IMT y Ciclo de Vida de las Redes 5G: Arquitectura, Diseño, Implementación y Operaciones

Introducción a IMT y la Evolución hacia 5G

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

Arquitectura 5G

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

Componentes de la RAN y Red Central

• Componentes del gNB: CU-CP, CU-UP y DU.
• Funciones centrales: 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 clave N1 a N15.
• Pilas de protocolos en 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 con IEEE 1588 PTP y SyncE.
• Calidad de Servicio (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.

Tecnologías de Virtualización y Nativas de la Nube

• Arquitectura NFV y su papel en el 5G.
• Contenerización para funciones de red.
• Kubernetes para cargas de trabajo de telecomunicaciones.
• Implementación del 5G Core nativo de 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 segmentos.
• Tipos de segmento para diferentes casos de uso.
• Aislamiento de recursos entre segmentos.
• Gestión del ciclo de vida de los segmentos.
• Mecanismos de cumplimiento de SLA.

Computación en el Borde Multi-acceso (MEC)

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

Diseño y Planificación de Redes 5G

• Planificación de cobertura y modelos de propagación.
• Dimensionamiento de capacidad para RAN y red central.
• Planificación de la RAN con análisis del presupuesto de enlace.
• Dimensionamiento de la red de transporte.
• Tamaño y selección de sitios para la red central.

Planificación de Implementación e Integración Tecnológica

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

Operaciones de Red y Observabilidad

• Operaciones NOC y flujos de trabajo.
• Monitoreo de KPI y gestión del rendimiento.
• Recopilación de datos en streaming y telemetría.
• Trazabilidad distribuida 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 retroceso (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 la implementación 5G.
• Enfoques de licenciamiento del espectro.
• Técnicas de gestión de interferencias.
• Compartición dinámica del espectro.
• Coordinación regulatoria y cumplimiento.

Seguridad de la Red Móvil y Seguridad por Diseño

• Arquitectura de seguridad 5G según 3GPP TS 33.501.
• Autenticación con 5G-AKA y EAP-AKA.
• Cifrado y protección de integridad.
• Seguridad del dominio de red.
• Proxy de Protección de Edge (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

• Marcos de resiliencia para redes de telecomunicaciones.
• Planificación de continuidad del negocio.
• Descripción general de requisitos regulatorios.
• Cumplimiento de estándares y gobernanza.
• Preparación y adecuación para auditorías.

Automatización de Redes

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

Evaluación de Tecnologías y Proveedores

• Criterios de evaluación para tecnologías 5G.
• Diseño de pruebas conceptuales (Proof of Concept).
• Enfoques de pruebas de interoperabilidad.
• Análisis del costo total de propiedad (TCO).
• Marcos de decisión independientes de proveedores.

Casos Prácticos y Estudios de Caso

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