライトMVNO網
S8
Gp
いわゆるL2接続

• IIJ ライトMVNOインフラ概要
• IIJ フルMVNOインフラ概要
• まとめ

IIJ フルMVNOインフラ概要
eNB
NodeB
MME
S-GW
SGSN
VLR
MSC
DEA
STP
P-GW
GGSN
HLR
HSS
SMSC
OTA
PCRF
OCS
AAA
NTTドコモLTE網
NTTドコモ3G網
IIJ フルMVNO網
加入者管理関連/OTA機能/IIJ独自SIMの開発
S6a
S8
Gp
D/E
Gr
BSS
front
BSS
core

eNB
NodeB
MME
S-GW
SGSN
VLR
MSC
DEA
STP
P-GW
GGSN
HLR
HSS
SMSC
OTA
PCRF
OCS
AAA
NTTドコモLTE網
NTTドコモ3G網
IIJ フルMVNO網
S6a
S8
Gp
D/E
Gr
BSS
front
BSS
core
HLR(Home Location Register)
HSS(Home Subscriber Server)
- 加入者情報を管理するシステム
- SIM認証に必要な情報(IMSI, Ki等)
- 加入者に提供するサービス情報
- データ通信/SMS/音声
- APN情報など
- 加入者が在圏する交換機情報

eNB
NodeB
MME
S-GW
SGSN
VLR
MSC
DEA
STP
P-GW
GGSN
HLR
HSS
SMSC
OTA
PCRF
OCS
AAA
NTTドコモLTE網
NTTドコモ3G網
IIJ フルMVNO網
S6a
S8
Gp
D/E
Gr
BSS
front
BSS
core
DEA: Diameter Edge Agent
LTE用信号を中継するためのGW
STP: Signal Transfer Point
3G用信号を中継するためのGW

eNB
NodeB
MME
S-GW
SGSN
VLR
MSC
DEA
STP
P-GW
GGSN
HLR
HSS
SMSC
OTA
PCRF
OCS
AAA
NTTドコモLTE網
NTTドコモ3G網
IIJ フルMVNO網
S6a
S8
Gp
D/E
Gr
BSS
front
BSS
core
OTA: Over The Air
SIMカードの情報を書き換える
システム
SMSC: Short Message Service Center
SMSを端末に送信するシステム

eNB
NodeB
MME
S-GW
SGSN
VLR
MSC
DEA
STP
P-GW
GGSN
HLR
HSS
SMSC
OTA
PCRF
OCS
AAA
NTTドコモLTE網
NTTドコモ3G網
IIJ フルMVNO網
S6a
S8
Gp
D/E
Gr
BSS
front
BSS
core
BSS: Business Support Systems
- 加入者サービスに関わる処理を制御
- 加入者情報の管理
- HSS/HLRへ加入者情報を登録/削除
- OTA実行の管理
IIJ フルMVNOではfrontとcore部分の２段構
成をとっている

eNB
NodeB
MME
S-GW
SGSN
VLR
MSC
DEA
STP
P-GW
GGSN
HLR
HSS
SMSC
OTA
PCRF
OCS
AAA
NTTドコモLTE網
NTTドコモ3G網
IIJ フルMVNO網
S6a
S8
Gp
D/E
Gr
BSS
front
BSS
core
SIM: Subscriber Identification Module
- モバイルサービス利用の認証/端末制御情報を含む
- 加入者認証に必要な情報(IMSI, Ki)
- モバイル端末挙動の制御パラメータ

• SIMライフサイクル管理/アタッチトリガー開通機能
• APN自動設定機能（仮）
• NTTドコモ網をHome PLMNとして接続する機能
• キャリア名変更機能
• OTAによるSIM書き換え機能
• まとめ

お願い
• 他社で本セッションで発表する機能と同等のもの
を実装されようとする方へのお願い
• IIJ フルMVNO徹底解説を参考にして実装しました
と、一言、IIJフルMVNOの宣伝をお願いします 

• まとめ

SIMライフサイクル管理/アタッチトリガー開通機能
• 機能
• 回線開通/一時停止/再開/解約等の状態を管理する機能
• 特に、回線開通の際に、SIMを指した端末がモバイル網
に接続してきたのをトリガーにして、実際の開通処理/
課金開始処理を実施する機能を実装
• 実現方法
• HLR/HSSが接続要求信号を検知
• BSSが必要な開通処理/課金開始処理を実施
• 対応状況
• 対応済(フルMVNO版JTSがこの方式を採用)
• 注意点
• 最初の接続要求信号受け取るとモバイル網側から接続拒否信号を
返す
• LTE: 端末が再接続しなくなる
再接続のためには再起動が必要
• 3G: 端末再接続可能

MME HSSeNBUE BSS
Attach Req AIR
AIAAuthentication Req
Authentication Resp ULR Notify
ULA
Attach Reject
(EPS Services and Non-EPS Services not allowed) Provisioning
ユーザ接続検出
電話番号割り当て
加入者正式登録/
課金開始処理
(HSS以外のシス
テムにも)
端末再接続
しなくなる
再起動
Attach Req AIR
AIA
Authentication Req
Authentication Resp ULR
ULA
Attach Accept
データ接続に必要シーケンスが色々走るが省略
データ通信OK
端末起動仮状態で加入者登録

SGSN HLRNodeBUE BSS
Attach Req SAII
SAI respAuthentication and Ciphering Req
Authentication and Ciphering Resp UGL Notify
UGL resp
Attach Reject (Network Failure)
Provisioning
ユーザ接続検出
電話番号割り当て
加入者正式登録/
課金開始処理
(HLR以外のシス
テムにも)
Attach Accept
データ通信OK
端末起動
Attach Req SAI
SAI respAuthentication and Ciphering Req
Authentication and Ciphering Resp UGL
UGL resp
上記Causeだと一定時間後に再接続する(LTEとの差分)
いくつかシーケンスが走るが省略
仮状態で加入者登録

• まとめ

APN自動設定機能（仮）
• 機能
• 端末側でのAPN設定なしで、データ接続が可能
• IoT/M2M端末で、SIMを入れればネットワーク接続が
可能になることを想定している
• 実現方法
• HLR/HSSから接続先APN情報を降らせることで実現
• 対応状況
• LTE:JTS対応済、法人向開発中
• 3G:開発中(JTS,法人)
• 今後提供予定
• 注意点
• APN自動設定機能利用には端末側の対応が必要
• 詳細は後述
• APNを設定しても接続可能！

MME HSSeNBUE PGW
Attach Req(APN:なし) AIR
Authentication Resp
ULR
ULA(APN:iijmio.jp)
Attach Accept(APN:iijmio.jp)
データ通信OK
端末起動
SGW
Create Session Request(APN:iijmio.jp)
Create Session Response
HSSから加入者情報を
降らせる際にAPN情報
を降らせる
Attach Complete

• APN自動設定機能利用には端末側の対応が必要
• iPhone -> 対応
• 一部機能制限あり(テザリングにはAPN手動設定が必要)
• 古いiPhone(5S/6/6S)は現状のJTSではAPN自動設定が動かない
• フルMVNO SIMを入れると、3Gに最初に接続に行くが、IIJ
3Gでは開発中のため
• 今後対応予定
• Android -> 非対応
• LTEの場合: APN設定なしで接続を試みて、接続できたように見える
が、VoLTE用IMS接続と誤認識してしまうようで、アンテナピクトが
立つがデータ接続が出来ない
• 3Gの場合: Androidの実装として、APN設定されていないとデータ接
続が全く行われない
• その他のデバイス -> 端末実装依存
• Microsoft Surface Pro LTE Advanced -> 不完全
• 次のページ参照

• iPhone
テザリングを有効化
手動入力が必要
(おまけ)
実は、APN設定はユーザ名、
パスワードなしでも繋がります
APN設定なしでデータ接続ができる
APN設定を入れてもOK

• Microsoft Surface Pro LTE Advanced
• 設定なしの空設定プロファイルを作ると接続可能

• まとめ

NTTドコモ網をHome PLMNとして接続する機能
• 機能
• NTTドコモ網へはローミングとして接続しているため、
本来はデータローミングを明示的に許可する必要があ
るがこれを不要にする
• 新機能ではなく、現状のライトMVNO SIMと同等の使
い勝手を実現するため
• 実現方法
• SIM内にドコモ網をHome PLMNとみなす設定すること
で実現
• 対応状況
• 対応済み
• 注意点
• 特になしだが、補足を後述する

Android iPhone
設定不要

• SIM内の USIM -> EF_EHPLMN(Equivalent HPLMN)
-> PLMN: 44010 を設定

• 端末特有の挙動
• Android
• 多くの端末でEF_EHPLMNの設定が有効で、ローミング扱いに
ならない
• iPhone
• EF_EHPLMNの設定なくても、ローミング扱いにならない
• フルMVNO SIMの様に、IMSI: 44003… を利用する場合だと、
NTTドコモ網(PLMN:44010)へは国内ローミング扱い(?)とな
るためか、接続可能のように見える
• その他のデバイス
• Microsoft Surface Pro LTE Advanced
• 設定が有効でローミング扱いにならない

• まとめ

キャリア名変更機能
• 機能
• ローミングでNTTドコモ網を利用する場合に、キャリア名が ‘NTT
DOCOMO’ or ‘JP DOCOMO’ と表示されるが、これを ‘IIJ’ に変更
して表示する
• 実現方法
1) NTTドコモ網の機能を利用
VLR/SGSN/MMEからIIJ IMSI(44003…)を持つSIMが接続され
た場合に、MM/GMM/EMM Informationのキャリア名情報をIIJに変
更する機能を利用
2) SIM内の情報をキャリア名として表示する機能を利用
• 対応状況
• 1) と 2) ともに対応済み
• スマホ等の端末では 2) が優先されるようにSIMに設定
• 注意事項
• 端末依存でキャリ名表示変更が効かない場合もある
• Wi-Fiルータなど

MME HSSeNBUE PGW
Attach Req(IMSI:44003…) AIR
Authentication Resp
ULR
ULA
Attach Accept
データ通信OK
SGW
Create Session Request
Create Session Response
Attach Complete
EMM Information(FullName:IIJ, ShortName: IIJ) ネットワークから降らせるオペレータ名
として、文字列 ‘IIJ’ を広報
(参考) 時刻同期にも使われる
IIJ IMSIで接続

Non-Access-Stratum (NAS)PDU
0000 .... = Security header type: Plain NAS message, not security protected (0)
.... 0111 = Protocol discriminator: EPS mobility management messages (0x7)
NAS EPS Mobility Management Message Type: EMM information (0x61)
Network Name - Full name for network
Element ID: 0x43
Length: 4
1... .... = Extension: No Extension
.000 .... = Coding Scheme: Cell Broadcast data coding scheme, GSM default alphabet, language unspecified, defined in 3GPP TS 23.038 (0)
.... 0... = Add CI: The MS should not add the letters for the Country's Initials to the text string
.... .011 = Number of spare bits in last octet: bits 6 to 8(inclusive) are spare and set to '0' in octet n (3)
Text String: IIJ
Network Name - Short Name
Element ID: 0x45
Length: 4
1... .... = Extension: No Extension
.000 .... = Coding Scheme: Cell Broadcast data coding scheme, GSM default alphabet, language unspecified, defined in 3GPP TS 23.038 (0)
.... 0... = Add CI: The MS should not add the letters for the Country's Initials to the text string
.... .011 = Number of spare bits in last octet: bits 6 to 8(inclusive) are spare and set to '0' in octet n (3)
Text String: IIJ
Time Zone and Time - Universal Time and Local Time Zone
Element ID: 0x47
Time: Jan 25, 2018 03:56:52.000000000
Timezone: GMT + 9 hours 0 minutes

• SIM内の下記のファイルを利用して制御
• USIM -> EF_SPN
-> EF_SPDI
-> EF_PNN
-> EF_OPL
• キャリア名変更
• EF_SPN/EF_PNN の文字列で表示変更可能
• 表示の制御
• EF_SPN->Display conditionによってEF_SPN/EF_PNNの両
方、および、片方の表示を制御
• EF_OPLで特定PLMN在圏時のキャリア名を変更
• 詳細は次のページで

Display
condition
在圏
PLMN
EMM
Info
EF_SPN EF_PNN/
EF_OPL
EF_SPDI キャリア名
Android
キャリア名
iPhone
00 44010 IIJ IIJSPN IIJPNN / 44010 なし IIJPNN–IIJSPN
IIJSPN
IIJPNN
00 44010 IIJ IIJSPN IIJPNN / 44010 44010 IIJSPN IIJPNN
00 44010 IIJ IIJSPN IIJPNN / FFFFF なし IIJSPN IIJ
00 44010 IIJ IIJSPN IIJPNN / FFFFF 44010 IIJSPN IIJ
01 44010 IIJ IIJSPN IIJPNN / 44010 なし IIJPNN-IIJSPN IIJPNN
01 44010 IIJ IIJSPN IIJPNN / 44010 44010 IIJPNN-IIJSPN IIJPNN
01 44010 IIJ IIJSPN IIJPNN / FFFFF なし IIJ-IIJSPN IIJ
01 44010 IIJ IIJSPN IIJPNN / FFFFF 44010 IIJ-IIJSPN IIJ
IIJとして、キャリア名を適切に表示可能な
黄色の設定を採用している
(補足) (EF_SPN) = (EMM Info or EF_PNN) = IIJと同じ文字列の場合
上記の、IIJPNN–IIJSPN の表示になるケースでは、’IIJ’ とのみ表示される

Android iPhone
Android 7.1.2で3G-CSに
在圏できない場合

• Android
• 前ページの制御どおりの挙動してくれる
• ただし、Android 7.1.2以前の古い実装では3G-CS
に接続できないと、EMM Info.のキャリア名 or
EF_PNNが表示できない(SMS機能対応SIMでない
と駄目)
• iPhone
• 1) の方法 or EF_PNN/EF_OPL の表示制御のみ
• オペレータはキャリアバンドルで表示を制御
• その他のデバイス
• 実装依存(制御が全く効かないものもある)
(詳細) SIMalliance UICC Device Implementation Guidelines
=> 4.3 Service Name management を参照

• まとめ

OTAによるSIM書き換え機能
• 機能
• SIM情報をIIJフルMVNO網からOTAで内容を書き換え
る
• SIM内の電話番号やキャリア名を変更に利用
• 実現方法
• 2種類の方法がある
• SMS-OTAを利用した方法
• IP-OTAを利用した方法
• 対応状況
• SMS-OTA: 対応済
• IP-OTA: 開発中(今後提供予定)
• SMS-OTAについて次のページで解説

eNB-MME-MSC OTAUE BSSSMSC
OTA Request
SMPP submit_sm
(SELECT FILE EF_MSISDN/UPDATE RECORD 020xxxxxxxx)
MT-Forward-SM(SELECT FILE…)
SMS-DELIVER
(SELECT FILE …)
SMS-SUBMIT(OK)
MT-Forward-SM resp
deliver_sm
SIM
submit_sm resp
deliver_sm resp
SMPP-DOWLOAD
(SELECT FILE…)
SEND SHORT MESSAGE(OK)
MO-Forward-SM(OK)
MO-Forward-SM resp
deliver_sm(OK)
deliver_sm resp
HLR
SRIforSM(MSISDN)
SRIforSM resp(IMSI,MSC) 電話番号更新のため
SIMファイル
USIM->EF_MSISDN
の更新を要求
（注意）ただし、この時点で端末に表示される電話番号
は変更されていない。電話番号は端末起動時に一度だけ
しか読み込まれないため。端末に EF_MSISDN を再度読
み込ませる必要がある
次に続く
SMS-SUBMIT-REPORT
SMS-DELIVER-REPORT
電話番号書き換え
SELECT FILE EF_MSISDN
UPDATE RECORD 020xxxxxxxx

eNB-MME-MSC OTAUE BSSSMSC
submit_sm
(REFRESH)
MT-Forward-SM(REFRESH)
SMS-DELIVER
(REFRESH)
SMS-SUBMIT(OK)
MT-Forward-SM resp
deliver_sm
SIM
submit_sm resp
deliver_sm resp
SMPP-DOWLOAD
(REFRESH)
SIMファイルを再読込する
再接続が発生する
SEND SHORT MESSAGE(OK)
MO-Forward-SM(OK)
MO-Forward-SM resp
OTA Polling
deliver_sm(OK)
deliver_sm resp
Result: OK
HLR
SRIforSM(MSISDN)
SRIforSM resp(IMSI,MSC)
（注意）この時点で端末に見える電話番号が更新される
REFRESH
REFRESHをSIM
から端末に発行
させてSIMの
内容の再読み
込みを行わせる
SMS-SUBMIT-REPORT
SMS-DELIVER-REPORT

• SMS-OTAを利用したキャリア名変更機能のデモ

• まとめ

まとめ
• IIJ フルMVNOサービスを2018年3月から開始し
ました
• 一般向けでは、訪日観光客用のIIJmio JAPAN
TRAVEL SIM を4/2から提供中
• IIJ フルMVNOでの新機能をメインに徹底解説しま
した

• まとめ

今後について
個人向け
データ通信
個人向け
音声通信
法人向け
データ通信
法人向け
IoT/M2M
データ通信
訪日旅行者向け
データ通信
法人向け
個人向け
法人向け
音声通信
個人向け
IoT/M2M
データ通信
現在の主要なサービス領域
チップSIMの提供
海外ローミング
サービス拡充
コンシューマ仕様
eUICCサービス
IIJmio Type I?
IIJmio Type I?
フルMVNOを利用して
サービスを拡充

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