iijmio meeting 8 続、mvnoとsimフリー端末の問題について (ios編)

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株式会社インターネットイニシアティブ

大内宗徳

IIJmio mtg #8

続、MVNOとSIMフリー端末について(iOS編)

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はじめに

• 前回のIIJmio meeting 7ではAndroid 5.xで発生していた問題を制御信号の視点で解析し、その結果や接続問題の回避方法を紹介しました。

• 前回に引き続き、今回は日本で一番売れているスマートフォンであり、また、SIMフリー端末としても多くのユーザに利用されているiPhoneに焦点を当て、MVNO SIMでiPhoneを利用した場合に観測されている問題について調査したのでその内容を紹介します。

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0. 結論

4

結論

• MVNO SIMでiPhone/iPadを利用する場合、下記の２点に注意すること

1. 必ず、音声 or SMS SIMを利用する• データSIMは利用しないこと!

• 音声/SMSを利用しない場合でも、最低限SMS SIMの利用することを推奨

2. Cellular Payload版のAPN構成プロファイルを利用• 現在、IIJではテスト版を公開中

http://techlog.iij.ad.jp/archives/1574

• なぜこの結論に至るのかは以降で詳細を説明

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1. 接続問題の背景について

IIJmio mtg #7 MVNOと

SIMフリー端末についての復習

を兼ねて

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技適とMNOの相互接続テスト（IOT)について - 1

• 技適マークのある’’SIMフリー端末’’は、モバイルキャリアのネットワークに合法的に接続可能• 技適は下記の２つの制度を意味

（引用）総務省電波利用ホームページ|無線機器基準認証制度について良くある質問（ＦＡＱ）

http://www.tele.soumu.go.jp/j/sys/equ/tech/faq/index.htm

1. 技術基準適合証明制度について (送信電波関連の制度）詳細は IIJmio meeting #2 の資料に -> http://techlog.iij.ad.jp/archives/879

2. 技術基準適合認定制度について (電話、データ通信の制度)⇒ 端末機器を電気通信事業者の電気通信回線設備に接続するためには、当該事業者の接続検査を受けることが必要となっていますが、その端末機器を使用する者の利便の向上に資する等の観点から、総務省令で定める端末機器について、登録認定機関が総務省令で定める技術基準に適合していることを認定する制度（技術基準適合認定制度）を特例として設けています。

この認定を受けた端末機器は、それを接続する場合に当該事業者による接続検査が不要となる措置がとられており、その端末機器を使用する者の利便の向上等に役立っています。

=> SIMフリー端末はこの制度で利用可能になっているが。。。

7

技適とMNOの相互接続テスト（IOT)について – ２

• モバイルキャリアは接続テスト(IOT)の実施を推奨• 相互接続ガイドブック | 企業情報 | NTTドコモ

https://www.nttdocomo.co.jp/corporate/disclosure/interconnection/guide/

-> 第2章相互接続開始までの手順-> 他事業者様が自ら移動無線装置を調達し接続される場合に必要となる事項、を抜粋

当社では、接続約款の中で混信等防止の規定を定めており、混信等が他事業者様が自ら調達された移動無線装置に起因する場合は、発信停止等の対応を行うことになります。このような事態を未然に防ぐため、移動無線装置に係る確認試験により、事前に当社ネットワークと正常な接続確認を行うことをおすすめします。

• IOTは非常に重要• 接続時にやりとりされるパラメータや接続手順で、MNO側の設備との

接続に問題ないか確認しないと、接続が不安定になる要因に• 最初に端末を出す前やファームのバージョンアップの前には必須

• 一方、IOTはそれなりのコストがかかるため、SIMフリー端末の場合、実施されない場合が多いが、これがトラブルにつながることに…

https://www.nttdocomo.co.jp/corporate/disclosure/interconnection/guide/

8

技適とMNOの相互接続テスト（IOT)について – ３

• SIMフリー版iPhoneについて• iPhone自体は各キャリアとのIOTを実施済み（のはず）

• キャリア販売のモデルとの差は？-> 中身は一緒で、SIMロックの有無のみ（のはず）

• しかし、キャリアSIMとMVNO SIMでは異なる挙動がある-> MVNO SIMだと3Gを掴んでしまい、LTE掴みにくい問題等

• この原因は何か？• SIMに何か違いがある？

• MVNO SIMはキャリアから借りているもので差分などないはずだが。。

• キャリアIOTでは行われてないMVNOに特有な何かが原因？-> 端末(SIM)に起因する問題をどのように調べるか？

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MVNOで端末に起因する問題が発生した場合

• MNOのIOTを通してない端末で問題が発生した場合はMVNOの責任で頑張らないといけない• しかし、MNOと端末でやりとりされる制御情報は、 IIJにほ

とんど分からない=> 問題の切り分けがほとんど出来ないことに…

• 具体的なシーケンスを例にこの問題を説明

MNO(NTTドコモ)

IIJ インターネット・・

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LTE端末の初期の接続シーケンス例 - 1

MME HSS端末

RRC Connection Request

eNB S-GWIIJ

P-GW

RRC Connection Setup

RRC Connection Setup Complete Attach Request

Identity Request

Identity Response

Authentication Information Request

Authentication Information Response

Authentication Request

Authentication Response

Security Mode Command

Security Mode Complete

ESM Information Request

ESM Information Response

EIR

Identity Check Request

Identity Check Ack

Update Location Request

Update Location Answer

Create Session Request

Create Session Request

MNO(NTTドコモ)

← モバイルネットワークへの接続要求

← IMSI or IMEI要求

← SIM認証

← ユーザ認証ベクトル生成

← 端末とMME間の暗号化,IMEI要求

← IMEIチェック

← 接続情報を通知:APN,PDP Type,PCO(user/pass,DNS要求)

← 位置情報更新/ユーザのサービスに利用する各種情報の取得

← 下りデータ通信トンネルの作成。MVNOのユーザ認証

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MNO(NTTドコモ)

LTE端末の初期の接続シーケンス例 - 2

MME HSS端末 eNB S-GWIIJ

P-GWEIR

UE Capability Enquiry

UE Capability Response



Create Session Response

RRC Connection Reconfiguration(Attach Accept)

RRC Connection Reconfiguration Complete

Attach Complete

Initial Context Setup Request(Attach Accept)

Initial Context Setup Response

Modify Bearer Response

Modify Bearer Request

Modify Bearer Request

Modify Bearer Response

UE Capability Info Indication

接続シーケンス中で赤の部分しか、IIJは分からないこれだけの情報で端末側の問題の調査はほぼ不可能

← 上りデータ通信トンネル作成IPアドレス, DNSアドレス返信

← 端末の無線(3G/LTE)能力の取得

Create Session Response

← 端末とeNB間の暗号化

← 上りデータ通信トンネル作成

← データ通信トンネル作成IPアドレス, DNSアドレス返信

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端末の接続問題の調査のために

• MVNOのネットワーク設備(P-GW/GGSN)だけでは、問題の調査は不可能• モバイルキャリアのネットワークを直接調べることは出来な

いため

• MVNOにできることは？• 端末<->基地局間の無線区間でやりとりされ制御情報を何

らかの方法で調べることぐらい

• この具体的な調査方法について解説

MNO(NTTドコモ)

IIJ

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2. 無線区間の制御情報の調査手法について

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無線区間の制御信号を調べる調査手法

• MVNOで可能な下記の３種類を検討1. 端末内のBasebandチップから制御情報を抜く2. 無線区間で直接、制御情報を抜く3. 基地局側(シミュレータ)で制御情報を抜く

MNO(NTTドコモ)方法１

方法2方法3

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1. 端末内のBasebandチップから制御情報を抜く

• Basebandチップとは？• デジタル信号と無線信号の相互変換、モバイルネットワークとの接続制

御を行っている• 原理的には制御情報をここから抜くことが可能

• 利点: Qualcommチップであれば比較的容易に可能。製品も存在する暗号化前/復号化後の基地局との制御情報を取得可能‘’後述の方法’’に比べると安価

• 欠点: 市販の端末から制御情報を抜くことは敷居が高いQualcommチップ以外だと制御情報を抜くのが困難

Application Processor

モバイル制御部分

アプリケーションOS(Android/iOS)

制御情報

IPパケットRF

Baseband Processor

(Qualcommなど)

制御情報

(製品例)Meritech社 Sigma-ML/LA/PA(他にも他社製品がたくさん)

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今回採用した無線区間の制御信号を調べる方法

• iPhoneのQualcomm Basebandチップから制御情報を抜く方法を採用した• iPhoneは電話アプリで特定番号を押すことで、制御情報取

得が可能(参考) http://openradar.appspot.com/11013406

• 制御情報のファイルフォーマットが、Qualcomm社の独自の特殊なフォーマットのため、Meritech社に技術協力をお願いし、Meritech社のツールで読める形式に変換して頂いた

• 制御情報の解析には、Meritech社の Sigma-PA を利用• 制御情報としては、’L3プロトコル’ を中心に解析

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Meritech社 Sigma-PA

• 取得したデータを事後解析するソフト

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3. iPhoneの制御情報解析について

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• 事象• iPhone5S,5c,iPadシリーズで、電源on,機内モードon/off等で、

再接続し3Gを掴んだ後にLTEにすぐに遷移しない。3Gから全く遷移しない場合やLTEに遷移するのに約12分かかる

• 動作• iOS8.0以降の iPhone5S,5c,5,iPadで発生• 古い一部の機種では放置した場合にLTEに遷移しない

• 対策• 3Gを掴んで切り替わらない場合は機内モードのon/offを試す

• 音声/SMS SIMを利用の場合のみ• Cellular Payload版APN構成プロファイルを利用

(参考) http://techlog.iij.ad.jp/archives/1574

• 原因• iOS7->iOS8での仕様変更の影響？！

• 詳細は次のページからで説明

事例1:iPhone5S,5c等で3G->LTEにすぐに遷移しない問題

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ドコモ網でのデータSIMと

音声/SMS SIMの挙動の違い

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ドコモ網でのデータSIMと音声/SMS SIMの挙動の違い-1

• 端末がモバイル網を利用してデータ通信を行うためには、おおまかに下記の２つの手続きが必要

1. 位置登録• MNO内で端末がどこにいるのか通知• 端末着信時に位置情報を利用して端末の居場所を特定するため

2. データ通信接続の確立• 端末がGGSN/PGWとのデータ通信用の接続を作成

• LTE端末が3G網から２つの手続きを行う場合に差が生じている

MNO(NTTドコモ)

IIJ

HLR/HSS

GGSN/PGW

1. 位置登録

2. データ通信接続の確立

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1. データSIMの場合Step0. 3G網経由で接続を開始することを仮定Step1. 3G網経由で位置登録するStep2. データ通信接続の確立時に、強制的にLTE網に遷移させられて

しまいデータ通信接続が確立できない

Step3. LTE網で位置登録からやり直しする (LTEから接続開始する場合)Step4. しかし、LTE網でのデータ通信接続の確立が失敗するため、3Gに

再度フォールバックする

MNO(NTTドコモ)

IIJ

HLR/HSS

GGSN/PGW

3G

X

LTE

Step1

Step2

Step3

Step4

X

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1. データSIMの場合Step5. 3Gフォールバック時に端末がLTE無線接続能力を無効化。

再度３G網経由で位置登録を行うStep6. LTE無線接続能力を無効化しているため、LTE網に遷移せずに

3Gデータ通信接続の確立が成功するStep7. 約12分後に、3G->LTEへ遷移して、LTE通信可能に

MNO(NTTドコモ)

IIJ

HLR/HSS

GGSN/PGW

3G

LTE

Step5

Step6

Step7 LTEに切り替わるまで１２分程度かかる!

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2. 音声/SMS SIMの場合Step0. 3G網経由で接続を開始することを仮定Step1. 3G網経由で位置登録するStep2. 音声/SMS SIMの場合、LTE網に遷移せずに3Gデータ通信接続の

確立が成功Step3. 短時間で3G->LTEへ遷移して、LTE通信可能に

StepX. LTEで接続開始する場合はデータSIMの場合のStep3からと同じ

MNO(NTTドコモ)

IIJ

HLR/HSS

GGSN/PGW

3G

LTE

Step1

Step2

Step3 LTEに短時間で切り替わる！

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Q. 3Gでデータ接続確立できれば、短時間でLTEが利用出来るはずだが、どうすればよいか？

A. 端末の特性として、機内モードon/offすると、再接続する際に、最後に掴んだ無線網経由で再接続を行う。３Gを掴んだままの時は、機内モードon/offすると、3Gでデータ接続確立が行われて、すぐにLTEに遷移する。ただし、データSIMだとこの方法は利用できない。

SIMの種類にかかわらず、高速にする場合は、後ほど説明するCellular PayloadのAPN構成プロファイルを利用推奨。

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データSIMの場合の詳細なシーケンス

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端末

RRC Connection Request (registration, EUTRA)

ドコモ 3G ドコモ LTE


RRC Connection Setup Complete

Authentication And Ciphering Request



Attach Request

Authentication And Ciphering Response

Utran Mobility Information

Ultran Mobility Information Confirm

Attach Accept

Attach Complete

RRC Connection Release

RRC Connection Release Complete


GMM Information

3Gに対してAttach （初期位置登録）要求。(注)iPhoneの場合、3Gのデータ通信接続(PDP

Context 確立)は、 attach完了後再接続して行う

次のページにつづく

Attach成功

iPhone5S/iOS8.4/データSIMの接続シーケンス - 1

3Gの接続を試みるが、ドコモ網の特徴で端末が

1. EUTRA (LTE無線接続能力)2. データSIMを利用3. 位置登録求(registration)以外

を満たすと、LTEへリダイレクションされる。この場合は、’位置登録要求’のため、条件を満たさず、3Gへ接続。

一度、3G基地局との接続を解放

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端末

RRC Connection Request (originating Subscribed Traffic Call, EUTRA)

RRC Connection Reject (Redirection to LTE)




RRC Connection Setup Complete/Attach Request

Authentication Request

Authentication Response





RRC Connection Release/Attach Reject

なぜか、APN:spmode.ne.jp へデータ通信接続の確立を試みる

上記と同様のattachシーケンスをあと2回くり返すが、APN:spmode.ne.jpに対する接続のため、全て失敗。3Gにフォールバックする次のページにつづく

LTE網へAttach(位置登録) + データ通信接続の確立を要求

MVNO SIMではドコモAPNに対し接続許可されてないので拒否される

データ通信接続確立のため、3Gへの接続を試みるが、ドコモ網の特徴で端末が


を満たすため、LTEへリダイレクションされる。ただし、3G網でデータ通信接続が確立できてないため、LTE網でのAttach(初期位置登録)からやり直すことになる。

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端末

RRC Connection Request (registration, no-EUTRA)







Attach Request




Attach Accept

Attach Complete




GMM Information

3Gに対してAttach （初期位置登録）要求。(注)iPhoneの場合、3Gのデータ通信接続の

確立は、 attach完了後再接続して行う


Attach成功


LTE網へのAttachが失敗したため、EUTRA能力を無効化して3G網でattachから再度やり直す。3Gへの接続を試みるが、ドコモ網の特徴で端末が


を満たすと、LTEへリダイレクションされる。この場合は、EUTRA能力を持たず、また、位置登録要求のため、条件を満たさず、3Gへ接続。


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Transport Channel Reconfiguration Complete

端末

RRC Connection Request (originating Subscribed Traffic Call, no-EUTRA)






Service Request


Utran Mobility Information Confirm

Activate PDP Context Accept

Measurement Report

Transport Channel Reconfiguration Request

APN:iijmio.jpへ３Gデータ通信接続の確立を要求


Activate PDP Context Request




を満たすと、LTEへリダイレクションされる。この場合は、シーケンス２の場合と異なり、EUTRA能力を無効化しているため、3Gへ接続される。

約１２分間、３G接続状態が継続-> LTEを掴みにくい問題が発生

３Gデータ通信接続確立OK以降、３Gデータ通信が可能な状態。

Radio Bearer Setup

Radio Bearer Setup Complete

Measurement Control

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端末ドコモ 3G ドコモ LTE



RRC Connection Setup Complete/Tracking Area Update Request



Tracking Area Update Complete


EMM Inforamtion

LTE網への位置登録更新完了(補足) 3G網で、位置登録＋データ通信接続確立している場合は、位置登録更新のみで、LTE網でデータ通信が可能





Routing Area Update Request

１２分後に端末はEUTRA能力を有効化する。3G接続を試みるが、ドコモ網の特徴で端末が


を満たすと、LTEへリダイレクションされる。この場合は、’位置登録要求’のため、条件を満たさず、3Gへ接続。

Routing Area Update Reject (Congestion)

位置登録更新を要求するが、3G網側から拒否される




接続可能なLTE網を見つけたので接続し、位置登録更新を要求

この部分は様々なバリエーションが存在。今回はその一例

接続可能な無線網をサーチ

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音声/SMS SIMの場合の

詳細なシーケンス

33

端末








Attach Request




Attach Accept

Attach Complete




GMM Information

3Gに対してAttach （初期位置登録）要求。(注)iPhoneの場合、3Gのデータ通信接続(PDP

Context 確立)は、 attach完了後再接続して行う


Attach成功

iPhone5S/iOS8.4/音声SMS SIMの接続シーケンス - 1

3Gへの接続を試みるが、ドコモ網の特徴で端末が


を満たすと、LTEへリダイレクションされる。この場合は、音声SIM + 位置登録要求のため、条件を満たさず、3Gへ接続。


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Physical Channel Reconfiguration Complete

端末

RRC Connection Request (originating Subscribed Traffic Call, EUTRA)






Service Request


Utran Mobility Information Confirm

Activate PDP Context Accept

Measurement Report

Physical Channel Reconfiguration Request

APN:iijmio.jpへ３Gデータ通信接続の確立を要求


Activate PDP Context Request



を満たすと、LTEへリダイレクションされる。この場合は、音声SIMを利用しているため、条件を満たさず3Gへ接続。

３Gデータ通信接続確立OK以降、３Gデータ通信が可能な状態。

Radio Bearer Setup

Radio Bearer Setup Complete

Measurement Control


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Tracking Area Update Request


UE Capability Information

Tracking Area Update Complete


EMM Inforamtion

LTE網への位置登録更新完了(補足) 3G網で、位置登録＋データ通信接続確立している場合は、位置登録更新のみで、LTE網でデータ通信が可能

基地局側から端末へLTE無線網の電波強度の測定を指示

LTE網での位置登録更新を要求

この部分は様々なバリエーションが存在。今回はその一例


Measurement Control

Measurement Report(e3a)

Measurement Report(e3a)

Handover From UTRAN Command EUTRA/RRC Connection Reconfiguration


LTE網の電波強度が強いと基地局へ通知

LTE網のハンドオーバーを指示

LTE網へ接続

RRC Connection Reconfiguration


この場合一度、3Gを掴むがLTEへすぐに遷移する

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Cellular Payload版のAPN構成

プロファイルを利用した場合

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MNO(NTTドコモ)

Cellular Payload版のAPN構成プロファイルの場合-1

1. データSIMの場合Step0. 3G網経由で接続を開始することを仮定Step1. 3G網経由で位置登録するStep2. データ通信接続の確立時に、強制的にLTE網に遷移させられて


Step3. LTE網で位置登録からやり直しする (LTEから接続開始する場合)Step4. LTEデータ通信接続の確立が成功して、すぐにLTE通信可能に

IIJ

HLR/HSS

GGSN/PGW

3G

X

LTE

Step1

Step2

Step3

Step4LTEで接続確立出来なかった問題を改善

38

2. 音声/SMS SIMの場合Step0. 3G網経由で接続を開始することを仮定Step1. 3G網経由で位置登録するStep2. 音声/SMS SIMの場合、LTE網に遷移せずにデータ通信接続の

確立が成功するStep3. 短時間で3G->LTEへ遷移して、LTE通信可能に

StepX. LTEで接続開始する場合はCellular Payload版のデータSIMの場合のStep3からと同じ

MNO(NTTドコモ)

IIJ

HLR/HSS

GGSN/PGW

3G

LTE

Step1

Step2

Step3

Cellular Payload版のAPN構成プロファイルの場合-2

39

Cellular Payload版

APN構成プロファイル利用の場合で

音声/SMS SIMの場合の

詳細なシーケンス

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Identity Request

Identity Response





RRC Connection Reconfiguration/Activate Default EPS Bearer Context Request

APN:iijmio.jp へデータ通信接続の確立を要求

ここが従来のAPN構成プロファイルとの最大の違い

LTE網へAttach(位置登録) + データ通信接続、を要求

MVNO SIMでもLTE接続が成功してすぐに利用可能に




Attach Complete

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• 事象• データSIMを利用して、機内モードon/off等で再接続時に

iPhone5S(iOS8.4)で3Gデータ通信ができない場合がある• このとき、データ通信機能を起動できませんでした、と表示

される。

• 対策• ブラウザー等で適当なページをリロードを何度も繰り返すと

そのうちデータ通信ができる？！• データSIMを利用しない• Cellular Payload版のAPN構成プロファイルを利用

• 原因• iOS8.3では問題がなかったのでiOS8.4の不具合？

• 詳細は次のページからで説明

事例2:iPhone5Sで3Gでデータ通信ができない

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iPhone5Sで3Gでデータ通信ができない - 1

1. データSIMで問題が発生する場合Step0. 3G網経由で接続を開始することを仮定Step1. 3G網経由で位置登録するStep2. データ通信接続の確立時に、強制的にLTE網に遷移させられて


Step3. LTE網で位置登録からやり直しする (LTEから接続開始する場合)Step4. しかし、LTE網でのデータ通信接続の確立が失敗するため、3Gに

再度フォールバックする

MNO(NTTドコモ)

IIJ

HLR/HSS

GGSN/PGW

3G

X

LTE

Step1

Step2

Step3

Step4

X 最初の3G->LTE->3Gに遷移する過程までは一緒！

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iPhone5Sで3Gでデータ通信ができない - 2

1. データSIMで問題が発生する場合Step5. 3Gフォールバック時に端末がLTE無線接続能力を無効化。

再度３G網経由で位置登録を行うStep6. 3Gデータ通信接続を確立するための制御信号が端末から出て

こない。結果、３Gデータ通信ができない状態に。刺激を与えるとデータ通信接続が確立出来る場合がある。

MNO(NTTドコモ)

IIJ

HLR/HSS

GGSN/PGW

3G

LTE

Step5

Step6

Step7 データ通信確立のための制御信号が出てこない！

44

•前に説明したiPhone5S/iOS8.4/データSIMの接続シーケンス

とほぼ一緒なので詳細は省略

•シーケンススライドの１－３まで行われるが、４以降が行われない状態になり、通信ができない

iPhone5S/iOS8.4/データSIMの接続シーケンス

45

• 事象• VoLTE対応iPhone6/6 plusはすぐにLTEを掴むこと

が出来る• 対策

• VoLTE対応のiOS8.3以降のiPhone6/6 plusを利用する

• 原因• VoLTE向けの対応の影響で、事例１の問題回避で

きている• 詳細は次のページからで説明

事例3:iPhon6/6 plusでLTEをすぐに掴める現象

46

MNO(NTTドコモ)

iPhoneのVoLTE対応端末の場合 - 1

• iPhone6/6 PlusのVoLTE対応端末の場合Step1. LTE網で位置登録Step2. IMS(VoLTE)用のデータ通信接続を確立Step3. 通常のLTEデータ通信接続の確立が成功する。

この場合、旧式のプロファイルでもLTE接続がすぐに成功する。

IIJ

HLR/HSS

GGSN/PGW

3G

LTE

Step1

ドコモIMS

Step2

Step3

47

iPhone6/iOS8.4/データ SIMの接続シーケンス - 1





Identity Request

Identity Response




LTE網へAttach(位置登録) + データ通信接続、を要求この時、APNを指定しないでIPv6で接続要求する




Attach Complete

APN:ims に接続成功。VoLTE用のデータ通信接続を確立


Activate Default EPS Bearer Context Accept


PDN Connectivity Requestインターネット用のデータ通信接続、APN:iijmio.jp へ接続要求 -> OK!

VoLTE端末だと、旧式のAPN構成プロファイルの設定を反映して接続してくれる

48

MNO(NTTドコモ)

•Cellular Payload版のAPN構成プロファイルの場合Step1. LTE網で位置登録Step2. IIJmioのLTEデータ通信接続の確立が成功して、すぐにLTE通信

可能にStep3. IMS(VoLTE)用のデータ通信接続を確立

データ通信接続の確立の順番が入れ替わるだけで、特に副作用なし。

IIJ

HLR/HSS

GGSN/PGW

3G

LTE

Step1

ドコモIMS

Step3

Step2

iPhoneのVoLTE対応端末の場合- 2

49

iPhone6/iOS8.4/データ SIMの接続シーケンス – 2





Identity Request

Identity Response








Attach Complete


Activate Default EPS Bearer Context Accept


PDN Connectivity RequestVoLTE用のIPv6でAPN:ims へ接続要求-> OK!



Celluar Payload版のプロファイルだと先に、インターネット用のデータ通信接続、APN:iijmio.jp へ接続要求 -> OK!

50

• 事象• iOS8以降の端末でKDDI網でのMVNO SIMが利用

できる• 対策

• iOS8以降の端末で、Cellular Payload版のAPN構成プロファイルを利用することで、LTE接続が可能に

• 原因• 古いAPN構成プロファイルだと、LTEのデータ接続

が成功しないため、接続ができなかった• ただし、iPhone5S/5cなどの一部機種ではSMS送

受信ができない、接続が不安定になる場合がある• 詳細は次のページからで説明

事例4:KDDI網利用のMVNOでiPhoneが利用可能

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KDDI網でのMVNO SIMの挙動-1

1. 古いAPN構成プロファイルの場合Step0. LTE網経由で接続を開始することを仮定Step1. LTE網経由で位置登録するStep2. LTEデータ通信接続の確立が失敗するため、CDMA2k網に

フォールバックStep3. KDDI利用MVNOはCDMA2k網を利用出来ないため、CDMA2kの

データ接続できず。結果、CDMA2k->LTEでも遷移できない

MNO(KDDI)

mineo

HSS

PGW

C2k

LTE

Step1

KDDIIMSStep3

Step2

X

X

52

KDDI網でのMVNO SIMの挙動-2

2. Cellular Payload版のAPN構成プロファイルの場合Step0. LTE網経由で接続を開始することを仮定Step1. LTE網経由で位置登録するStep2. LTEデータ通信接続の確立する。

iOSデバイスでもKDDI MVNOを利用することが可能に!Step3. iPhone5S/5c等でSMSのためにIMSへデータ通信接続の確立を

行うが失敗する。これが接続が不安定になる要因？？？

MNO(KDDI)

mineo

HSS

PGW

C2k

Step1

KDDIIMS

Step2LTE

Step3X

53

iPhone5c/iOS8.4/mineo SIMの接続シーケンス – 1

端末 KDDI c2k KDDI LTE




Identity Request

Identity Response








Attach Complete



インターネット用のデータ通信接続、APN:mineo.jp へ接続要求 -> OK!

CSFB Parameters Request CDMA2000

CSFB Parameters Response CDMA2000

Dedicated Info CDMA2000_1XRTT

Dedicated Info CDMA2000_1XRTT


54

iPhone5c/iOS8.4/mineo SIMの接続シーケンス – 2

端末 KDDI c2k KDDI LTE

PDN Connectivity Request

PDN Connectivity Reject

IMS接続のため、IPv6 + P-CSCFアドレス要求して、APN:imsに接続したいようだが。。。

Cellular Payload版のAPN構成プロファイルの影響で、IPv4v6 + P-CSCFアドレス要求なしで、APN:mineo.jpへ接続を試みる-> 接続拒否

同様の接続要求を間隔をおいて行うが全て失敗。LTEでSMSが出来ない状態に。

PDN Connectivity Request

PDN Connectivity Reject

Detach Request

Detach Accept

不定期な時間経過後、端末主導でLTE網から切断要求 -> OK以降、c2kへ落ちてしまうようで、LTEデータ通信が出来なくなる

同じ端末で、IIJmobile TypeKのSIMだと、このDetach Requestが走らず、安定してデータ通信可能。Detach Requestが発生する条件は不明

55

4. まとめ

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まとめ

• iPhoneの各種事例を元に制御情報を解析した結果について紹介しました。

• 再度繰り返しになりますが、NTTドコモ利用のMVNO SIMで、iPhone/iPadを利用する場合、下記の２点に注意すること1. 必ず、音声 or SMS SIMを利用する

• データSIMは利用しないこと!• 音声/SMSを利用しない場合でも、最低限SMS SIM

の利用することを推奨

2. Cellular Payload版のAPN構成プロファイルを利用• 現在、IIJではテスト版を公開中

http://techlog.iij.ad.jp/archives/1574

• KDDI MVNOで不安定な問題はさらなる調査が必要

iijmio meeting 8 続、mvnoとsimフリー端末の問題について (ios編)

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