IMT és 5G hálózati élettartam: architektúra, tervezés, üzembe helyezés és működtetés Képzés

1. nap

1. Bevezetés és az ökoszisztéma áttekintése

• Többdimenziós perspektíva a 5G szabványra: üzleti oldal, szabványosítás, megvalósítás, tranzszport, RAN, Core, DevOps.

• Kapcsolatos fogalmak tisztázása: 5G, IMT-2020, NG-RAN, NR, 5GC, 5GS.

• A mobilhálózatok generációs folytonossága: zökkenőmentes evolúció a 4.5G-től a 5G-ig a 3GPP 15–17. kiadásain belül.

2. IMT-2020 vízió

• A UE a változás mozgatója és új követelmények forrása: a UE fogalomkiterjesztése IoT/mMTC (érzékelők), RedCap eszközök (kamerák) és UAV-k (drónok) bevételével.

• A 4G/LTE korlátai, az EPC rugalmatlansága és a tranzszporthálózati kihívások.

• Az eMBB, URLLC és mMTC határeset követelményei: használati esetek és azok hatása a RAN-ra és a Core-ra.

• A 5G hálózatot meghatározó általános rendszerszintű követelmények.

• Keresztfüggő képességök: Network Slicing, 5QI, CUPS, Multi-access Edge Computing (MEC) és Privacy by Design.

3. A UE és a NG-RAN közötti kommunikáció fizikai alapjai

• Az alapszintű rádiós fogalmak: Cell, Band, Channel Width.

• Az UE hálózati hozzáférés alapjai: rádiós protokolstábla, MIB/SIB, Cell Selection mechanizmus, és a Physical Layer.

• A kapcsolat kezdeményezése: RACH (Msg 1-4), Paging, RRC.

4. NG-RAN architektúra

• A gNB logikai szétválasztása CU-ra és DU-ra.

• A Functional Split lehetőségei és azok következményei.

• Az O-RAN mint alternatíva/reference keretrendszer és szabvány a RAN kölcsönös működőképességére.

• A Control Plane és a User Plane szétválasztása.

• Az RRC protokoll és szerepe az NG-RAN-ban az UE műveleteinek koordinálásában és a NAS tunnelingben.

5. NG-RAN mechanizmusok és eljárások

• PDCP és Radio Bearers.

• Mérések: konfigurálás, jelentéstétel és egyéb eljárásokban való felhasználás.

• Az RRC Reconfiguration mint kulcsfontosságú eljárás az NG-RAN összes műveletéhez.

• Carrier Aggregation és Band Combination.

• Az AMF szerepe az NG-RAN koordinálásában, NGAP protokoll.

• Handover eljárások.

2. nap

1. Tranzzporthálózati alapok

• A tranzzpormérnöki tervezés komplexitása és a „csak kábelek” mítosz szétdobása: IP/MPLS mint központi technológia.

• Felosztás Fronthaul-, Midhaul- és Backhaul-ra: követelmények, elvárások és alkalmazások (beleértve az eCPRI-t).

• Az 5GS tartományból az IP router QoS-ra történő 5QI leképezése.

• Az idő és fázis osztása és szinkronizálása a rádiós sugárzáshoz a PTP (IEEE 1588) használatával.

2. A SBA architektúra belső működése a 5GC alapjaként

• Klasszikus IT stack: HTTP/2, JSON, OAuth2.

• A maghálózati funkciók kommunikációs mechanizmusai: Request-Response vs. Subscribe-Notify.

• Fő NF-k a hozzáférés kezelési és a NG-RAN-ról érkező forgalom terminálási szempontjából: NRF, AMF, SMF, UPF.

• Az NRF mint fő koordinátor: Service Registration, Service Discovery.

• (Koncepcionális áttekintés) Stateless architektúra és állapot tárolása bármely NF-hez UDSF használatával.

• (Koncepcionális áttekintés) Terheléselosztó és proxy mechanizmusok SCP-n keresztül.

3. Adatút és User Plane szétválasztás

• Adatáramlás a UE-től a 5GC-ig: az NG-RAN interfészek (N2, N3) és az NF-ek (AMF, SMF, UPF) korrelációja.

• Az AMF mint bejárati kapu a Control Plane-nak (NAS és NGAP jelek terminálása és demultiplekszálása).

• Az UPF mint a User Plane magja: a felhasználói adatok útválasztási megvalósítása és a GTP-U tunnel kapszulizálása.

• PDU Session Establishment hívásfolyamat: End-to-End Call Flow, QoS Flow kiosztással.

• N4 interfész (PFCP protokoll), TEID kiosztás, és szabályok (PDR, FAR), amelyek a rádiós forgalmat az külső Adathálózatokhoz (DN) kötik.

4. Feliratkezelés, identitás és szolgáltatási politikák

• Adatbázisok: UDR strukturált adatokhoz és UDM előfizetői feldolgozási logikához.

• 5G-AKA hitelesítési folyamat, amely az AUSF-et, a NAS kulcscserét és a SUCI mechanizmust foglalja magában.

• A PCF mint politikai menedzser és elosztó: ületi, mobilitási és SLA politikák.

• PDU session-ek kötte PCF példányokhoz BSF-en keresztül – kulcsfunkció az IMS/VoNR-hez.

5. Network Slicing

• Bevezetés a Network Slicing-ba, S-NSSAI paraméter azonosító beállítása.

• AMF és SMF példány kiválasztási mechanizmusok szolgáltatási profil alapján NSSF-en keresztül.

• Bevezetés a MEC-be, Uplink Classifier (UL CL) / Branching Point az UPF-ben.

6. Külső 5GC kitétel és API-k

• SEPP a roaming forgalom biztonságosítására.

• Non-3GPP hozzáférés: NG-RAN-n kívüli előfizetői forgalom N3IWF-en keresztül.

• Kitelés és integráció külső Application Functions (AF)-okkal NEF-en keresztül.

7. Választott végpontoktól végpontig tartó forgatókönyvek elemzése

• Eredeti regisztráció és PDU Session Establishment: NRF lekérdezés, AUSF hitelesítő adatok, előfizetési adatok lekérése UDM-ből és politikák PCF-ből.

• Path Switch Request és UPF áthelyezési eljárás aktív session-ek Inter-gNB handover esetén.

• Uplink Classifier (UL CL) mechanizmus az UPF és SMF szintjén MEC forgatókönyvekhez és Local Breakout (LBO) útválasztáshoz.

• Paging és hálózat által kezdeményezett Service Request, amely az UPF kezdeményezésére felébreszti a UE-t lefelé irányuló forgalomra.

3. nap

1. Átmeneti architektúra

• Áttekintés az EPC és E-UTRAN architektúrákról.

• 5G bevezetési lehetőségek (Standalone SA és Non-Standalone EN-DC).

2. 5GS és EPS együttélése

• EPS Fallback és Redirect mechanizmusok.

• Hibrid megvalósítások (PGW-C+SMF és PGW-U+UPF).

• N26 interfész az MME és AMF közötti Inter-System Handover eljárásokhoz.

• EN-DC elemzése mint a MR-DC (Multi-RAT Dual Connectivity) domináns variánsa.

• DSS (Dynamic Spectrum Sharing) mint spektrum-megosztási mechanizmus.

3. Telemetria, számlálók és adatkorelláció

• Jelenségek figyelése Számlálók (Counters) által, és azok KPI-kká való aggregálása.

• Eljárási pontosság értékelési megközelítései: Success Ratio, Failure Ratio, abszolút vs. százalékos értékek.

• Eseményszerű korelláció: komplex eljárások követése dedikált számlálók hiánya esetén.

• Adat normalizálás és nagyobb perspektíva nagyságrendekről.

4. Anomália-diagnosztika és naplóelemzés

• Problémák azonosítása, amelyek szoftver- vagy konfigurációs hibákat jeleznek (pl., "Sleeping Cell").

• Statisztikai eltérések és a 3GPP protokollok Cause Value-jainak leképezése a hibák gyökeri okainak azonosításához.

5. Chaos Engineering és hibakeresés

• Nyílt forráskódú 5GC megvalósítás kezelése dev/felhő környezetben.

• A Cloud-Native paradigma tesztelése: a mag mikroalkalmazás-elemek kicserélése üzemeltetési megszakítás nélkül.

• Szándékos hiba-bejuttatás és a failover viselkedés megfigyelése.

• NG-RAN degradálás szimulálása és a naplók korellálása az AMF oldalán.