이동통신망에 설치된 NAT 장비를 LSN(Large Scale NAT) 혹은 CGN(Carrier Grade NAT)라고 부르고, 국내 통신 사업자망에는 Cisco, Juniper, Fortinet 등의 장비가 도입되어 있습니다.
넷매니아즈에서 소개드린 LTE 망 구성도는 3GPP 표준에 근거한 것이고, NAT 장비는 사업자의 필요성 - IP 주소 부족, 보안 - 에 의해 도입된 것이라 넷매니아즈 LTE 문서에 NAT 장비에 대한 설명이 없습니다. (나중에 기회가 되면 소개해 드리겠습니다.)

NAT 장비는 목적지 IP 주소가 변경된다고 Public IP 주소(Public Source IP)를 변경하지 않습니다.
NAT 장비가 변경하는 External IP 할당(Public Source IP)과 External Port 할당(Source Port) 규칙은 RFC 4787에 설명이 되어 있으며, 간단히 말씀드리면
- 동일 Private IP 주소를 가진 단말에게는 동일한 External IP 주소를 할당/유지하고,
- External Port 할당 규칙은 벤더/설정마다 다릅니다. RFC 4787에 따르면 Endpoint Independent Mapping(EIM), Address Dependent Mapping(ADM), Address and Port Dependent Mapping(APDM)이란 이름으로 각 규칙을 설명하고 있는데, 대부분의 NAT 장비는 Address and Port Dependent Mapping이고, 이 규칙은 단말이 보내는 패킷의 4-tuple(SIP, DIP, SP, DP) 마다 서로 다른 External Port를 할당하게 됩니다.

즉, 서로 다른 목적지로 패킷을 보내는 경우 External IP 주소는 유지, External Port는 변경됩니다.

만약 Public IP 주소가 변경되는 것을 보고 싶으시다면 해당 단말에 대한 NAT session이 NAT 장비에서 삭제된 후 다시 트래픽이 전송되도록 해야 하며, 이를 위해서는 일정 시간동안 단말에서 전송하는 패킷이 하나도 없어야 합니다. (패킷이 하나라도 있으면 해당 NAT session이 유지될 것이므로 Public IP 주소는 변경되지 않을 것입니다.)

간결하고 자세한 설명 감사드립니다. 한방에 이해되었습니다
조금 헷갈리는 부분이 있는데 일반적으로 사람들이 사용하는 NAT 장비는 Address and Port Dependent Mapping가 아니라 Endpoint Independent Mapping 아닌가요? 대부분의 NAT 장비는 Address and Port Dependent Mapping 이라고 하셨는데 그렇게 되면 symmetric NAT 장비와 구별이 안될것 같아서요

네, 맞습니다.
NAT 장비는 크게 2분류로 나눌 수 있으며 이에 대한 Mapping Behavior는 다음과 같습니다.
1. 3G/LTE망에 도입된 NAT 장비 (LSN, CGN): Address and Port Dependent Mapping (앞서 제가 설명드린 내용이 이 부분에 대한 것이었구요)
2. Wi-Fi AP (댁내 설치된 혹은 Hot-Spot AP): Endpoint Independent Mapping (김민욱님이 말씀하시는 "일반적으로 사람들이 사용하는 NAT 장비"는 이걸 얘기하시는 것 같네요)

그리고 100% 이렇다는 것은 아니구요. 대부분이 이렇게 동작합니다.

아고 글이 지워졌네요; 죄송합니다;

네, 맞습니다.
테더링 AP의 NAT Behavior가 EIM인지 APDM인지는 잘 모르겠지만요.
EIM이라고 하더라도 어차피 테더링 AP를 통과하는 모든 트래픽은 LSN/CGN을 통하게 되므로 그 결과는 APDM입니다.