Descriptif
La formation dresse un panorama des 30 ans d’évolution des concepts et des techniques radiomobiles. Le GSM, premier standard à proposer un service de téléphonie numérique publique dans un environnement radio, sera notre point de départ. Les évolutions datas HSCSD, GPRS et EDGE viendront compléter le panel des solutions 2G/2G+ proposées. La décade 3G/3G+ avec les standards UMTS, HSPA ainsi que les évolutions NGN et IMS seront ensuite abordées avant de nous projeter dans le présent avec le LTE et son évolution LTE Advanced constituant le socle 4G. En outre, la 5G s’annonce pour la décade à venir.
Ces standards seront présentés sous un angle technique, en explicitant les grands principes, les évolutions des interfaces radio, les architectures, les procédures et les services. On cherchera à les mettre en perspective par rapport à d’autres solutions qui ont émergé en parallèle, mais avec un succès moindre (PdC, CDMA 0ne, CDMA 2000, EvDo et UMB par exemple). Nous aborderons l’apport des standards IEEE Wi-Fi et WiMax. Un bilan macro-économique de l’évolution de l’écosystème associé à ces standards conclura le panorama.
Objectifs pédagogiques
- Expliquer l'évolution des réseaux mobiles publics du point de vue des technologies radio, des architectures réseaux et des différents services proposés.
- Apprécier la place des solutions de radiocommunications publiques par rapport à d'autres solutions similaires ou connexes.
- Évaluer les enjeux macro-économiques des réseaux mobiles.
Pour les étudiants du diplôme Formations Courtes
Programme détaillé
Panorama des normes mobiles
- Évolution des normes européennes : du GSM à HSDPA/HSUPA vers LTE
- Autres standards mondiaux : IS136, IS95, CDMA2000, PdC, PdC-P, UMB
- Normes PMR : TETRA, TETRAPOL
- Des intrus : Bluetooth, Wi-Fi, WiMAX fixe et mobile, etc.
2G : GSM
- Architecture
- Services de téléphonie et de données
- Interface radio : canaux physiques et logiques, procédures de mobilité, sélection de cellule et handover
- Procédures principales : gestion des appels, de la sécurité et du Roaming
2G+ : HSCSD, GPRS, EDGE
- Quelques concepts IP
- Du HSCSD au GPRS
- GPRS
- Évolution de l'architecture et de l'interface radio
- Services : notion de QoS, contextes PdP, Internet mobile, WAP
- Procédures principales : gestion des sessions, de la sécurité et du Roaming
- EDGE
- Une nouvelle modulation
- E-CSD et E-GPRS
- Une norme pré 3G : GERAN, accès aux services 3G, stratégie de déploiement des opérateurs
3G : UMTS
- Architecture du réseau
- Services 3G : phonie, data, visio, TV-Live, H.323, H.324, localisation
- Interface radio : codes, canaux physiques et logiques, soft handover, power control
- Procédures principales : gestion des appels, des sessions, de la QoS, de la sécurité et du roaming
- Stratégie de déploiement des opérateurs
3G+ : HSDPA/HSUPA/NGN/IMS
- Évolution cœur de réseau : vers un réseau tout IP, NGN, IMS et SIP
- Évolution radio
- HSDPA et HSUPA : principes, HARQ, canaux DL et UL, mécanismes de scheduling
- HSPA : MIMO, QAM64, interface radio unifiée, voix sur HSPA
- Évolution du RAN : converged RAN, RRH et interfaces CPRI/OBSAI/ORI
Compléments 3G/3G+
- Solutions broadcast/multicast : MBMS
- Des solutions UMA/GAN aux Box 3G/3G+
4G : LTE
- Genèse du LTE, l’apport de WIMAX (802.16d/802.16e)
- OFDM : principes, avantages et inconvénients, évolutions vers OFDMA
- OFDM LTE : canaux UL et DL, HARQ, MIMO, performances et concepts d'ingénierie
- Architecture et protocoles : E-UTRAN (eNodeB), EPC (MME, SGW, PGW) et PCC (PCEF, PCRF)
- Services : voix (VoLTE, SRVCC, CS-FallBack), RCS, data, multimédia, lien avec IMS
- Procédures : gestion des services, mobilité, handover, sécurité, gestion de la QoS, interopérabilité 3GPP/non-3GPP
- e-MBMS : principes, architecture, impact radio, services
4G+ : LTE Advanced & LTE Advanced Pro
- Carrier Aggregation, MIMO amélioré, COMP, Relay node
- Quelques compléments : concept SON, femtocells 4G
- Évolutions PMR : GSE à MCPTT, D2D et ProSe
- Évolutions M2M/IoT : du LTE-M au NB-IoT, modèle de service
- Évolutions V2X : vers un véhicule connecté, de l’eCall à la voiture autonome
Ingénierie et dimensionnement 2G/3G/4G
- Capacité : nombre d'usagers, débits
- Ingénierie radio : bilan de liaison et couverture
- Dimensionnement des équipements et des interfaces
- Gestion de la QoS
Une 5G à venir
- 5G Phase 1 et Phase 2 :
- Services : modèle de services 5G (eMBB, mMTC, uRLLC), évolution vidéo et audio, de la réalité augmentée à la réalité virtuelle, de l'internet des objets à l'internet tactile, l'essor du marché M2M (Machine to Machine), évolutions D2D et V2X
- Évolutions radio : une 4G plus flexible, l’OFDM 5G, massive MIMO, un nouveau spectre à explorer (de 6 à 60 GHz), évolution FDD/TDD (TDD dynamique), schéma avancé de CA et DC, NOMA, SCMA, architecture (gNB)
- Évolutions d’architecture et protocoles: SDN, NFV, virtualisation et cloud, les fonctions 5G (AMF, SMF, UDM, AUSF, UPF, NSSSF), Slicing
- Évolutions des procédures : gestion des services, mobilité, handover, sécurité, gestion de la QoS, interopérabilité 3GPP/non-3GPP
Bilan de l’écosystème 2G/3G/4G/5G
Synthèse et conclusion
Support pédagogique multimédia
