Roaming — 5GCのローミング（SEPP / N32）¶

学習目標¶

この章を読み終えると、次のことができるようになります。

• Roaming（ローミング） が「加入者が自国事業者（HPLMN）圏外で提携先事業者（VPLMN）の網を使って通信する仕組み」であることを説明できる
• 5Gローミングの2方式 LBO（Local Break Out） と Home Routed（HR） のユーザプレーン経路の違いを説明できる
• PLMN間の境界に SEPP（Security Edge Protection Proxy） が立ち、N32 で事業者間SBIシグナリングを中継・保護することを図示できる
• ローミング時のRegistrationで、VPLMN AMFがSEPP/N32経由でHPLMNのAUSF/UDMへ認証・加入者照会する流れを説明できる
• 4GのS8/S6a・DEA/IPXから5GのSEPP/N32への進化を説明できる

前提知識¶

• Registration（登録手続き） — ローミングは登録要求がPLMN境界を越える点が差分
• Authentication（認証手続き） — ローミング認証はHPLMNのAUSF/UDMが実施する
• 補助: SEPP（PLMN境界NFの詳細） / N32（事業者間参照点の詳細） / Security（保護方式の基礎）

Why — なぜローミングの仕組みが必要か¶

加入者は、自国事業者（HPLMN: Home PLMN）の電波が届かない地域（海外など）でも通信したいと考えます。しかしHPLMNは世界中に基地局を持てません。そこで、現地の提携先事業者（VPLMN: Visited PLMN）のネットワークを借りて通信するのが ローミング です。

ここには2つの課題があります。

• 加入者情報の確認 — VPLMNは加入者の契約・認証情報を持っていません。HPLMNのUDM/AUSFに問い合わせる必要があります。
• 事業者間の信頼境界 — 別会社のネットワーク同士がシグナリングを直接やり取りすると、なりすまし・盗聴・トポロジ漏洩のリスクがあります。境界に関所を置いて保護する必要があります。

5GCでは、この関所を SEPP（Security Edge Protection Proxy） が担い、事業者間のSBIシグナリングを N32 で中継・保護します。

例え話: ローミングは「海外で自国の銀行カードを使う」ようなものです。現地のATM（VPLMN）は残高を知りませんが、国際決済網（SEPP/N32）を通じて自国の銀行（HPLMN）に照会し、認証が通れば使えます。関所（SEPP）が両替と本人確認の窓口を守ります。

What — LBO と Home Routed、そしてSEPP/N32¶

2つのローミング方式¶

5Gローミングでは、ユーザプレーン（実データ）をどこで外部網へ抜けさせるかで2方式に分かれます。

Home Routedでは、制御面も V-SMFとH-SMF が連携し、ユーザプレーンは V-UPFとH-UPF が N9 で接続されます（TS 23.501）。

SEPPとN32¶

PLMN間の境界には SEPP が立ちます。VPLMN側の V-SEPP とHPLMN側の H-SEPP が対向し、その間を N32 で結びます。

• N32-c（control） — SEPP間のハンドシェイク・能力交換・保護方式のネゴシエーション（制御用）
• N32-f（forwarding） — 実際のSBIメッセージ（AMF⇔AUSF/UDM等）を中継する実データ転送用

SEPPはメッセージのフィルタリング、内部トポロジの隠蔽、完全性保護/暗号化を担います。保護方式には PRINS（Protection of Roaming and Interconnection Signalling） と、直接接続時の TLS があります（TS 33.501）。

How — ローミングはどう構成されるか（Architecture）¶

HPLMNとVPLMNが、それぞれのSEPPを境界として向き合います。

graph LR
    subgraph VPLMN[VPLMN 訪問先網]
        UE[UE] --- AMF_V[AMF]
        AMF_V --- SMF_V[V-SMF]
        SMF_V --- UPF_V[V-UPF]
        AMF_V --- SEPP_V[V-SEPP]
    end
    subgraph HPLMN[HPLMN 自国網]
        SEPP_H[H-SEPP] --- AUSF[AUSF]
        SEPP_H --- UDM[UDM]
        SEPP_H --- SMF_H[H-SMF]
        SMF_H --- UPF_H[H-UPF]
    end
    SEPP_V -->|N32| SEPP_H
    UPF_V -.->|N9 Home Routed時| UPF_H

各Network Functionの役割¶

主なInterface¶

Procedure — ローミングRegistrationのCall Flow¶

VPLMNに登録する際、認証・加入者確認はHPLMNが行います。その概略です。

sequenceDiagram
    participant UE
    participant AMF_V as VPLMN AMF
    participant SEPP_V as V-SEPP
    participant SEPP_H as H-SEPP
    participant HN as HPLMN (AUSF/UDM)
    Note over UE,AMF_V: (1) UEがVPLMNへ登録要求
    UE->>AMF_V: Registration Request (SUCI/GUTI)
    Note over AMF_V,SEPP_H: (2) 認証情報をHPLMNへ照会（N32経由）
    AMF_V->>SEPP_V: Nausf 認証要求
    SEPP_V->>SEPP_H: N32-f (保護済SBI)
    SEPP_H->>HN: 認証要求を復元・転送
    HN->>HN: 認証ベクタ生成・加入者確認
    HN-->>SEPP_H: 認証応答
    SEPP_H-->>SEPP_V: N32-f (保護済SBI)
    SEPP_V-->>AMF_V: 認証応答を復元
    Note over UE,AMF_V: (3) 相互認証（VPLMN AMF ⇔ UE）
    AMF_V->>UE: Authentication Request
    UE-->>AMF_V: Authentication Response
    Note over AMF_V,SEPP_H: (4) 加入者データ取得（Nudm、N32経由）
    AMF_V->>SEPP_V: Nudm 加入者データ要求
    SEPP_V->>SEPP_H: N32-f
    SEPP_H-->>SEPP_V: 加入者データ応答
    SEPP_V-->>AMF_V: 復元
    AMF_V-->>UE: Registration Accept

Signal Flow（主要メッセージ）¶

Home Routed の PDU Session 構成¶

Home Routedでは、ユーザプレーンがHPLMNまで戻ります。

graph LR
    UE[UE] --- RAN[NG-RAN]
    RAN --- UPF_V[V-UPF]
    UPF_V -->|N9| UPF_H[H-UPF]
    UPF_H --> DN[Data Network
HPLMN側で外部網へ]
    SMF_V[V-SMF] -.制御.- UPF_V
    SMF_H[H-SMF] -.制御.- UPF_H
    SMF_V -.N16経由 SEPP/N32.- SMF_H

EPC（4G）との比較¶

5Gの最大の変化は、DEA/IPXという曖昧な境界が SEPP という明示的なNFに標準化され、事業者間シグナリングが N32でトポロジ隠蔽・完全性保護/暗号化される点です。

Release差分¶

Trouble Shooting¶

3GPP Specification¶

FAQ¶

Summary¶

• Roaming（ローミング） は加入者がHPLMN圏外でVPLMNの網を使って通信する仕組み
• ユーザプレーン経路で LBO（VPLMNで抜ける）と Home Routed（HPLMNへ戻す、N9でUPF連携）に分かれる
• PLMN境界に SEPP が立ち、N32（N32-c制御 / N32-f転送）で事業者間SBIを中継・保護
• 保護は PRINS / TLS（TS 33.501）。フィルタ・トポロジ隠蔽・完全性保護/暗号化を担う
• ローミングRegistrationは、VPLMN AMFがSEPP/N32経由でHPLMNのAUSF/UDMへ認証・加入者照会する

理解度チェック¶

Next Step¶

• PLMN境界NFの詳細はSEPPへ
• 事業者間参照点の詳細はN32へ
• ローミングの基礎となるRegistration（登録手続き）を復習
• 関連: Authentication（認証） / Network Slicing / Charging（課金）