Životní cyklus sítí IMT a 5G: Architektura, návrh, nasazení a provoz Počítačový Kurz

Úvod do IMT a vývoje směrem k 5G

• Vize IMT-2020 a klíčové požadavky
• Verze standardu 3GPP a časový harmonogram normalizace
• Cesta evoluce od LTE k 5G
• Případová užití sítě 5G: eMBB, URLLC a mMTC
• Pásma frekvencí: nízké, střední a vysoké pásmo
• Klíčové ukazatele výkonu (KPI) pro sítě 5G

Architektura sítě 5G

• Architektury nasazení nezávislého (Non-Standalone) a nezávislého (Standalone)
• Služba založená na dizagregaci v jádře sítě 5G
• Rozdělení funkcí gNB mezi CU a DU
• Možnosti architektury RAN a volby nasazení
• Odpovídání řídicí a uživatelské roviny (Separation of Control and User Plane)

Komponenty RAN a jádra sítě

• Komponenty gNB: CU-CP, CU-UP a DU
• Funkce jádra: AMF, SMF a UPF
• Správa dat: UDM a AUSF
• Politiky a funkce repozitáře: PCF a NRF
• Funkce výběru síťového segmentu (NSSF)
• Klíčová rozhraní od N1 do N15
• Prokotové zásobníky napříč rozhraními sítě 5G

Transportní sítě pro 5G

• Architektura transportních sítí IP/MPLS pro 5G
• Návrh fronthaulu, midhaulu a backhaulu
• Srovnání rozhraní eCPRI a CPRI
• Synchronizace pomocí IEEE 1588 PTP a SyncE
• QoS (kvalita služby) a inženýrství provozu v transportních sítích

Úvod do Open RAN

• Architektura a principy O-RAN Alliance
• Funkce inteligentního řídícího prvku RAN (RIC)
• Dizagregace O-CU, O-DU a O-RU
• Otevřená rozhraní a vzájemná interoperabilita více výrobců
• Výhody a výzvy přijetí technologie Open RAN

Virtualizace a cloud-native technologie

• Architektura NFV a její role v 5G
• Kontejnerizace pro síťové funkce
• Kubernetes pro telekomunikační zátěže
• Nasazení cloud-native jádra sítě 5G
• Koncepce a vzory okrajového výpočtu (Edge computing)

Síťové segmentace (Network Slicing)

• Koncepce a principy síťových segmentů
• NSSAI a identifikace segmentu
• Typy segmentů pro různá případná užití
• Izolace zdrojů napříč segmenty
• Správa životního cyklu segmentu
• Mechanismy vynucování SLA

Multi-access Edge Computing (MEC)

• Architektura MEC a klíčové komponenty
• Přehled rámce ETSI MEC
• Scénáře nasazení na okraji sítě
• Umožnění aplikací s nízkou odezvou (latencí)
• Integrace MEC s jádrem sítě 5G

Návrh a plánování sítě 5G

• Pokrytí a modely šíření signálu
• Dimenzování kapacity pro RAN i jádro
• Plánování RAN s analýzou ztrát na linkách
• Dimenzování transportní sítě
• Sizing (určení rozměrů) jádra sítě a výběr lokalit

Plánování nasazení a integrace technologií

• Strategie nasazování sítí 5G
• Cesty migrace od LTE k 5G
• Integrace s existující infrastrukturou
• Požadavky na více výrobce při nasazení
• Metody testování a validace

Provoz sítě a observability (pozorování stavu)

• Operace NOC (Network Operations Center) a pracovní postupy
• Monitorování KPI a správa výkonu
• Sběr telemetrie a streamovacích dat
• Distribuovaný tracing a logování
• Korelace alarmů a správa událostí

Správa incidentů a poruch

• Metody detekce a izolace poruch
• Metody analýzy kořenových příčin
• Přístupy k automatizované nápravě
• Postupů eskalace a pracovní postupy
• Optimalizace průměrného času opravy (MTTR)

Správa změn a operační kontinuální provoz

• Procesy řízení změn a governance
• Plánování okenní doby údržby
• Strategie návratu zpět (rollback) a mitigace rizik
• Plánování obnovy po katastrofě
• Vzory návrhu vysoké dostupnosti
• Postupy zálohování a obnovy dat

Předcházející a korektivní údržba

• Plánování a časování údržby
• Postupy upgradu softwaru
• Správa životního cyklu hardwaru
• Strategie proaktivního monitorování
• Správa náhradních dílů

Správa spektra

• Frekvenční pásma pro nasazení 5G
• Přístupy k licencování spektra
• Metody říšení rušení signálu
• Dynamický sdíl频谱 (spectrum)/sdílení spektra v reálném čase
• Koordinace regulátorů a soulad s předpisy

Zabezpečení mobilní sítě a bezpečný návrh

• Architektura zabezpečení 5G podle specifikace 3GPP TS 33.501
• Autentizace pomocí protokolů 5G-AKA a EAP-AKA
• Šifrování a ochrana integrity
• Zabezpečení síťového domény (Domain Security)
• Proxy pro ochranu na okraji sítě (SEPP)
• Zvažování zabezpečení při roamingu
• Modelování hrozeb v sítích 5G
• Základy principů zabezpečeného návrhu architektury
• Praktiky hodnocení zranitelnosti
• Monitorování bezpečnosti a reakce na incidenty
• Architektura Zero Trust v sítích 5G

Operační odolnost a soulad s předpisy (Compliance)

• Rámcové systémy pro telekomunikační resilientní sítě
• Plánování continuity byznysu
• Přehled regulačních požadavků
• Soulad se standardy a governance
• Příprava na audity

Automatizace sítě

• Rámcové systémy automatizace pro sítě 5G
• Orchestrační platformy a nástroje
• Provisioning bez zásahu člověka (Zero-touch provisioning)
• Koncepce řízení na základě úmyslů (Intent-based networking)
• Přívody CI/CD pro síťové funkce
• AI a ML v provozu sítí

Hodnocení technologií a výrobců

• Kritéria hodnocení technologií 5G
• Návrh Proof of Concept (PoC)
• Přístupy k testování interoperability
• Analýza celkové nákladovosti vlastnictví (TCO)
• Rozhodovací rámce nezávislé na výrobcích

Praktické případové studie

• Návrh RAN pro regionálního operátora
• Scénář dimenzování transportní sítě
• Cvičení z hodnocení zabezpečení
• Nácvik řízení poruch
• Simulace správy změn
• Plánování kontinuálního provozu