IMT und 5G-Netzlebenszyklus: Architektur, Design, Implementierung und Betrieb Schulung

Einführung in IMT und die Evolution zu 5G

• Die Vision von IMT-2020 und deren zentrale Anforderungen
• 3GPP-Releases und der Zeitplan der Normung
• Entwicklungspfad von LTE zu 5G
• 5G-Anwendungsfälle: eMBB, URLLC und mMTC
• Frequenzbänder: Low-Band, Mid-Band und High-Band
• Kennzahlen (KPIs) für 5G-Netze

5G-Architektur

• Architekturen für den Betrieb im Non-Standalone- und Standalone-Modus
• Dienstbasierte Architektur des 5G Core
• Funktionsaufteilung der gNB in CU und DU
• RAN-Architekturoptionen und Entscheidungsmöglichkeiten für die Implementierung
• Trennung von Steuer- und Nutzdatenpfad

Komponenten des RAN und Kernnetzes

• gNB-Komponenten: CU-CP, CU-UP und DU
• Core-Funktionen: AMF, SMF und UPF
• Datenmanagement: UDM und AUSF
• Richtlinien- und Repository-Funktionen: PCF und NRF
• Funktion zur Netzwerk-Slice-Auswahl: NSSF
• Schnittstellen N1 bis N15
• Protokollstapel über die 5G-Schnittstellen hinweg

Transportnetze für 5G

• IP/MPLS-Transportarchitektur für 5G
• Design von Fronthaul, Midhaul und Backhaul
• Vergleich der Schnittstellen eCPRI und CPRI
• Synchronisation mittels IEEE 1588 PTP und SyncE
• QoS und Traffic Engineering im Transport

Einführung in Open RAN

• Architektur und Grundsätze der O-RAN Alliance
• Funktionen des RAN Intelligent Controller
• Disaggregation von O-CU, O-DU und O-RU
• Offene Schnittstellen und Multi-Anbieter-Interoperabilität
• Vorteile und Herausforderungen der Adoption von Open RAN

Virtualisierung und Cloud-Native-Technologien

• NFV-Architektur und deren Rolle in 5G
• Kontainerisierung für Netzwerkfunktionen
• Kubernetes für Telekommunikationsworkloads
• Cloud-Native-Implementierung des 5G Core
• Konzepte und Muster der Edge Computing

Network Slicing

• Konzepte und Grundsätze des Network Slicing
• NSSAI und Slice-Identifikation
• Slice-Typen für verschiedene Anwendungsfälle
• Ressourcenisolation über Slices hinweg
• Lebenszyklusverwaltung von Slices
• Mechanismen zur Durchsetzung von SLAs

Multi-Access Edge Computing (MEC)

• MEC-Architektur und zentrale Komponenten
• Übersicht über das ETSI MEC-Framework
• Szenarien für die Edge-Implementierung
• Ermöglichung von Anwendungen mit niedriger Latenz
• Integration von MEC in den 5G Core

Design und Planung von 5G-Netzen

• Abdeckungsplanung und Ausbreitungsmodelle
• Kapazitätsauslegung für RAN und Core
• RAN-Planung mit Link-Budget-Analyse
• Auslegung des Transportnetzes
• Dimensionierung des Kernnetzes und Standortunterstützung

Implementierungsplanung und Technologieintegration

• Implementierungsstrategien für 5G-Netze
• Migrationspfade von LTE zu 5G
• Integration in bestehende Infrastruktur
• Überlegungen bei Multi-Anbieter-Implementierungen
• Test- und Validierungsansätze

Netzwerkbetrieb und Observability

• NOC-Betrieb und Workflows
• KPI-Monitoring und Performance-Management
• Telementrie und Streaming-Datenerfassung
• Distributed Tracing und Logging
• Alarmkorrelation und Event-Management

Vorfall- und Fehlermanagement

• Techniken zur Fehlererkennung und Isolierung
• Methoden der Ursachenanalyse (Root Cause Analysis)
• Automatisierte Remediation-Ansätze
• Eskalationsverfahren und Workflows
• Optimierung der mittleren Reparaturzeit (MTTR)

Änderungsmanagement und operative Kontinuität

• Änderungskontrollprozesse und Governance
• Planung von Wartungsfenstern
• Rollback-Strategien und Risikominimierung
• Disaster-Recovery-Planung
• Hochverfügbarkeits-Architekturmodelle
• Sicherungs- und Wiederherstellungsverfahren

Präventive und korrektive Wartung

• Wartungsplanung und -scheduling
• Verfahren für Software-Upgrades
• Hardware-Lebenszyklusverwaltung
• Proaktive Überwachungsstrategien
• Management von Ersatzteilen

Spektrumsmanagement

• Frequenzbänder für den 5G-Betrieb
• Ansätze zur Spektrumslizenzierung
• Techniken zur Interferenzverwaltung
• Dynamisches Spectrum Sharing
• Regulatorische Koordinierung und Compliance

Mobilfunksicherheit und Security by Design

• 5G-Sicherheitsarchitektur gemäß 3GPP TS 33.501
• Authentifizierung mit 5G-AKA und EAP-AKA
• Verschlüsselung und Integritätsschutz
• Sicherheit im Netzwerkdomain
• Security Edge Protection Proxy (SEPP)
• Betrachtungen zur Roaming-Sicherheit
• Threat Modeling in 5G-Netzen
• Grundsätze sicherer Architektur
• Praktiken der Schwachstellenbewertung
• Sicherheitsüberwachung und Incident Response
• Zero-Trust-Architektur in 5G

Operationale Resilienz und Compliance

• Resilienz-Frameworks für Telekommunikationsnetze
• Business-Continuity-Planung
• Übersicht der regulatorischen Anforderungen
• Einhaltung von Standards und Governance
• Vorbereitung auf Audits

Netzwerkautomatisierung

• Automatisierungs-Frameworks für 5G-Netze
• Orchestrierungsplattformen und -tools
• Zero-Touch Provisioning
• Konzepte des Intent-Based Networking
• CI/CD-Pipelines für Netzwerkfunktionen
• KI und ML für den Netzwerkbetrieb

Bewertung von Technologien und Anbietern

• Kriterien zur Bewertung von 5G-Technologien
• Design von Proof-of-Concept
• Ansätze zum Interoperabilitätstest
• Total Cost of Ownership (TCO)-Analyse
• Anbieterneutrale Entscheidungsrahmen

Praktische Fallstudien

• RAN-Design für einen regionalen Operator
• Szenario zur Transportdimensionierung
• Übung zur Sicherheitsbewertung
• Fehlermanagement-Training
• Simulation des Änderungsmanagements
• Planung der operativen Kontinuität