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# System prepended metadata

title: 行動電信網路期末考110.01.07

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# 行動電信網路期末考110.01.07 
**不保證答案正確性**
![](https://i.imgur.com/kaialYz.png)

## HW8

### 1. Given the following IMS network architecture, please describe the three different roles of CSCF.
![](https://i.imgur.com/C5Rvj9b.png)
* P-CSCF (Proxy) 代理
    * 用戶終端的SIP信令，在IMS中的第一個接觸點
    * 在漫遊的例子中
        P-CSCF屬於visited network
        負責把用戶產生的SIP請求轉給對應的I-CSCF或S-CSCF
    * 支援兩種主要功能
        * 控制在visited network(分配到的)bearer
        * 產生收費的紀錄，讓visited network可以像home network收費
    * ```(較細節)負責壓縮SIP header用來減少傳輸的頻寬```
* I-CSCF (Interrogating) 詢問
    * 使用者所有連入此(I-CSCF所屬)網路的連線，都要經過這個進入點
    * 為要執行SIP註冊的用戶，挑對應的S-SCSF(透過HSS詢問)
    * 轉發對應的註冊請求
    * 提供THIG的功能(讓外面的人無法直接看到S-CSCF)
        * 提供特定的安全性需求
        * 對外隱藏網路的配置和拓撲
* S-CSCF (Serving) 服務
    * 用戶實際註冊的SIP server，實際提供應用給使用者的伺服器
    * 在SIP架構(術語)中，S-CSCF扮演三種角色：
        * Registrar：SIP用戶註冊的地方
        * Proxy Server：轉送SIP服務請求給其他伺服器
        * User Agent：實際處理SIP request

### 2. Please describe the functions of MGCF (Media Gateway Control Function) and MGW (Media Gateway) in IMS.
* MGCF 媒體閘道器控制功能(Media Gateway Control Function)
    * 呼叫控制協議轉換(call control protocol conversion)
        * 將建立會話的SIP信令，由S-CSCF透過Mg介面轉傳給MGCF
        * SIP信令會被MGCF轉成ISUP信令，再傳入PSTN網路，反之亦然

    * 控制MGW(媒體閘道器)
    * 識別I-CSCF
        * 當PSTN傳來通話請求時，MGCF要負責找到對應的I-CSCF

* MGW 媒體閘道器(Media Gateway)
    * 由MGCF控制
    * 透過H248協定
    * 媒體轉換(media conversion)
    * bearer控制
    * payload處理

### 3. Please describe the following registration procedure in IMS.
![](https://i.imgur.com/lKNiXWk.png)
* 看圖說故事(part4 p.4)

### 4. Please describe the following Mobile Call Origination procedure in IMS.
![](https://i.imgur.com/uka9tK5.png)
* 看圖說故事(part4 p.13)


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## HW9

### 1. Please briefly describe 5G use case categories. 
* 增強型移動寬帶(eMBB)。通過利用mmWave天線，將移動計算性能提升到全新水平，實現具有實時響應能力的高速沉浸式和雲連接體驗。最大膽的預測表明，5G可以在高移動性下處理高達20 Gb / s的峰值吞吐量和1 Gbps吞吐量。
* 大型機器類型通信（mMTC）。 將允許嵌入式傳感器與任何對象之間的無縫連接，從而迅速推動不同行業對物聯網的採用。像是智慧城市/智慧家庭；改善資產跟踪和物流；徹底改變工業製造和維護流程，並改變其他準備採用物聯網的行業。
* 超可靠的低延遲通信（URLLC）。無人駕駛汽車，機器人技術和無人駕駛飛機等一些新興應用需要一種新型的數據通信，具有超高的可靠性和基於截止日期的低延遲要求。 URLLC可能使5G比衛星更具競爭力，一些電信公司正在探索5G取代GPS進行地理定位的可能性。

### 2. Please describe the concept of network slicing in terms of the three layers: (1) service instance layer, (2) network slice instance layer, and (3) resource layer. 
* service instance layer 
    * 提供客戶或商業服務
    * 服務由運營商或第三方提供
    * 被network slice instance layer支持
* network slice instance layer 
    * 被resource layer支持
    * 更全面的網路架構
    * 更複雜的網路功能
* resource layer
    * 包含物理資源，例如計算，網絡，內存，存儲等

### 3. Please explain the idea of virtualization in network slicing. 
* 虛擬化是使用適當的技術對資源抽象化
* 用屬性表示資源
* 簡化對資源的使用和管理
* 伺服器虛擬化：與底層物理分離的VM
* 網路虛擬化：與底層物理分離的虛擬網路

### 4. Please  explain  the  three  different  kinds  of  actors  in  a  framework  of  network slicing: Infrastructure provider, Tenant, and End user. 
* InP
    * 資源提供與管理者
    * 虛擬化資源並提供給租戶
* Tenant
    * 從InP租用虛擬網路
    * 可以管理租用下來的虛擬網路，並分租給下游用戶
* End user
    * 使用Tenant提供的部分網路服務
    * 沒有提供給其他人服務，到這就停了

### 5. Please explain the idea of orchestration in network slicing.
* 將不同的事物集合在一起並進行協調的藝術
* 由於參與者太多元，需要協調器來協調看似完全不同的網絡過程
* 選擇資源的最佳方式滿足客戶服務需求
* 客戶驗證
* 資源分配
* 事件通知


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## HW10

### 1. Please describe the functionalities of the three planes in computer networks: the data plane, the control plane, and the management plane.
* data plane
    * 負責轉發數據 foward packets
* control plane
    * 繞送協定
    * 決定繞送路徑
* management plane
    * 控制device
    * 遠程監控

### 2. Please explain the general idea of SDN in terms of the following figure.
![](https://i.imgur.com/e1PiXZE.png)
* 區分成control plane 和 data plane
* 切換網路只要fowarding 就好
* 由network operation system統一負責邏輯控制
* controller platform 透過 API 控制 data plane element
* OPEN FLOW 控制 fowarding 控制網路路徑(有table)

### 3. Please describe the differences between traditional networking and SDN in terms of the following figure.
![](https://i.imgur.com/LQM4GKa.png)
* traditional networking
    * control和data之間的強關聯，使增加function難度大增，並且要增加新設備也很困難(因為沒有虛擬化)
    * 硬要增加通常是使用middleboxes，要付出大量資源，而且部署困難
* SDN
    * 切開conrtol 和 data
    * 由於可以共用control，所以對網路編程變得更容易
    * 共享資訊，有利於作出更有效決策
    * 無需針對新功能的位置制定精確的策略
    * 不同應用程序的集成變得更加簡單

### 4. Please explain the southbound Interface (SI) and northbound Interface (NI) in SDN.
* SI
    * SI定義了轉發設備(fowarding device)和控制平面(control plane)元素之間的通信協議
    * 該協議規範了控制和數據平面元素交互的方式
* NI
    * 用於開發應用程序的通用接口
    * 北向接口將底層指令集抽象化給SI用來program fowarding device

### 5. Please describe the operation of an OpenFlow-enabled SDN device in terms of the following figure.
![](https://i.imgur.com/OWS1WEq.png)

* 有三步驟由左到右(rule>action>stats(counter++))
* firewall
* 根據flow table 上的規則來控制packets
* 當有新的packets到來時，從第一條規則往下比對到最後一條
* 如果沒有默認規則，則所有packets將被丟棄
* 通常都會有默認規則
* 可採取的行動(圖上)


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## HW11

### 1. Please describe the three components: NFVI, MANO, and the VNF layer in the ETSI NFV reference architecture using the following figure.
![](https://i.imgur.com/Z0Tr6MS.png)
* NFVI
    * data plane
    * 提供資源，轉發data
* MANO
    * control plane
    * VNF之間建立連線
    * 為NFVI分配資源
* the VNF layer
    * application plane
    * hosts VNFs(can be application)

### 2. Please  explain  the  responsibilities  of  each  of  the  three  parts  of  the  NFV management  and  orchestration  layer:  (1)  Virtualized  Infrastructure  Manager (VIM), (2) NFV Orchestrator (NFVO), and (3) VNF Manager (VNFM).
* VIM
    * 控制與管理NFVI的資源，像是網路、儲存
* NFVO
    * 分配NFVI的資源
    * 管理VNFs 的 life cycle
    * 計算最佳路徑去連結VNF
* VNFM
    * 管理多個VNF
    * 管理VNF實例化，更新，搜索，擴展和終止


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## HW12

### 1. Please describe the purposes of client and server contexts in the ONF SDN architecture.
![](https://i.imgur.com/bZrIdTI.png)

* server-clinet realationships
* client contexts
    * 提供controller需要的資訊，支持與聯繫一個特定client
    * 包含 resource group 和 client support function
        * resource group 包含抽象且客製化的資源觀點，通過NI給clinet
        * client support function 包含支持客戶操作功能，查看logs、使用量，反映用戶與伺服器之間的交互
* server contexts
    * controller 需要的所有訊息
    * 通過其南向接口之一與資源組中的一組基礎資源進行交互

### 2. Please describe the roles of the infrastructure SDN controller (IC) and the tenant SDN controller (TC) in the ETSI-proposed SDN usage in NFV architectural framework.
![](https://i.imgur.com/JcFHo6O.png)
* IC
    * 設置和管理基礎網絡資源，使可以和VNFs溝通
    * 由VIM管理，此控制器可以根據需要更改基礎架構行為
* TC
    * 動態管理用於實現租戶網絡服務的相關VNF
    * TC所執行的操作和管理任務是由在其之上運行的應用程序（例如OSS）觸發的

### 3. Please describe the roles of the infrastructure SDN controller (IC) and the tenant SDN controller (TC) in the following SDN-enabled NFV deployment example.
![](https://i.imgur.com/6Q3nbRB.png)
* IC
    * 管理網路資源
    * 在NFVI上部署
    * 集成VIMs
* TC
    * 被當作VNF
    * 依靠虛擬交換機/路由器提供的功能來啟用VNF組合
    * 通過其SI將相關指令轉發到此類虛擬交換機/路由器
    * 通過其NI，TC提供了一種向最終用戶安全地公開所選網絡服務功能的方法


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## HW13

### 1. Consider an example involving three actual Network Functions—PCF, AMF and NRF. Please explain the three procedures: Service Registration, Service Discovery, and Service Request of the 3GPP service-based architecture (SBA) using the following figure.
![](https://i.imgur.com/3HJ7Mup.png)
* Service Registration
    * PCF使用HTTP PUT消息向NRF註冊，該消息包含有關PCF的信息，例如可用服務，網絡地址和身份
    * NRF驗證該請求有效，存儲與PCF註冊相關的數據，並通過對PCF的響應來確認PCF註冊
    * 現在，通過查詢NRF，其他網絡功能可以使用PCF服務
* Service Discovery
    * AMF使用HTTP GET向NRF發送查詢，說明它要求的是哪種NF，以及該NF應支持哪些服務
    * NRF過濾掉所有已註冊並正在提供所需服務的NF，然後響應AMF
* Service Request
    * AMP使用HTTP POST向PCF請求服務
    * 收到此服務請求後，PCF會確定AMF請求的適用策略，並通過HTTP響應來回复AMF

### 2. Please explain what network functions in 5GC map to MME, S/PGW, HSS, PCRF in EPC, respectively. 
https://www.grandmetric.com/2018/03/02/5g-core-network-functions/
* MME
    * AMF(Access and Mobility Management Function)
        * mobility management
* S/PGW
    * SMF(Session Management Function)
        * 分配與管理 UE IP
    * UPF(User Plane Function)
        * 封包轉送與繞送
* HSS
    * AUSF(Authentication Server Function)
        * 認證伺服器
    * UDM(Unified Data Management )
        * AKA
* PCRF
    * PCF(Policy Control Function)
        * 統一的策略框架，為CP功能提供策略規則(policy)

### 3. Please explain the functionalities of AMF, SMF, and UPF in 5GC.
* AMF(Access and Mobility Management Function)
    * 信令的加密
    * 激活idle設備
    * 藉由AUSF認證裝置
    * 不處理session management
* SMF(Session Management Function)
    * 管理session
    * 透過AMF轉發來和end user聯繫
    * 藉由service-based interface 與其他NF交互
    * 選擇與控制UPF
    * 收集自己的計費數據，並控制UPF中的計費功能
* UPF(User Plane Function)
    * 封包繞送與轉發
    * 穩定的IP錨點
    * UPF生成流量使用情況報告給SMF
    * 檢查packet
    * 當用戶idle時，幫忙流量緩衝
    * 發送QOS標記

版本2
* AMF：全稱 Access and Mobility Management Function，接入和移動管理功能，終端接入許可權和切換等由它來負責。
* SMF：全稱 Session Management Function，會話管理功能，提供服務連續性，服務的不間斷使用者體驗，包括IP地址和/或錨點變化的情況。
* UPF：全稱 User Plane Function，使用者面管理功能，與UPF關聯的PDU會話可以由(R)AN節點通過(R)AN和UPF之間的N3介面服務的區域，而無需在其間新增新的UPF或移除/重新 - 分配UPF