Identyfikator PLMN w LTE – klucz do rozpoznawania sieci

Identyfikator PLMN w LTE – klucz do rozpoznawania sieci

Dziś przyjrzymy się dokładnie, czym jest identyfikator PLMN w sieciach LTE, jaką pełni funkcję oraz dlaczego jego poprawna konfiguracja ma bezpośredni wpływ na poprawność działania całej infrastruktury operatora komórkowego. Choć dla użytkownika końcowego PLMN pozostaje niewidoczny, to w warstwie sieciowej stanowi absolutnie podstawowy element identyfikacyjny.

Definicja PLMN i jego struktura

PLMN (Public Land Mobile Network) to unikalny identyfikator przydzielony operatorowi sieci komórkowej w danym kraju. Identyfikator ten wykorzystywany jest w różnych procedurach sieciowych – zarówno na poziomie dostępu użytkownika do usług mobilnych, jak i w procesach roamingowych. PLMN składa się z dwóch podstawowych elementów:

• MCC (Mobile Country Code) – trzycyfrowy kod określający kraj (np. 260 dla Polski)
• MNC (Mobile Network Code) – dwucyfrowy lub trzycyfrowy kod identyfikujący konkretnego operatora w danym kraju

Po połączeniu MCC i MNC otrzymujemy identyfikator PLMN, np. 260-06 dla jednego z operatorów w Polsce.

Rola PLMN w sieci LTE

W architekturze LTE identyfikator PLMN pełni wiele zadań, a jego obecność znajduje się w niemal każdej procedurze zestawiania sesji, uwierzytelniania, przydzielania zasobów czy wyboru operatora. Główne funkcje to:

1. Rozpoznawanie operatora macierzystego i roamingowego
2. Weryfikacja zgodności kart SIM z siecią
3. Selekcja sieci komórkowej przez urządzenie mobilne
4. Mapowanie adresów IMSI do odpowiednich funkcji EPC
5. Konfiguracja polityk routingu i polityk QoS

W przypadku roamingu, PLMN jest podstawą do ustalenia, czy abonent znajduje się w swojej sieci macierzystej (HPLMN) czy korzysta z sieci odwiedzanej (VPLMN). To z kolei wpływa na sposób przekierowania danych do elementów sieci takich jak HSS, PGW czy PCRF.

PLMN a identyfikacja użytkownika

Jednym z podstawowych zastosowań PLMN jest identyfikacja użytkownika przez IMSI (International Mobile Subscriber Identity). IMSI zawiera MCC i MNC, a następnie MSIN (Mobile Subscriber Identification Number). Dzięki temu, sieć jest w stanie określić, do jakiego operatora należy użytkownik i czy może być obsługiwany w danym kontekście.

Dzięki dekodowaniu IMSI, sieć może podjąć decyzję o dopuszczeniu abonenta, sposobie autoryzacji oraz wykorzystaniu konkretnych polityk abonenckich.

PLMN w procedurze selekcji sieci

Podczas włączania telefonu, urządzenie mobilne skanuje dostępne komórki i porównuje ich identyfikatory PLMN z listą zapisanych preferencji (np. w karcie SIM). Istnieją trzy tryby selekcji sieci:

• Automatyczny – UE samodzielnie wybiera najlepszy dostępny PLMN na podstawie listy preferencji
• Ręczny – użytkownik wybiera sieć z listy
• Ograniczony – po stronie sieci może wystąpić blokada dla nieautoryzowanych PLMN

Proces selekcji ma szczególne znaczenie w kontekście roamingu, gdzie urządzenie musi rozpoznać, czy operator zagraniczny jest dopuszczony do współpracy i czy usługi mogą zostać aktywowane.

Zależność między PLMN a elementami EPC

W sieci EPC (Evolved Packet Core), identyfikator PLMN jest wykorzystywany przez komponenty takie jak:

• MME – do wyboru właściwego HSS dla danej kombinacji MCC/MNC
• HSS – do zarządzania subskrypcją i profilami użytkowników
• PGW/SGW – do zarządzania adresacją IP oraz routingiem danych

Każdy element EPC może być skonfigurowany do obsługi konkretnego zestawu PLMN, a w środowiskach operatorskich z wieloma MNO (Mobile Network Operator) konfiguracja ta bywa złożona i wymaga precyzyjnego odwzorowania polityk dostępu.

Przykład zastosowania PLMN w roamingu międzynarodowym

Użytkownik z Polski (IMSI: 260-06-1234567890) wjeżdża do Niemiec. Telefon loguje się do dostępnych PLMN i znajduje sieć z MCC 262 i MNC 01 (np. niemiecki operator Y). Jeśli SIM zawiera dane o dopuszczalnych partnerach roamingowych, a HPLMN zatwierdzi roaming, rozpoczyna się procedura identyfikacji IMSI w sieci odwiedzanej. Za pomocą protokołu S6a, niemiecka sieć odwiedzana kontaktuje się z HSS w Polsce, by pobrać profil użytkownika. Dane są potem przekazywane do MME i PGW, a PLMN służy jako podstawa do poprawnego routowania sesji.

Znaczenie PLMN w konfiguracjach sieci prywatnych i MVNO

Operatorzy wirtualni (MVNO) oraz sieci prywatne LTE również korzystają z identyfikatorów PLMN, choć nie zawsze mają one przypisany unikalny kod MCC/MNC – czasem działają w oparciu o przydzieloną subdomenę głównego operatora. W takich przypadkach, PLMN logiczny może być tworzony przez separację w warstwie IMSI lub poprzez izolację zasobów w ramach EPC. Zarządzanie tymi identyfikatorami pozwala MVNO definiować odrębne polityki, taryfy, a także zapewnić segmentację użytkowników.

Tablica przykładowych PLMN w Europie

Bezpieczeństwo i PLMN

Identyfikator PLMN nie jest elementem szyfrowanym w eterze, dlatego istnieje możliwość jego podsłuchania przez analizatory protokołów. Z tego powodu, poprawna konfiguracja polityk bezpieczeństwa (np. TAI filtering, IMSI concealment) jest kluczowa w ograniczaniu ryzyk związanych z podszywaniem się pod legalne sieci (tzw. rogue base stations). PLMN jest także kluczem do filtrowania dostępu do sieci krytycznych (np. dla służb), w których tylko określone IMSI/PLMN mają możliwość rejestracji.

W środowiskach z wieloma operatorami sieci lokalnych (np. prywatne LTE w zakładach przemysłowych), odrębne PLMN zapewniają możliwość logicznej separacji i niezależnej konfiguracji komponentów sieciowych, nawet przy współdzieleniu fizycznych zasobów.

Na koniec, warto zainteresować się również sposobem działania TAI – identyfikatora obszaru śledzenia, który bezpośrednio współpracuje z PLMN i odgrywa istotną rolę w mobilności abonenta.