Descriptif
Dans le domaine des réseaux mobiles, la couverture réseau demeure un enjeu majeur pour les opérateurs. Cette couverture est encore plus difficile à l’intérieur des bâtiments. En effet, plus de 70% des communications, aussi bien voix que données, sont réalisées dans un lieu fermé. L'opérateur est amené à étudier de nouvelles solutions s’il veut étendre la couverture réseau et fournir un service de qualité. La solution à ce problème est donc de rapprocher le dernier point d’accès du réseau mobile au plus près de l’utilisateur.
Pour cela, les opérateurs déploient des antennes distribuées, des cellules traditionnelles de petite taille (Small Cells), ou plus généralement des réseaux d’accès hétérogènes. Cela n’est pas sans poser des problèmes de réalisation importants, comme la cohabitation entre des cellules traditionnelles et des cellules de petite taille, ou bien le Handover, sujets pour lesquels des techniques innovantes ont été mises en place. Les opérateurs doivent faire face à une autre contrainte, celle de la limite du spectre de fréquence. Pour cela, ils cherchent à optimiser son utilisation en délestant le maximum de trafic mobile sur le réseau fixe.
Les technologies d’accès du réseau local, tel que le Wi-Fi, combiné aux Small Cells (3G/4G), apportent la solution en permettant le Data Offloading. D’autres technologies utilisant le déploiement d’antennes multiples et une centralisation du traitement sont également présentées.
Cette formation aborde à la fois les aspects économiques et techniques des Small Cells et Femtocells. Elle permet également de comprendre en quoi ces réseaux sont une révolution au niveau de l’architecture et des usages, et comment ils annoncent la 5G. Les concepts présentés sont illustrés au travers d’études de cas pour une meilleure compréhension du sujet.
Objectifs pédagogiques
- Positionner les réseaux hétérogènes, HetNets (Heterogeneous Networks) dans le déploiement des réseaux mobiles (3G et 4G).
- Identifier les nouveaux services et les enjeux économiques apportés par cette nouvelle technologie, pour construire de nouveaux modèles économiques.
- Construire des architectures HetNets, Small Cells et Femtocells en prenant en compte les spécificités des technologies, des réseaux et de leur gestion.
- Expliquer en quoi les orientations de ces innovations s’intègrent à la 5ème génération de réseaux mobiles.
effectifs minimal / maximal:
3/40Pour les étudiants du diplôme Formations Courtes
Programme détaillé
Introduction aux réseaux d'accès hétérogènes (HetNets)
- Introduction et définitions
- Marché de l'accès fixe et mobile (large bande)
- Challenges posés aux opérateurs pour la mise en place de connectivité de proximité et indoor
- Rappels sur les architectures globales des réseaux mobiles et leur évolution
- Introduction des petites cellules et des réseaux hétérogènes
- Introduction des systèmes radio distribués (DAS et DRS)
- Acteurs du marché : opérateurs, équipementiers (réseaux, CPE)
Architectures réseaux
- Rappels sur les architectures réseaux mobiles et fixes
- Évolution des interfaces, de l'architecture, des protocoles et des services
- Normalisation des solutions mobiles
- Évolution de l'ingénierie radio, impact de la taille des cellules
- Interconnexion des réseaux mobiles et des passerelles internet (FAI)
- Passerelles Wi-Fi et évolution des réseaux mobiles : hotspot, concepts UMA/GAN, Femtocell 3G+/4G
Architectures Small Cells, Femtocells et HetNets
- Convergence fixe mobile : du NGN à IMS
- Standardisation, protocoles
- Architectures, services
- Éléments de réseaux : Small Cells, relais, Femtocells (HeNB), RRU/RRH, DAS (leur fonctionnement, leurs spécificités)
- Problématiques spécifiques : localisation, synchronisation, sécurité et interfonctionnement macro-Femto
- Techniques ICIC, eICIC, feICIC (gestion de l'interférence entre la couche macro et la couche Small Cells)
- Mise en œuvre dans les réseaux 3G/3G+ : spécificités 3G/3G+, évolution de l'architecture 3G/3G+, gestion des interférences, évolution de l'accès aux services, évolutions des services
- Réseaux 4G : spécificités et optimisations 4G, gestion des interférences par coordination d'interférences (e-ICIC) et scheduling coordonné, SON (Self Organised Network), évolution de l'accès aux services (LIPA – Local IP Access, SIPTO - Selected IP Traffic Offload, ANDSF - Access Network Discovery and Selection Function), évolution des services
- Approches IEEE : HotSpot 2.0 & 802.11u
- Écosystème des HetNets
Prespectives : la 5G
- 50 Gbps en point de mire
- Initiatives 5G actuelles
- Nouveautés radio : évolution OFDM (OFDM filtré : FBMC, BFDM, UFMC, GFDM), évolution MIMO (massive MIMO, 3D-MIMO), évolution du spectre (du très large bande au-delà des 10 GHz), évolution FDD/TDD (TDD dynamique, Single Channel FDD), schéma avancés de CA (Carrier Aggregation)
- Nouveautés réseau : architectures virtualisées, architecture Mesh, architectures SDN, Smart RAN et Cloud RAN, une hétérogénéité étendue
- Nouveaux services : évolution vidéo & audio, de l'internet des objets à l'internet tactile
Études de cas et évolution des modèles économiques
- Déploiements en France et en Europe par les opérateurs publics pour les abonnés résidentiels
- Exemples de mise en œuvre pour les abonnés professionnels
- Problématique du multi-opérateur
- Cas spécifique des pays en développement
- Perspectives liées à l'internet des objets (IoT)
- Nouveaux modèles d'opérateurs apparaissant sur le marché
