3GPP LTE introduction 1（Architecture & Identification）

3GPP LTE解説資料
2022/11/16 1
COPYRIGHT © 2022 Centimani CO. CONFIDENTIAL. ALL RIGHTS RESERVED
3GPP LTE introduction 1（Architecture & Identification）
2022年9月5日 Centimani 株式会社（技術顧問安永隆一）

内容
１．Architecture & Interface
２． Identification
Appendix

１．ARCHITECTURE & INTERFACE

Architecture & Interface
2022/11/16 4
E-UTRAN
LTE-Uu
GTP-U/X2AP
（X2）
UE eNB
eNB
SGW
MME
HSS
PGW
PDN
OCS
PCRF
SPR
OFCS
GTP-U
（S1ｰU）
GTP-C
（S11）
S1-AP
（S1-MME）
Diameter
(S6a)
Diameter
(Gx)
GTP
(Gz)
Diameter
(Gy)
Diameter
(Sp)
GTP-U/GTP-C
（S5）
IP
（SGi）
eNBはユーザに無線
インタフェースを提供する。
S-GWはE-UTRANへの
インタフェースを終端する。
Ｐ-ＧＷは、PDNのアドレス空間から
IPドレスを割り当てることによって、
PDNへのアクセスをＵＥに提供する。
E-UTRANの主な
制御エンティティである。
OCSはボリューム、時間、イベントに
基づいたリアルタイムのクレジット
管理と課金機能を提供する。
SPRは、加入情報（加入者ご
とのアクセスプロファイル）を
PCRFに提供する。
OFCSはCDRベースの
課金情報を提供する。
HSSは、ユーザー
プロファイルが格納
されている中央DB
である。
PCRFは、ポ
リシーおよび
課金管理
エンティティ
である。
UEは、LTE-Uu
インターフェースを介して
eNBに接続する。
EPC

主なインターフェース
2022/11/16 5
□ LTE-Uu
UEとeNodeB間インタフェースであり、レイヤ1から3までの無線インタフェース機能処理、認証処理が実行
され、ユーザデータの転送が行われる。
□ X2
eNodeB間インタフェースであり、Handover制御と干渉制御情報の交換が行われる。
□ S1-MME
eNodeBとMME間インタフェースであり、呼制御や位置登録、ページング制御情報の交換が行われる。
□ S1-U
eNodeBとS-GW間のインタフェースであり、ユーザデータの転送が行われる。

主なインターフェース
2022/11/16 6
□ S5
S-GWとP-GW間のインタフェースであり、QoS識別情報（Diffserv Code Point）を伴ったユーザー
データの転送が行われる。PIMPの制御情報、DHCPの制御情報も交換される。
□ S6
MMEとHSS間のインタフェースであり、 Diameter機能の加入者認証／QoS認可／課金制御情報の
交換が行われる。
□ Gx
P-GWと課金システム間のインタフェースであり、P-GWからはUEのトラヒック情報が送られ、課金システム
からは、トラヒック情報に応じたポリシー制御情報が送られる。
□ SGi
P-GWとパケットデータ網間のインタフェースであり、ユーザデータの転送が行われる。

LTE Identification
2022/11/16 8
E-UTRAN
・IMSI
・IMSI
・UE IP ADDR
( ※3)
・P-GU ID
(※４)
・PDN ID
(APN)
・GUMMEI
・※2
・P-GW ID
・IP POOL ID
( ※1)
・IMSI
・IMEI
・eNB ID
・MME ID
・ECGI
・TAI
LTE-Uu
GTP-U/X2AP
（X2）
UE eNB
eNB
SGW
MME
HSS
PGW
PDN
OCS
PCRF
SPR OFCS
GTP-U
（S1ｰU）
GTP-C
（S11）
S1-AP
（S1-MME）
Diameter
(S6a)
Diameter
(Gx)
GTP (Gz) Diameter
(Gy)
Diameter
(Sp)
GTP-U/GTP-C
（S5） IP （SGi）
EPC
PLMN ID
(MCC+MNC)

GUTI Identification
2022/11/16 9
☑ IMSIは、モバイル加入者を識別する恒久的な一意な（ユニーク）ID
である。
☑ セキュリティ強化のために、UEがネットワークに接続するときにMMEに
よってUEに「GUTI」が割り当てられる。
それ以降はIMSIの代わりに使用され、UEを識別する。
※GUTI (Globally Unique Temporary Identifier)の割り当てプロセスとフォーマット
は次スライドを参照。

GUTI format
2022/11/16 10
MCC MNC MMEGI MMEC M-TMSI
PLMN ID MMEI
GUMMEI M-TMSI
GUTI
12 digits 8 digits
or
12 digits
16 digits 8 digits 32 digits
S-TMSI

GUTIの割り当てプロセスとフォーマット（Attach)
2022/11/16 11
（１）UEが初めてLTEネットワークに接続すると、IMSIを使用してネットワークへのアクセスを要求し、ネットワーク
（つまりMME）によって割り当てられたGUTIを取得する。
UE
MM Context
TIN=GUTI
MME
MM Context
IMSI、GUTI
Attach Request
（IMSI）
Attach Accept
（GUTI）
（２）UEはその後、ネットワークに再び接続するときに、IMSIではなくGUTIを使用する。ネットワークに再接続する
ときにUEがIDとしてIMSIまたはGUTIを使用するかどうかは、次の更新（TIN）で使用される一時識別子
として設定されている値によって異なる。
UE
MM Context
TIN=GUTI
MME
MM Context
IMSI、GUTI
Attach Request
（GUTI）
Attach Accept
（GUTI）
UEはアタッチに成功
するためにTINを
GUTIに設定する。
次のアタッチでGUTIをUE
IDとして送信する。

GUTIの割り当てプロセスとフォーマット（TAU)
2022/11/16 12
（１）UEの初期接続プロセスまたはトラッキングエリア更新（TAU）※１手順が正常に実行されると、
MME※２はGUTIを割り当ててUEに送信し、UEがGUTIをTINとして設定する。
UE
MM Context
TIN=GUTI
MME
MM Context
IMSI、GUTI
TAU Request
（GUTI）
TAU Accept
（GUTI）
（２）その後、UEがネットワークに接続するか、TAUの更新を要求するときに、IMSIの代わりにGUTIが使用される。
UE
MM Context
TIN=GUTI
MME
MM Context
IMSI、GUTI
TAU Request
（GUTI）
TAU Accept
（GUTI）
UEは、TAUを成功
させるためにTINをGUTIとし
て設定する。
次のTAUでGUTIをUE IDと
して送信する。

用語および略語
2022/11/16 14
識別子名概要
MCC
（Mobile Country Code）
MCCは、モバイル加入者の居住国を一意に識別する（3桁の数字で構成される）。LTEでは、E-UTRANセルグローバル識別子
（ECGI）、グローバルeNodeB識別子、トラッキングエリアアイデンティティ（TAI）などのネットワークエンティティ関連IDの構築に
使用される。
（3GPP TS23.003セクション2.2およびTS36.300セクション8.2を参照）。
MNC
（Mobile Network Code）
モバイル国コード（MCC）とともに、MNCはモバイルネットワークオペレーター/キャリアを一意に識別する。LTEでは、E- UTRAN
Cell Global Identifier（ECGI）、Global eNodeB Identifier、Tracking Area Identity（TAI）などのネットワーク
エンティティ関連IDの構築に使用される。
（3GPP TS23.003セクション2.2およびTS36.300セクション8.2を参照）。
MMEGI
（MME Group Identifier ）
オペレーター内でMMEグループを一意に識別する。
MMEC
（モビリティ管理エンティティコード）
Public Land Mobile Network（PLMN）内のMMEグループの範囲内で、モビリティ管理エンティティ（MME）を識別する。
（3GPP TS24.301セクション5.3およびTS23.003を参照）。
M-TMSI
（M Temporary Mobile Subscriber
Identity）
Public Land Mobile Network（PLMN）内のMMEグループの範囲内で、モビリティ管理エンティティ（MME）を識別する。
（3GPP TS24.301セクション5.3およびTS23.003を参照）。
S-TMSI
（Serving Temporary Mobile
Subscriber Identity）
NAS インタラクション中に加入者の IMSI を保護し、UE を担当する MME (Mobility Management Entity) または MME
プールを識別するために使用される。 S-TMSI は、MMEC (MME Code) と M-TMSI から構成される。

用語および略語
2022/11/16 15
識別子名概要
PLMN ID
（Public Land Mobile Network
Identity ）
通常、モバイルネットワークは、1つの国の1つのネットワークオペレーターを識別する。（3GPP TS23.002セクション3.1を参照）。
MMEI
（Globally Unique MME Identifier ）
オペレーターによって形成されたMMEグループの場合、MMEIは、MMEグループを表すMMEGIと、MMEグループ内の特定のMMEを
表すMMECで構成されます。
GUMMEI
（Globally Unique Mobility
Management Entity Identifier）
これは、パブリックランドモバイルネットワーク（PLMN）ID、モビリティ管理エンティティ（MME）グループID、およびMMEコードで
構成される。MMEコードは、MMEを選択するためのNon-Access Stratum（NAS）ノード選択機能によってeNodeBで使用
される。（3GPP TS36.401セクション6.2.3を参照）
GUTI
（Globally Unique Temporary
Identity）
これはUEの明確なIDであり、UEまたはEvolved Packet System（EPS）でのユーザーの恒久的なIDを明らかにしない。また、
Mobility Management Entity（MME）およびネットワークの識別も可能にする。ネットワークとUEは、EPSでそれらの間の
シグナリング中にUEのIDを確立するために使用できる。（3GPP TS23.003セクション2.8を参照）
IMSI
（International Mobile Subscriber
Identity）
各携帯電話ユーザーに関連付けられた一意の番号。端末内のSIMに保存され、端末からネットワークに送信される。主に、加入者
によるPublic Land Mobile Network（PLMN）の使用に関する情報を取得することを目的としている。また、LTEでのページング
の機会（PO）の計算など、他の機能にも使用される。（3GPP TS22.016およびTS23.003を参照）
TIN
（Temporary Identifier used in Next
update）
UEが次のルーティングエリア更新（RAU）要求またはトラッキングエリア更新（TAU）要求メッセージで示すことになるUE IDを
識別するパラメーター。TINは、UEでのアイドル状態シグナリング削減（ISR）アクティベーションのステータスも識別する。
（3GPP TS23.401セクション4.3.5.6を参照）。

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3GPP標準化技術仕様に関する知識は、
翻訳し、読むだけでは
なかなか理解が進まないものです。
理解するには、実際のコールフローシナリオに基づき
実際の通信ログとの整合性確認等は欠かせませんが、
その様な資料は広く共有されていないのが現状です。
本資料は、弊社内で3GPP技術仕様の
理解・知識向上を図るため作成したものです。
コンテンツは可能な限り、ベンダー / キャリア依存などを
除外して作成しておりますが、一部標準化や実用化が
進んだシステムと整合性が担保できていない記述を
含んでいる場合があります。
本資料は、ロイヤリティフリーです。閲覧される皆さんの
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