Réseaux cellulaires et évolutions
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Description
Les réseaux mobiles de 4ème et 5ème génération (4G) sont disponibles dans la plupart des pays. A l’opposé des générations précédentes qui restaient marquées par une conception héritée du réseau téléphonique traditionnel, les réseaux 4G et 5G ont été conçus comme des réseaux IP permettant un accès via une interface radio et offrant un service de mobilité et permettent un « Internet mobile ».
Pour offrir ce service, l’opérateur doit déployer au dessus de son réseau IP une architecture spécifique et mettre en œuvre des protocoles additionnels spécifiés par le 3GPP. Ce module contient une présentation de l’architecture 4G, des protocoles mise en œuvre entre les équipements avec un accent particulier sur le protocole GTP (GPRS Tunneling Protocol). Au-delà de la présentation des protocoles, il vise à dégager les concepts fondamentaux (gestion de la mobilité, de la sécurité, de la sporadicité des transmissions) mis en œuvre. Il introduit à également aux réseaux 5G.
Par ailleurs, les services conversationnels (par exemple appels téléphoniques) sont un service essentiel pour les clients. Les principes de la téléphonie sur IP (par exemple utilisation du protocole Session Initiation Protocol, SIP) ont été repris mais les impératifs garantie de qualité de service, de sécurité et de disponibilité ont nécessité la spécification d'une architecture qui utilise le réseau 4G comme un réseau d'accès. C'est l'Internet Multimedia System qui utilisé pour le service Voice over LTE (VoLTE) ou Voice Over New Radio (VoNR)Programme
À la fin de ce cours, vous saurez :
- Maîtriser les concepts des systèmes cellulaires et de leurs évolutions de la 2G à la 5G en termes de technologies radio, de protocoles et d’architectures
- Enumérer les éléments d’un réseau mobile et leurs principales fonctions
- Hiérarchiser les fonctions de transport et de contrôle en 4G
- Maîtriser l'architectures et les éléments des réseaux d’accès cellulaires, interfaces et protocoles ainsi que les canaux physiques et logiques, les couches fonctionnelles RLC/MAC, RRC, RRM.
- Assimiler les procédures attachement, mise à jour de localisation établissement de sessions, gestion de la mobilité
- Assimiler les évolutions apportées par la 5G, en termes de paradigme, de technologies, d’approche et d’ouverture.
- Placer la 5G dans les évolutions technologiques des réseaux mobiles
Le cours traite d’abord de la 4G puis de la 5G.
- Architecture et technologies 4G
- Fonctions 5G : AMF, SMF, UDM, …)
- Gestion de la mobilité
- Réseaux HetNet et architecture CRAN
- Architecture et technologies 5G
- Canaux physiques, logiques et de transport
- CPRI et eCPRI
- Attachement et gestion de session PDU
- Modes NSA vs SA,
- Modes eMBB, uRLLC, mMTC, …
- Analyse, Performances KPI (débits, latence)
- Slicing
- Exemples de verticaux
Apport du projet IMTFor5G+ : nouveaux travaux pratiques sur les mesures radio et le slicing 5G
Pré-requis
Ce cours requiert une maîtrise des concepts et technologies réseaux IP.
