IMT y Ciclo de Vida de la Red 5G: Arquitectura, Diseño, Implementación y Operaciones

Introducción a IMT y la Evolución hacia 5G

• Vision y requisitos clave de IMT-2020.
• Liberaciones de 3GPP y cronograma de estandarización.
• Camino de evolución desde LTE hacia 5G.
• Casos de uso de 5G: eMBB, URLLC y mMTC.
• Bandas de espectro: banda baja, banda media y banda alta.
• Indicadores clave de rendimiento (KPI) para redes 5G.

Arquitectura 5G

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

Componentes de RAN y Red Central (Core)

• Componentes 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 segmentación de red: NSSF.
• Interfaces principales desde N1 hasta N15.
• Pilas de protocolo a través de las interfaces 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 la O-RAN Alliance.
• Funciones del Controlador Inteligente de RAN (RIC).
• Desagregación de O-CU, O-DU y O-RU.
• Interfaces abiertas e interoperabilidad multi-proveedor.
• Ventajas y desafíos de la adopción de Open RAN.

Virtualización y Tecnologías Cloud-Native

• Arquitectura NFV y su papel en 5G.
• Contenerización para funciones de red.
• Kubernetes para cargas de trabajo de telecomunicaciones (telco).
• Despliegue del Core 5G cloud-native.
• 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 segmentos.
• Tipos de segmento para diferentes casos de uso.
• Aislamiento de recursos entre segmentos.
• Gestión del ciclo de vida del segmento.
• Mecanismos de cumplimiento de SLA.

Edge Computing Multiacceso (MEC)

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

Diseño y Planificación de Redes 5G

• Planificación de cobertura y modelos de propagación.
• Dimensionamiento de capacidad para RAN y Core.
• Planificación RAN con análisis del presupuesto de enlace (link budget).
• Dimensionamiento de la red de transporte.
• Definición del tamaño del Core y selección de emplazamientos.

Planificación de Implementación e Integración Tecnológica

• Estrategias de despliegue para redes 5G.
• Vías 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 y flujos de trabajo.
• Monitoreo de KPI y gestión del rendimiento.
• Recopilación de datos en streaming y telemetría.
• Trazabilidad distribuida y registro de eventos (logging).
• Correlación de alarmas y gestión de incidentes.

Gestión de Incidentes y Fallos

• Técnicas de detección y aislamiento de fallos.
• Métodos de análisis de la causa raíz (RCA).
• Enfoques de corrección automatizada.
• Procedimientos de escalamiento y flujos de trabajo.
• 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 respaldo 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 Redes Móviles y Seguridad por Diseño

• Arquitectura de seguridad 5G según 3GPP TS 33.501.
• Autenticación mediante 5G-AKA y EAP-AKA.
• Cifrado e integridad.
• Seguridad del dominio de la red.
• Proxy de Protección de Borde de Red (SEPP).
• Consideraciones de seguridad para el roaming.
• Modelado de amenazas en redes 5G.
• Principios de arquitectura segura.
• Prácticas de evaluación de vulnerabilidades.
• Monitoreo de seguridad y respuesta a incidentes.
• Arquitectura Zero-Trust (Confianza Cero) en 5G.

Resiliencia Operativa y Cumplimiento Normativo

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

Automatización de la Red

• Marcos de automatización para redes 5G.
• Plataformas y herramientas de orquestación.
• Provisionamiento sin intervención humana (Zero-Touch).
• Conceptos de redes basadas en intenciones (Intent-based networking).
• 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 pruebas de interoperabilidad.
• Análisis del costo total de propiedad (TCO).
• Marcos de decisión independientes de proveedores.

Casos Prácticos Estudiados

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