UDM — Unified Data Management¶

難易度: 中級／想定学習時間: 15分／関連NF: AMF, SMF, AUSF, UDR ／関連Interface: N8, N10, N13, Nudr

学習目標¶

このページを読み終えると、次のことができるようになります。

UDMが5GCで果たす役割（加入者データ管理のフロントエンド）を一言で説明できる。
UDM・UDRの分担（フロントエンドとデータ格納）を説明できる。
Registration手続きの中でUDMがどう登場するかを図示できる。
4G(EPC)のHSSとの対応関係（データ格納をUDR、認証をAUSFへ分離）を説明できる。

前提知識¶

先に以下を理解しておくとスムーズです。

SBA（Service Based Architecture）とNFの基礎 → カリキュラム
SUPIなど加入者識別子の考え方 → Message辞典
AMF/AUSFの役割（UDMを利用する側） → AMF / AUSF

この章で学べること¶

Why（UDMが無いと何が困るか）から入り、What（役割・保持情報・API）を表とMermaid図で整理し、How（Registrationでの登場、EPC比較、参照Spec）へ進みます。

Why — なぜ必要なのか¶

ネットワークは「この契約者は誰で、どんなプランで、どのサービスを使えるのか」という加入者情報を知らなければ、認証もサービス提供もできません。この加入者情報へのアクセスを取りまとめて各NFへ提供する窓口が必要です。これがUDMです。

UDMが無いと、AUSF（認証）は認証情報を取得できず、AMF/SMFは加入者のプロファイルを参照できません。つまり登録もセッション確立も成立しません。UDMは加入者データのフロントエンド（窓口役）で、実データそのものはUDR（データ倉庫）に保管し、UDMがそれを取り出して提供します。

例え話: UDMは会社の人事窓口です。各部署（AMF/SMF/AUSF）が「この社員の情報が欲しい」と問い合わせると、人事窓口が名簿保管庫（UDR）から該当データを取り出して渡します。窓口と保管庫を分けることで、窓口の増設と保管庫の一元管理を両立できます。

Overview — 概要¶

UDM（Unified Data Management）は、加入者データ管理のフロントエンドです。認証情報の生成（ARPFが担う。後述）、加入者情報の提供（SDM）、UEコンテキストの登録管理（UECM）を担います。永続データの実体はUDR（Unified Data Repository）に格納され、UDMは論理的にそれを管理・提供します。AUSF・AMF・SMFなど多くのNFがUDMを利用します。

なお ARPF（Authentication credential Repository and Processing Function）はUDMに論理的に属し、加入者の永続鍵などの認証情報を保持・生成する機能です（実装によりUDR近傍に配置される場合あり＝実装依存）。これは4GのHSS内 AuC（Authentication Centre）に相当します。

Basic Concept — 初心者向け説明¶

UDMは図書館のカウンター（司書）に例えられます。利用者（AUSF/AMF/SMF）が「この資料が欲しい」と頼むと、司書（UDM）が書庫（UDR）から本（加入者データ）を探して渡します。司書は本を自分の机に山積みにせず、必要なときに書庫から出す運用です。これにより「探して渡す役（UDM）」と「保管する役（UDR）」がきれいに分かれます。

Network Function 詳細¶

項目	内容
役割	加入者データ管理のフロントエンド。認証情報の生成（ARPFがUDMに論理的に属して担う）、加入者情報の提供(SDM)、UEコンテキスト登録管理(UECM)。実データはUDRに格納
保持情報	論理的に加入者データを管理（永続データの格納はUDR）。SUPIに紐づく加入・認証データ
利用する主なAPI（他NFへ呼ぶ）	Nudr（DataRepository）— UDRからデータ取得
提供するAPI（自分が公開）	Nudm（UECM, SDM, UEAU, EE 等）— 3GPP TS 29.503
関連Interface	N8（AMF）, N10（SMF）, N13（AUSF）, UDRとの間（Nudr）
障害時の影響	認証情報・加入者情報が取得できず、登録・セッションが不可となる

Architecture¶

UDMは加入者データの窓口として複数NFから利用され、背後のUDRからデータを取り出します。

flowchart LR
  AMF["AMF"]
  AUSF["AUSF"]
  SMF["SMF"]
  UDM["UDM"]
  UDR[("UDR (データ格納)")]

  AMF -- "N8 (Nudm)" --> UDM
  AUSF -- "N13 (Nudm)" --> UDM
  SMF -- "N10 (Nudm)" --> UDM
  UDM -- "Nudr" --> UDR

図の読み方: AMF・AUSF・SMFはそれぞれN8/N13/N10でUDMのサービス(Nudm)を利用します。UDM自身は永続データを持たず、NudrでUDRから実データを取り出して各NFへ提供します。UDMは「窓口」、UDRは「倉庫」という分業です。

Interface¶

UDMが終端する主なInterfaceと役割です。

Interface	両端	役割
N8	AMF ⇔ UDM	加入者データ取得・UEコンテキスト登録(UECM/SDM)（Nudm）
N10	SMF ⇔ UDM	セッション管理向け加入者データ・UECM（Nudm）
N13	AUSF ⇔ UDM	認証ベクトル生成/取得(UEAU)（Nudm）
Nudr	UDM ⇔ UDR	永続的な加入者データの読み書き

Procedure での登場¶

Registration（初期登録）では、UDMは二段階で登場します。まず認証段階でAUSFがUDM（N13）から認証ベクトルを取得します。次にAMFがUDM（N8）から加入者情報(SDM)を取得し、UEコンテキストの登録(UECM)を行います。UDMはこれらの要求に対しUDR(Nudr)から実データを取り出して応答します。

詳しい流れは Registration を参照してください。

EPCとの比較¶

4Gでは: HSS（Home Subscriber Server）が、加入者データの保管・認証ベクトル生成・加入者プロファイル提供を一体で担っていました。
5Gでは: HSSの役割をUDM（フロントエンド）＋UDR（データ格納）＋AUSF（認証サーバ）に分割しました。データの格納と提供、認証を分離することで、スケーラビリティと責務の明確化を実現しています。

4G (EPC)	5G (5GC)
HSS（加入者データ提供部）	UDM
HSS（データ格納部）	UDR
HSS内 AuC（Authentication Centre / 認証ベクトル生成）	ARPF（UDMに論理的に属する）＋ AUSF（サーバ側）

Release差分¶

Rel-15: UDMの基本機能（SDM, UECM, UEAU, EE, UDRとの分離構造）を規定。
Rel-16: 機能拡張の有無・章番号は要確認。
Rel-17: 機能拡張の有無・章番号は要確認。

3GPP Specification¶

3GPP TS 23.501 §6.2.7 — UDMの機能定義（Network Function の役割）
3GPP TS 29.503 — Nudm サービス（UECM / SDM / UEAU / EE）。個別章番号は要確認
3GPP TS 33.501 — 認証情報生成（ARPF等）に関わる規定。個別章番号は要確認

Summary¶

UDMは加入者データ管理のフロントエンド（窓口）NF。
認証情報の生成(ARPF)、加入者情報(SDM)、UEコンテキスト登録(UECM)を提供する。
永続データの実体はUDRに格納し、UDMはNudrでそれを取り出して提供する。
終端Interfaceは N8（AMF）・N10（SMF）・N13（AUSF）・Nudr（UDR）。
4GのHSSに相当し、データ格納をUDR、認証をAUSFへ分離した構造になっている。

Next Step¶

AUSF — UDMから認証ベクトルを取得する相手
AMF — UDMから加入者情報を取得する相手
Registration — UDMが認証・加入者情報取得で登場する手続き
NF辞典 / Interface辞典 — 用語の確認