Ciclo de vida de las redes IMT y 5G: Arquitectura, diseño, implementación y operaciones

Introducción a IMT y la evolución hacia 5G

• Visión IMT-2020 y requisitos clave.
• Lanzamientos de 3GPP y línea de tiempo de estandarización.
• Ruta de evolución desde LTE hacia 5G.
• Casos de uso de 5G: eMBB, URLLC y mMTC.
• Bandas de espectro: baja, media y alta frecuencia.
• Indicadores clave de desempeño (KPI) para redes 5G.

Arquitectura de 5G

• Arquitecturas de despliegue no independientes (NSA) e independientes (SA).
• Arquitectura basada en servicios del Core de 5G.
• División funcional del gNB entre CU y DU.
• Opciones de arquitectura RAN y decisiones de despliegue.
• Separación entre plano de control y plano de usuario.

Componentes de RAN y Red Central (Core)

• Componentes del gNB: CU-CP, CU-UP y DU.
• Funciones del Core: AMF, SMF y UPF.
• Gestión de datos: UDM y AUSF.
• Funciones de política y repositorio: PCF y NRF.
• Función de selección de fragmentos de red: NSSF.
• Interfaces clave desde N1 hasta N15.
• Pilas de protocolo en las interfaces 5G.

Redes de transporte para 5G

• Arquitectura de transporte IP/MPLS para 5G.
• Diseño de front-haul, mid-haul y back-haul.
• Comparación de interfaces eCPRI y CPRI.
• Sincronización con IEEE 1588 PTP y SyncE.
• QoS e ingeniería de tráfico en el transporte.

Introducción a Open RAN

• Arquitectura y principios de la Alianza O-RAN.
• Funciones del Controlador Inteligente de RAN (RIC).
• Disagregación de O-CU, O-DU y O-RU.
• Interfaces abiertas e interoperabilidad multi-proveedor.
• Ventajas y desafíos de la adopción de Open RAN.

Tecnologías de Virtualización y Nativas en la Nube (Cloud Native)

• Arquitectura NFV y su papel en 5G.
• Contenedores para funciones de red.
• Kubernetes para cargas de trabajo de telecomunicaciones.
• Despliegue del Core de 5G nativo en la nube.
• Conceptos y patrones de computación en el borde (Edge computing).

Segmentación de Red (Network Slicing)

• Conceptos y principios de la segmentación de red.
• NSSAI e identificación de fragmentos.
• Tipos de fragmentos para diferentes casos de uso.
• Aislamiento de recursos entre fragmentos.
• Gestión del ciclo de vida del fragmento.
• Mecanismos de cumplimiento de SLA.

Computación en el Borde Multi-accso (MEC)

• Arquitectura MEC y componentes clave.
• Visión general del marco ETSI MEC.
• Escenarios de despliegue en el borde.
• Habilitación de aplicaciones de baja latencia.
• Integración de MEC con el Core de 5G.

Diseño y Planificación de la Red 5G

• Planificación de cobertura y modelos de propagación.
• Dimensionamiento de capacidad para RAN y Core.
• Planificación de RAN con análisis del balance de enlace.
• Dimensionamiento de la red de transporte.
• Cálculo del tamaño y selección de sitios para el Core.

Planificación del Despliegue e Integración Tecnológica

• Estrategias de despliegue para redes 5G.
• Rutas de migración desde LTE hacia 5G.
• Integración con infraestructura existente.
• Consideraciones para el despliegue multi-proveedor.
• Enfoques de pruebas y validación.

Operaciones de Red y Observabilidad

• Operaciones del NOC (Network Operations Center) y flujos de trabajo.
• Monitoreo de KPI y gestión del rendimiento.
• Recolección de datos en streaming y telemetría.
• Trazabilidad distribuida y registro de eventos (logging).
• Correlación de alarmas y gestión de eventos.

Gestión de Incidentes y Fallos

• Técnicas de detección y aislamiento de fallos.
• Métodos de análisis de causa raíz.
• Enfoques de remediación automatizada.
• Procedimientos y flujos de trabajo de escalamiento.
• Optimización del tiempo medio de reparación (MTTR).

Gestión de Cambios y Continuidad Operativa

• Procesos de control de cambios y gobernanza.
• Planificación de ventanas de mantenimiento.
• Estrategias de reintegro y mitigación de riesgos.
• Planificación de recuperación ante desastres.
• Patrones de diseño para alta disponibilidad.
• Procedimientos de copia de seguridad y restauración.

Mantenimiento Preventivo y Correctivo

• Programación y planificación del mantenimiento.
• Procedimientos de actualización de software.
• Gestión del ciclo de vida del hardware.
• Estrategias de monitoreo proactivo.
• Gestión de repuestos.

Gestión del Espectro

• Bandas de frecuencia para el despliegue de 5G.
• Enfoques de licenciamiento del espectro.
• Técnicas de gestión de interferencias.
• Compartición dinámica del espectro.
• Coordinación regulatoria y cumplimiento.

Seguridad de Redes Móviles y Seguridad desde el Diseño

• Arquitectura de seguridad 5G según 3GPP TS 33.501.
• Autenticación con 5G-AKA y EAP-AKA.
• Cifrado e integridad de la información.
• Seguridad en el dominio de la red.
• Proxy de protección de bordes de seguridad (SEPP).
• Consideraciones de seguridad para roaming.
• Modelado de amenazas en redes 5G.
• Principios de arquitectura segura.
• Prácticas de evaluación de vulnerabilidades.
• Monitoreo de seguridad y respuesta a incidentes.
• Arquitectura de confianza cero (Zero-trust) en 5G.

Resiliencia Operativa y Cumplimiento

• Marco de resiliencia para redes de telecomunicaciones.
• Planificación de la continuidad del negocio.
• Visión general de los requisitos regulatorios.
• Cumplimiento de estándares y gobernanza.
• Preparación para auditorías.

Automatización de Redes

• Marco de automatización para redes 5G.
• Plataformas y herramientas de orquestación.
• Provisionamiento sin intervención (Zero-touch).
• Conceptos de redes basadas en intención (Intent-based networking).
• Pipelines CI/CD para funciones de red.
• IA y ML para operaciones de red.

Evaluación de Tecnología y Proveedores

• Criterios de evaluación para tecnologías 5G.
• Diseño de PoC (Proof of Concept).
• Enfoques de pruebas de interoperabilidad.
• Análisis del costo total de propiedad (TCO).
• Marco de decisiones neutrales en cuanto a proveedores.

Casos Prácticos de Estudio

• Diseño de RAN para un operador regional.
• Escenario de dimensionamiento de transporte.
• Ejercicio de evaluación de seguridad.
• Ejercicio de gestión de fallos.
• Simulación de gestión de cambios.
• Planificación de continuidad operativa.