IMT y ciclo de vida de la red 5G: Arquitectura, diseño, implementación y operaciones

Introducción a IMT y la evolución hacia 5G

• Visión e requisitos clave de IMT-2020.
• Versiones de 3GPP y cronograma de normalización.
• Trayectoria evolutiva desde LTE hacia 5G.
• Casos de uso de 5G: eMBB, URLLC y mMTC.
• Bandas de espectro: banda baja, media y alta.
• Indicadores clave de rendimiento (KPI) para redes 5G.

Arquitectura de 5G

• Arquitecturas de despliegue non-standalone y standalone.
• 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 de los planos de control y de usuario.

Componentes de la RAN y de la red central

• 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 network slice (NSSF).
• Interfaces clave N1 a N15.
• Pilas de protocolos en las interfaces de 5G.

Redes de transporte para 5G

• Arquitectura de transporte IP/MPLS para 5G.
• Diseño de fronthaul, midhaul y backhaul.
• Comparación de interfaces eCPRI y CPRI.
• Sincronización mediante IEEE 1588 PTP y SyncE.
• QoS e ingeniería de tráfico en el transporte.

Introducción a Open RAN

• Arquitectura y principios de O-RAN Alliance.
• Funciones del Controlador Inteligente de la RAN (RAN Intelligent Controller).
• Desagregación de O-CU, O-DU y O-RU.
• Interfaces abiertas e interoperabilidad entre múltiples proveedores.
• Ventajas y desafíos de la adopción de Open RAN.

Tecnologías de virtualización y cloud-native

• Arquitectura NFV y su papel en 5G.
• Contenedoresización para funciones de red.
• Kubernetes para cargas de trabajo telecom.
• Despliegue del Core de 5G cloud-native.
• Conceptos y patrones de edge computing.

Network Slicing (Segmentación de la red)

• Conceptos y principios del network slicing.
• NSSAI e identificación de slices.
• Tipos de slice para diferentes casos de uso.
• Aislamiento de recursos entre slices.
• Gestión del ciclo de vida del slice.
• Mecanismos de cumplimiento de SLA.

Computación en el borde multicapa (MEC)

• Arquitectura MEC y componentes principales.
• Resumen del marco MEC de ETSI.
• 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 RAN con análisis del margen de enlace.
• Dimensionamiento de la red de transporte.
• Tamaño y selección de emplazamientos de la red central.

Planificación del despliegue e integración tecnológica

• Estrategias de despliegue para redes 5G.
• Vías de migración desde LTE hacia 5G.
• Integración con infraestructuras existentes.
• Consideraciones para el despliegue multi-proveedor.
• Enfoques de prueba y validación.

Operaciones de red y observabilidad

• Operaciones NOC y flujos de trabajo.
• Monitoreo de KPI y gestión del rendimiento.
• Colección de datos mediante telemetría y streaming.
• Rastreo distribuido y registros (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 reversión (rollback) y mitigación de riesgos.
• Planificación de recuperación ante desastres.
• Patrones de diseño de 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 normativo.

Seguridad de la red móvil y seguridad por diseño

• Arquitectura de seguridad de 5G según 3GPP TS 33.501.
• Autenticación con 5G-AKA y EAP-AKA.
• Cifrado y protección de la integridad.
• Seguridad del dominio de red.
• Proxy de Protección en el Borde de Seguridad (SEPP).
• Consideraciones de seguridad en 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

• Frameworks 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

• Frameworks de automatización para redes 5G.
• Plataformas y herramientas de orquestación.
• Provisionamiento sin intervención humana (Zero-touch provisioning).
• Conceptos de networking basado en intenciones.
• Pipelines CI/CD para funciones de red.
• IA y ML para operaciones de red.

Evaluación tecnológica y de proveedores

• Criterios de evaluación para tecnologías 5G.
• Diseño de pruebas de concepto (PoC).
• Enfoques de prueba de interoperabilidad.
• Análisis del costo total de propiedad (TCO).
• Frameworks de decisión independientes del proveedor.

Casos prácticos

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