Curso de Ciclo de Vida de Redes IMT e 5G: Arquitetura, Design, Implantação e Operações

Introdução à IMT e à Evolução para o 5G

• Visionamento da IMT-2020 e requisitos principais
• Releases do 3GPP e cronograma de padronização
• Caminho de evolução do LTE para o 5G
• Casos de uso do 5G: eMBB, URLLC e mMTC
• Bandas de espectro: banda baixa, média e alta
• Indicadores-chave de desempenho (KPIs) para redes 5G

Arquitetura do 5G

• Arquiteturas de implantação não-estandalone (NSA) e standalone (SA)
• Arquitetura baseada em serviços do 5G Core
• Divisão funcional do gNB em CU e DU
• Opções de arquitetura da RAN e escolhas de implantação
• Separação entre plano de controle e plano de utilizador (user plane)

Componentes da RAN e da Rede Central

• Componentes do gNB: CU-CP, CU-UP e DU
• Funções core: AMF, SMF e UPF
• Gestão de dados: UDM e AUSF
• Funções de política e repositório: PCF e NRF
• Função de seleção de slices de rede (NSSF)
• Interfaces principais da N1 à N15
• Pilhas de protocolo nas interfaces do 5G

Redes de Transporte para o 5G

• Arquitetura de transporte IP/MPLS para o 5G
• Design de fronthaul, midhaul e backhaul
• Comparação das interfaces eCPRI e CPRI
• Sincronização com IEEE 1588 PTP e SyncE
• QoS e engenharia de tráfego no transporte

Introdução ao Open RAN

• Arquitetura e princípios da O-RAN Alliance
• Funções do Controlador Inteligente da RAN (RIC)
• Disagregação da O-CU, O-DU e O-RU
• Interfaces abertas e interoperabilidade multi-fornecedor
• Vantagens e desafios da adoção do Open RAN

Tecnologias Virtualizadas e Cloud-Native

• Arquitetura NFV e seu papel no 5G
• Conteneurização para funções de rede
• Kubernetes para cargas de trabalho de telecomunicações (telco)
• Implantação do 5G Core cloud-native
• Conceitos e padrões de computação na borda (edge computing)

Slicing de Rede (Network Slicing)

• Conceitos e princípios do slicing de rede
• NSSAI e identificação de slices
• Tipos de slice para diferentes casos de uso
• Isolação de recursos entre slices
• Gestão do ciclo de vida do slice
• Mecanismos de aplicação de SLA

Computação na Borda Multi-Acesso (MEC)

• Arquitetura MEC e componentes principais
• Visão geral do framework ETSI MEC
• Cenários de implantação na borda
• Habilitação de aplicações de baixa latência
• Integração do MEC com o 5G Core

Design e Planeamento de Redes 5G

• Planeamento da cobertura e modelos de propagação
• Dimensionamento da capacidade para RAN e core
• Planeamento da RAN com análise do balanço de enlace (link budget)
• Dimensionamento da rede de transporte
• Dimensionamento da rede central e seleção de locais

Planeamento da Implantação e Integração Tecnológica

• Estratégias de implantação para redes 5G
• Vias de migração do LTE para o 5G
• Integração com infraestruturas existentes
• Considerações para implantações multi-fornecedor
• Abordagens de teste e validação

Operações de Rede e Observabilidade

• Operações NOC e fluxos de trabalho
• Monitorização de KPIs e gestão de desempenho
• Coleta de telemetria e dados em streaming
• Rastreamento distribuído e registo (logging)
• Correlação de alarmes e gestão de eventos

Gestão de Incidentes e Avarias

• Técnicas de deteção e isolamento de avarias
• Métodos de análise da causa raiz
• Abordagens de remediação automatizada
• Procedimentos e fluxos de trabalho de escalonamento
• Otimização do MTTR (Mean Time to Repair)

Gestão de Mudanças e Continuidade Operacional

• Processos de controlo de mudanças e governação
• Planeamento de janelas de manutenção
• Estratégias de rollback e mitigação de riscos
• Planeamento de recuperação de desastres
• Padrões de design para alta disponibilidade
• Procedimentos de backup e restauro

Manutenção Preventiva e Corretiva

• Programação e planeamento da manutenção
• Procedimentos de atualização de software
• Gestão do ciclo de vida do hardware
• Estratégias de monitorização proativa
• Gestão de peças sobresselentes

Gestão do Espectro

• Bandas de frequência para implantação do 5G
• Abordagens de licenciamento do espectro
• Técnicas de gestão de interferência
• Partilha dinâmica do espectro
• Coordenação regulatória e conformidade

Segurança de Redes Móveis e Segurança desde o Design (Security by Design)

• Arquitetura de segurança do 5G conforme 3GPP TS 33.501
• Autenticação com 5G-AKA e EAP-AKA
• Criptografia e proteção de integridade
• Segurança do domínio da rede
• Proxy de Proteção de Borda de Rede (SEPP)
• Considerações de segurança para roaming
• Modelação de ameaças em redes 5G
• Princípios de arquitetura segura
• Práticas de avaliação de vulnerabilidades
• Monitorização de segurança e resposta a incidentes
• Arquitetura Zero Trust no 5G

Resiliência Operacional e Conformidade

• Frameworks de resiliência para redes de telecomunicações
• Planeamento de continuidade de negócios
• Visão geral dos requisitos regulatórios
• Cumprimento de padrões e governação
• Preparação e realização de auditorias

Automação de Rede

• Frameworks de automação para redes 5G
• Plataformas e ferramentas de orquestração
• Provisionamento sem intervenção humana (zero-touch)
• Conceitos de rede baseada em intenções (intent-based networking)
• Pipelines CI/CD para funções de rede
• IA e ML para operações de rede

Avaliação Tecnológica e de Fornecedor

• Critérios de avaliação para tecnologias 5G
• Design de provas de conceito (PoC)
• Abordagens de teste de interoperabilidade
• Análise do custo total de propriedade (TCO)
• Frameworks de decisão neutros quanto a fornecedores

Estudos de Caso Práticos

• Design da RAN para um operador regional
• Cenário de dimensionamento de transporte
• Exercício de avaliação de segurança
• Simulação de gestão de avarias
• Simulação de gestão de mudanças
• Planeamento da continuidade operacional