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

Introducción a IMT y la evolución hacia 5G

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

Arquitectura 5G

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

Componentes de RAN y del núcleo de red

• Componentes de gNB: CU-CP, CU-UP y DU.
• Funciones del núcleo: AMF, SMF y UPF.
• Gestión de datos: UDM y AUSF.
• Funciones de política y repositorio: PCF y NRF.
• Función de selección de rebanado de red: NSSF.
• Interfaces principales desde N1 hasta 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 del consorcio O-RAN Alliance.
• Funciones del Controlador Inteligente de RAN (RIC).
• Disgregación 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 cloud-native

• Arquitectura NFV y su papel en 5G.
• Contenedores para funciones de red.
• Kubernetes para cargas de trabajo de telecomunicaciones.
• Despliegue del núcleo 5G cloud-native.
• Conceptos y patrones de computación perimetral (edge computing).

Segmentación de red (Network Slicing)

• Conceptos y principios de la segmentación de red.
• NSSAI e identificación de rebanados.
• 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 perimetral multi-acceso (MEC)

• Arquitectura MEC y componentes clave.
• Descripción general del marco ETSI MEC.
• Escenarios de despliegue perimetral.
• Habilitación de aplicaciones de baja latencia.
• Integración de MEC con el núcleo 5G.

Diseño y planificación de redes 5G

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

Planificación del despliegue e integración tecnológica

• Estrategias de despliegue para redes 5G.
• Vías de migración desde LTE hacia 5G.
• Integración con la 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 mediante telemetría y streaming.
• Rastreo distribuido y registro de eventos (logging).
• Correlación de alarmas y gestión de eventos.

Gestión de incidentes y fallas

• Técnicas de detección y aislamiento de fallas.
• Métodos de análisis de causa raíz.
• Enfoques de remediación automatizada.
• Procedimientos y flujos de trabajo de escalación.
• 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 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 piezas de repuesto.

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 (Security by Design)

• 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 la red.
• Proxy de protección perimetral (SEPP).
• Consideraciones de seguridad en 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 de confianza cero (Zero Trust) 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 para auditorías.

Automatización de redes

• Marco de automatización para redes 5G.
• Plataformas y herramientas de orquestación.
• Provisionamiento sin intervención (Zero-touch provisioning).
• Conceptos de redes basadas en intenciones.
• Pipelines CI/CD para funciones de red.
• IA y aprendizaje automático 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.
• Marco de decisiones neutro respecto al proveedor.

Casos prácticos

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