IMSI、TMSI、GUTI - 作成方法

モバイル加入者の識別

一般情報
ユニークな国際モバイル加入者アイデンティティ（IMSI）は、各（GSM、UMTS、およびEPS）システム内の各モバイル加入者に割り当てられるものとする。加入者識別機密性サービスをサポートするために、VLR、SGSNおよびMMEは、訪問移動加入者に一時的モバイル加入者識別情報（TIMSI）を割り当てることができる。 VLR、SGSN、およびMMEは、割り当てられたTIMSIを、割り当てられた移動局（MS）のIMSIと相関させることができなければならない。
MSは、SGSN（略してP-TIMSI）によって提供されるサービス用とMME（GUTIの一部であるM-TIMSI）を介して提供されるサービス用に、3つのTMSIをMSCによって提供されるサービス用に割り当てることができる。
GPRSに使用されるリソースのアドレッシングには、TLLI（Temporary Logical Linkt Identity）が使用されます。使用するTLLIは、P-TIMSI（ローカルまたは外部TLLI）または直接（ランダムTLLI）のいずれかに基づいてMSによって構築される。
VLRにおける加入者データの検索を高速化するために、補足的なローカル移動局アイデンティティ（LMSI）が定義される。 LMSIは、位置更新時にVLRによって割り当てられ、IMSIと共にHLRに送信される。 HLRはそれを私たちに知らせませんが、そのMSに関するVLRに送信されるすべてのメッセージにIMSIを含めます。

IMSIの構成
図1に示すように、IMSIは3つの部分で構成されています。

3桁のモバイル国コード（MCC）。 MSSは、モバイル加入者の本国を一意的に識別する。
GSM / UMTSアプリケーションのための2桁または3桁の数字からなるモバイルネットワークコード（MNC）。そのため、あなたが国境に近い場合、UEはあなたの国のモバイルオペレーターに属し/管理されているeNodeBをまだ使用しています。換言すれば、MNCは、モバイル加入者のホームPLMNを識別する。 MNCの長さ（2桁または3桁）は、MCCの値によって異なります。単一のMCCエリア内に2桁と3桁のMNCコードが混在していることは、3GPP仕様書では推奨されません。
PLMN内のモバイル加入者を識別するモバイル加入者識別番号（MSIN）。
図1には、NMSIエンティティも示されている。ナショナルモバイル加入者識別（NMSI）は、MNCとNMSIとからなる。

3GPP仕様では、IMSIの割り当ては、情報転送のためにMCC + MNCの桁数をforegin PLMNで分析する必要がないモードでなければならないということも述べています。ローミングをもっと簡単にするために。


Temporary Mobile Subscriber Identity (TMSI)
臨時移動体加入者識別情報（TMSI）はVLR / SGSN / MMEによって制御される局所的な意味しか持たないので、オペレータとME製造業者との間の合意によってその構造と符号化を選択することができる地元のニーズを満たす。 TMSIはIMSIの代わりに使用され、加入者が特定されるのを防ぎ、また無線インタフェース盗聴者の生活をより困難にします。
TMSIは4オクテットからなる。これは、16進表現を使用してコード化することができます。 TMSIがSIMに格納されなければならず、SIMは有効なTMSIが利用できないことを示すためにすべてのビットが1に等しい4オクテットを使用するため、ネットワークは1に等しい32ビットのTMSIを割り当ててはならない。
割り当てノードの再起動後のTMSIの二重割り当てなどの問題を回避するために、TMSIの一部は、割り当てられた時刻に関連しているか、またはTMSIに割り当てノードが回復したときに変更されるビットフィールド再起動から。


換言すれば、TMSIはVLRによって保持されており、HLRには渡されない。 TMSIは主にページングの状況で使用されます。 UEへのNASシグナリング接続の確立を要求するために、ネットワークがページングを使用する場所。確立された後のNASシグナリング接続は、シグナリングメッセージをUEに送信するプロセスにおいても使用することができる。ページング手順を使用して、必要に応じてUEにネットワークへの再接続を促すこともできます。


Globally Unique Temporary UE Identity (GUTI )
グローバルにユニークな一時的UEアイデンティティ（GUTI）
GUTIの目的は、進化したパケットシステム（Evolved Packet System：EPS）において、UEまたはユーザの永続的なアイデンティティを明らかにしないUEの明白な識別を証明することである。また、MMEとネットワークの識別も可能です。これは、EPSとの間のシグナリング中にUEのアイデンティティを確立するために、ネットワークおよびUEによって使用されることができる。
GUTIには2つの主要コンポーネントがあります：

GUMMEI - GUTIを割り当てたMMEを一意に識別する
M-TMSI - GUTIが割り当てられているため、MME内のUEを一意に識別するその他
そのため、UEがネットワークに接続しているとき、UEはGUTIをeNodeBに送信し、eNodeBは次にどのMME再確立要求が送信されるかを識別するためにGUTI番号を使用する。 UEがUMTSセルからLTEセルに移動した場合、（UEがそのGUTIを持たないために）TAU手順が行われ、P-TMSIが送信される。このようにして、UEが移動したエリアを制御しているMMEは、以前にUEであった制御エリアであるSGSNにコンタクトして、IPアドレスおよびPDPコンテキストのような現在のプロファイルを加入者に要求することができる。 UEがLTEからUMTSセルに移動したときの状況も同様である。 GUTIはP-TMSIパラメータとして送信され、手続きはRouting Area Update（RAU）と呼ばれます。

新しいLTEセルからのeNodeBが、GUMMEIが指し示すMMEに関連付けられていない状況が存在する場合、eNodeBは単に新しいMMEを選択するだけである。新しいMMEは、同じGUTIを使用して古いMMEからコンテキスト情報を得ることができます。

Globally Unique MME Identifier (GUMMEI)
グローバルに一意のMME識別子（GUMMEI）
GUTIのフォーマットとサイズは次のとおりです。
GUTI = GUMMEI + M-TMSI、ここで
GUMMEI = MCC + MNC + MME識別子および
MME識別子= MMEグループID + MMEコード
MCC及びMNCは、以前の3GPPシステムと同じフィールドサイズを有するものとする。
M-TMSIは32ビット長でなければならない。
MMEグループIDは16ビット長でなければならない。
MMEコードは8ビット長でなければならない。

EPSモビリティ管理（EMM）および接続管理（ECM）の状態

EPSモビリティ管理（EMM）状態は、モビリティ管理手順に起因するモビリティ管理状態を記述する。 アタッチおよびトラッキングエリアの更新手順。
仕様に記載されている2つのEMM状態があります。
EMM-DEREGISTERED
EMM-REGISTERED

EPS接続管理（ECM）状態は、UEとEPCとの間のシグナリング接続を記述する。
仕様に記載されている2つのECM状態があります。
ECM-IDLE
ECM-CONNECTED

一般に、ECM状態とEMM状態は互いに独立している。 EMM-REGISTEREDからEMM-DEREGISTEREDへの移行は、ECM状態に関係なく発生する可能性があります。 ECM-CONNECTEDにおける明示的デタッチシグナリング、またはECM-IDLE中のMME内での暗黙的デタッチによる。 しかしながら、いくつかの関係が存在する。 EMM-DEREGISTEREDからEMM-REGISTEREDに移行するには、UEはECM-CONNECTED状態でなければならない。

主要EPSモビリティ管理ステートの定義
EMM-DEREGISTERED
EMM DEREGISTERED状態では、MMEのEMMコンテキストは、UEのための有効な位置情報またはルーティング情報を保持しない。 UEロケーションは知られていないので、UEはMMEによって到達可能ではない。
EMM-DEREGISTERED状態では、いくつかのUEコンテキストをUEおよびMMEに格納することができる。 すべてのAttachプロシージャ中にAKAプロシージャを実行しないようにします。
成功したInter-RAT TAU / RAU /ハンドオーバ手順およびアクティブ化されたISRがUEに示されていない間、旧S4 SGSN /旧MMEは、UEのEMM状態をGPRS-IDLE / PMM-DETACHED / EMM-DEREGISTEREDに変更する。


EMM-REGISTERED
UEは、E-UTRANまたはGERAN / UTRANのいずれかへのアタッチプロシージャの成功した登録によって、EMM-REGISTERED状態に入る。 MMEは、GERAN / UTRANからE-UTRANセルを選択するUE、またはE-UTRANを介してAttach手順によって成功したトラッキングエリア更新手順によってEMM-REGISTERED状態に入る。 EMM-REGISTERED状態では、UEはEPSに登録を必要とするサービスを受信することができる。
UEの位置は、UEに割り当てられたトラッキングエリアリストの精度（少なくともいくつかの異常な場合を除く）に対して、MMEにおいて知られている。
EMM-REGISTERED状態では、UEは：
常に少なくとも1つのアクティブなPDN接続があること。
EPSセキュリティコンテキストを設定します。
デタッチ手順を実行した後、状態は、UEおよびMMEにおいてEMM-DEREGISTEREDに変更される。 TAU Reject and Attach Rejectメッセージを受信すると、UEおよびMMEのアクションは、拒否メッセージの「原因値」に依存するが、多くの場合、状態はUEおよびMMEにおいてEMM-DEREGISTEREDに変更される。
UEに属する全てのベアラが解放された場合（例えば、E UTRANから非3GPPアクセスへのハンドオーバ後）、MMEは、UEのMM状態をEMM-DEREGISTEREDに変更しなければならない。 UEがE-UTRANにキャンプし、そのベアラのすべてが解放されたことをUEが検出した場合、UEはMM状態をEMM-DEREGISTEREDに変更する。 UEがGERAN / UTRANにキャンプオンしている間に、UEに属するすべてのベアラ（PDPコンテキスト）が解放された場合、UEはTIN（次回更新で使用される一時的アイデンティティ）を「P」に設定することによってISR（アイドルモードシグナリング削減） -TMSI "と呼ばれる。これは、UEがE-UTRANを再選択するとき、UEがトラッキングエリア更新を確実に行うようにする。 UEが非3GPPアクセスへのハンドオーバを実行するときにE UTRANインタフェースをスイッチオフする場合、UEはそのMM状態をEMM-DEREGISTEREDに自動的に変更する。
Implicit Detachタイマーの期限が切れた後、MMEは暗黙のデタッチを実行することがあります。暗黙のデタッチを実行した後、状態はMMEのEMM-DEREGISTEREDに変更されます。


EPS接続管理ステートの定義
ECM-IDLE
UEとネットワークとの間にNASシグナリング接続が存在しない場合、UEはECM-IDLE状態にある。 ECM-IDLE状態において、UEは、TS36.304に従ってセル選択/再選択を行い、TS23.122に従ってPLMN選択を行う。
ECM-IDLE状態にあるUEのE-UTRANにはUEコンテキストが存在しない。 ECM-IDLE状態のUEに対するS1_MMEおよびS1_U接続はない。
EMM-REGISTEREDおよびECM-IDLE状態において、UEは、
現在のTAが、登録を維持し、MMEがUEをページすることを可能にするために、UEがネットワークから受信したTAのリストにない場合、トラッキングエリア更新を実行する。
周期的トラッキングエリア更新手順を実行して、UEが利用可能であることをEPCに通知する。
RRC（無線リソース制御）接続が解放原因「ロードバランシングTAUが必要」で解放された場合、トラッキングエリアの更新を実行します。
UEがE-UTRANセルを再選択し、UEのTINが「P-TMSI」を示すとき、トラッキングエリア更新を実行する。
UEのコアネットワーク能力情報またはUE固有のDRXパラメータの変更のためのトラッキングエリア更新を実行するステップと、
UEが手動でCSGセルを選択し、そのセルのCSG IDがUEの許容CSGリストおよびUEのオペレータCSGリストの両方に存在しない場合、トラッキングエリア更新を実行する。
サービス要求手順を実行することによってMMEからのページングに応答する。
アップリンクユーザデータが送信されるべきときに無線ベアラを確立するためにサービス要求手順を実行する。
UEとMMEは、シグナリング接続がUEとMMEとの間に確立されると、ECM-CONNECTED状態に入る。 ECM-IDLEからECM-CONNECTED状態への移行を開始する初期NASメッセージは、Attach Request、Tracking Area Update Request、Service RequestまたはDetach Requestです。
UEがECM IDLE状態にあるとき、UEおよびネットワークは非同期であってもよい。すなわち、UEおよびネットワークは、異なる組の確立されたEPSベアラを有することができる。 UEとMMEがECM CONNECTED状態に入ると、EPS Bearerのセットは、UEとネットワークとの間で同期化される。


ECM-CONNECTED
UE位置は、サービングeNodeB IDの精度でMMEにおいて知られている。 UEの移動性は、ハンドオーバー手順によって処理される。
UEは、EMMシステム情報内のTAIが、UEがネットワークに登録したTAのリストにないとき、またはUEがE UTRANセルにハンドオーバし、UEのTINが「P-TMSI」を示すときにトラッキングエリア更新手順を実行する"
ECM-CONNECTED状態にあるUEの場合、UEとMMEとの間にシグナリング接続が存在する。シグナリング接続は、RRC接続とS1_MME接続の2つの部分で構成されています。
UEは、MMEへのシグナリング接続が解除または破棄されたとき、ECM-IDLE状態に入る。この解放または失敗は、eNodeBによってUEに明示的に示されるか、またはUEによって検出される。
S1解放手順は、UEとMMEの両方の状態をECM-CONNECTEDからECM-IDLEに変更する。
注記1：UEはS1リリースのための指示を受信しないかもしれない。無線リンクエラーまたはカバレッジ外のために発生します。この場合、UE内のECM状態とMME内のECM状態との間に時間的な不一致が存在する可能性がある。
シグナリング手順の後、MMEは、UEへのシグナリング接続を解放することを決定することができ、その後、UEおよびMMEの両方の状態は、ECM-IDLEに変更される。
注2：UEがECM-IDLEに移行するいくつかの異常なケースがある。
UEがECM CONNECTED状態に変化し、ハンドオーバ中に無線ベアラが確立できない場合、またはUEがベアラをECM-CONNECTED状態に維持できない場合、対応するEPSベアラは非アクティブ化される。


状態の移行と機能

回線交換フォールバック CSFB - モバイルアイドルモードでの着信コール

1.G MSCはIAMを受信します。
2. SRI（Send Routing Info）手順については、TS 23.018 3GPPを参照してください。
3.G MSCは着信側のMSCにIAMを送信する。

4.MMEは、SGsインタフェースを介してMSCからのMT側IMSIメッセージを有するページング要求を受信する。 IMSIは、無線インタフェース上のページングアドレスとして使用されるS TMSIを見つけるためにMMEによって使用される。位置情報がMMEによって確実に知られている場合（すなわち、MMEがTAのリストを記憶する）、MMEはUEをすべてのTAでページングする。 MMEがUEのために格納されたTAリストを有していない場合、MMEは、UEをページングするためにMSCから受信した位置情報を使用すべきである。
この手順は、ステップ3の前に、HSSからMAP_PRNを受信した直後に、プレページングが導入されている場合に行われます。
MMEが、EPSサービスのためのデタッチと見なされるUEのページング要求メッセージを受信した場合、MMEは、ページング拒否メッセージを適切な原因値と共にMSCに送信する。この拒否は、MSCがAまたはIu-csインタフェースを介してUEをページングするようにトリガする。
NMO IIまたはIIIにおけるCSフォールバック可能UEの場合、例えば、VLRがSGアソシエーションを維持している間に、UEアイドルモード移動性のためにMMEがSGアソシエーションを解放する場合がある。

5.MMEが、AttachまたはCombined TA / LA Update手順の間にMMEがUEに「SMS-only」指示を返さなかった場合、MMEは、各eNodeBにページングメッセージを送信する。 ページングメッセージは、適切なUEアイデンティティ（すなわち、S TMSIまたはIMSI）およびどのドメイン（CSまたはPS）がページングメッセージを開始したかを示すCNドメインインジケータを含む。 この場合、MMEによって「CS」に設定されなければならない。
アタッチまたは結合TA / LA更新手順中にMMEがUEに「SMS専用」指示を返した場合、MMEはeノードBにページングを送信してはならず、MSCに向けてページング拒否を送信してCSページング手順を停止し、このCSFB手順は停止する 。

6. ページング手順の無線リソース部分が発生する。 このメッセージは、適切なUEアイデンティティ（すなわち、S TMSIまたはIMSI）およびCNドメインインジケータを含む。

7a。 UEは、RRC接続を確立し、MMEに拡張サービス要求（CSフォールバックインジケータ）を送信する。 UEは、そのS-TMSIをRRCシグナリングに示す。拡張サービス要求メッセージは、RRCおよびS1APメッセージにカプセル化される。 CSフォールバックインジケータは、このUEのCSフォールバックが必要であることをMMEに示す。 MMEは、UEがアイドルモードにあった（したがって、例えばUEが呼出回線識別情報を受信して​​いない）という指示を含むSGSサービス要求メッセージをMSCに送信する。 SGsサービス要求メッセージの受信は、SGsインタフェースページングメッセージを再送信するMSCを停止する。
発呼者が潜在的に長い間無音状態に陥るのを避けるために、MSCは、呼が進行中であることを発呼者に知らせるために、アイドルモード指示を含むSGSサービス要求メッセージをトリガとして使用することができる。
7b.MMEは、UEをUTRAN / GERANに移動させるためにeNodeBを指示するためにS1AP：Initial UE Con​​text Setupを送信する。 CSドメインの登録されたPLMNは、MMEによって割り当てられたLAIに含まれるPLMN IDによって識別される。
7c。 （上記では見えない）eNodeBは、S1-AP：Initial UE Con​​text Setup Responseメッセージで応答する。

さらに、上記の手順を完了した後は、アクティブモードで回線交換フォールバックCSFB - 移動体着信呼で以前に説明したアクティブモードと同じですが、PS HOはありません。
以下に示す手順のステップ2から開始します。 これは、上記のリンクをたどって見つけたものの修正されたバージョン（ステップ1がなくなった）です。