通信｜我是谁？网络ID之用户4、5G的外号——GUTI和5G-GUTI

GUTI：4G网络中的用户临时ID

4G的网络临时ID就叫做GUTI，全称是Globally Unique Temporary UE Identity，被手机通过eNB所选择的MME分配，它会随着环境的改变而改变：比如在MME间切换后，或者当前GUTI的使用时间到期了，都会被分配一个新的GUTI，它的结构如下图：

上图展示了整个GUTI的构成，整体结构就两部分：一部分是标识此GUTI是由哪个MME分配的即MME的GUMMEI，另一部分是在此MME中用户的唯一ID——M-TMSI。

• Globally Unique MME Identity——GUMMEI作为网络中唯一标识MME的ID由三部分构成，MCC、MNC和MMEI，MCC和MNC构成了此MME所在的PLMN；而MMEI——MME Identity又由两部分构成，分别是MMEGID——MME Group ID和MMEC——MME Code。
  • MMEGID一共16比特位，所以理论上从1——65535都可以作为MMEGID的。
  • MMEC则只有8比特位，理论上从0——255都可以作为MMEC的值。
  • MMEGID和MMEC的另一个用途则是在MME pool中，对于MME pool来说，通过MMEGID来区分不同的pool，pool中的各个MME则由不同的MMEC来区分。
• M-TMSI作为一个MME内唯一确定用户的临时ID一共有32比特位；M-TMSI加上MMEC构成了S-TMSI用来做Paging和Service Request的请求ID。

类似P-TMSI，GUTI也有如下需要注意的地方：

• GUTI在一个MME内是唯一的，每个MME中的不同用户GUTI是唯一的。
• GUTI是只有用户和它所在的MME知道并互相认可。
• 另外当用户下线后，也就是在MME上彻底没有了这个用户的信息，它的GUTI被释放，可以分配给别的用户了。

GUTI作为4G网络内部用户的临时ID是随着环境的变化而变化的，之前我们在讲4G附着的时候也说明了GUTI是在Attach完成之后通过Attach Accept消息下发给终端用户的，而之后的信令消息终端都要通过GUTI或者GUTI中的某一些字段比如S-TMSI来完成，从而达到IMSI尽量少地暴露在网络中的目的，而GUTI也可以迅速的被MME判断此用户是否曾经驻留在我这里，从而迅速完成GUTI Attach或者TAU等信令消息。

同时GUTI作为包含有GUMMEI信息的ID在MME pool的时候也被eNodeB用来作为将终端的Request发到对应的MME的凭证，从而减少MME之间的信令，降低信令的时延，这也是MME Pool的目的之一。

5G-GUTI：5G网络中的用户临时ID

尽管5G中通过SUCI在网络中传输已经可以加密SUPI，但是仍然存在着被破译的风险，所以当一个用户上线后，需要一个更加随机但不随意的临时ID在网络中传输来保证安全性，这个临时ID就是5G-GUTI。

5G-GUTI：5G Globally Unique Temporary UE Identity作为5G中用户的临时ID被AMF唯一分配，如同其他的临时ID一样，有生命周期，到期后必须要到网络测更新也就是重新分配，或者在不同的AMF间移动，都会被分配一个新的临时ID，其结构如下：

整个5G-GUTI分为两大部分：GUAMI和5G-TMSI，其中GUAMI用于唯一标示AMF，从而使得AMF可以根据GUAMI来判断用户之前使用的AMF：自己还是别人。

GUAMI——Globally Unique AMF Identifier也由两部分构成：PLMN和AMF Identifier，其中PLMN依然由国家码MCC和网络码MNC构成，然后AMF Identifier由三部分构成，分别是：

• ARI：AMF Reginon ID，共8比特位；
• ASI：AMF Set ID，共10比特位；
• AP：AMF Pointer，共6比特位。

5G-GUTI最后一部分就是AMF分配的一个5G-TMSI，用于AMF自己内部区分不同的用户。

ASI+AP+5G-TMSI构成5G-S-TIMSI，用于当用户是Idle态时paging用户，或者用于用户发起Service Request。

类似P-TMSI、GUTI一样，5G-GUTI也有如下需要注意的地方：

• 5G-GUTI在一个AMF内是唯一的，每个AMF中的不同用户的5G-GUTI是唯一的。
• 5G-GUTI是只有用户和它所在的AMF知道并互相认可。
• 另外当用户下线后，也就是在AMF上彻底没有了这个用户的信息，它的5G-GUTI被释放，可以分配给别的用户了。

值得注意的是MME的GUMMEI一共24bit，其中MMEGroupID是16bit，MMECode是8bit；而AMF的GUAMI一共也24bit，其中AMF Region ID是8bit，AMF Set ID是10 bit，AMF Point是6bit；这样的定义为用户在4-5G之间做Mobility打下了临时ID可以互相mapping的基础，我们下次聊。

以上就是通信网络4G、5G的两个临时ID，内容参考以下3GPP整理：

• 3GPP 23.003——Numbering, addressing and identification
• 3GPP 23.236——Intra-domain connection of Radio Access Network (RAN) nodes to multiple Core Network (CN) nodes
• 3GPP 33.401——System Architecture Evolution (SAE); Security architecture