Présentation générale

• Les cas d’usages de la 5G : les marchés verticaux
• Les indicateurs de performance
• Les phases de la normalisation
• La 5G Privative, ses avantages et cas d’usage
• L’architecture générale des réseaux mobiles : RAN, le cœur de réseau : Plan de contrôle/Plan utilisateur
• Le rôle du MEC
• Introduction à la spécification O-RAN : Du V-RAN/C-RAN ver l’O-RAN
• Introduction à la virtualisation des réseaux SDN/NFV
• Les fonctionnalités TSN, 5G-LAN et ATSSS

Le modèle de déploiement du réseau NPN

• Modèle Standalone SNPN
• Modèle Hybride NPI-NPN
• Les modèles et les cas d’usage
• La mutualisation de la partie radio – RAN Sharing et le service 5G LAN

L’architecture fonctionnelle de la 5G

• L’architecture basée sur les points de référence, l’architecture basée sur le service (SBA), les interfaces SBI
• Les entités (gNB, AMF, SMF, AUSF, NSSF, UDM, UDR, PCF, UPF, NRF, UDR, NEF, N3IWF)
• Les interfaces N1 à N18, N22, N27, N31
• Les interfaces Xn et NG
• Network slicing, Identification et sélection du slice réseau (NSSA, S-NSSAI)
• L’architecture de sécurité
• La qualité de service

Les procédures

• L’attachement et la localisation
• L’authentification sur un serveur AAA
• La sélection et association d’une instance de Network Slide
• L’établissement de la session PDU
• Handover 3GPP/non 3GPP

L’interface radioélectrique 5G

• Le protocole RRC
• La couche de liaison de données : SDAP, PDCP, RLC, MAC
• Les canaux physiques : PBCH, PDCCH, PSDSH, PUCCH, PUSCH, PRACH
• Les signaux physiques PSS, SSS, DMRS, CSI-RS, PTRS, PRS
• Le partage des fonctions – les interfaces F1 et eCPRI
• Le plan de fréquence : sub 6GHz, mmWave
• La transmission OFDM et le multiplexage d’accès
• La numérologie
• Les modes duplex : FDD, TDD, Flexible Duplex, Full Duplex
• Les procédures de la couche physique : l’accès initial, l’ordonnancement, le mécanisme de retransmission HARQ, le contrôle de puissance, la gestion des faisceaux

Rappel sur les architectures des réseaux, les fonctions des entités et les protocoles mis en jeu

• L’architecture des réseaux mobiles :
  • GSM : BTS, BSC, TCU, MSC, GMSC
  • GPRS : PCU, SGSN, GGSN
  • UMTS (évolution par rapport à la 2G) : Node B, RNC
  • EPS (évolution par rapport à la 3G et 4G CUPS) : eNB, MME, SGW, PGW, PCRF
  • 5GS (évolution par rapport à la 4G) : gNB, AMF, SMF, UPF, PCF, NSSF
  • Les bases de données HLR/AUC, HSS, UDM/UDR, EIR
• L’architecture protocolaire (plan de trafic et plan de contrôle) :
  • sur le réseau GSM/GPRS : NAS, RR, BSSAP, ISUP, MAP, GTPv1-C, BTSM
  • sur le réseau UMTS : NAS, RRC, RANAP, RNSAP
  • sur le réseau EPS : NAS, RRC, S1-AP, X2-AP, GTPv2-C
  • sur le réseau 5GS : NAS, RRC, PFCP, SBI, GTP-v2-C

Les procédures et la sécurité

• Évolution des mécanismes de sécurité du réseau 2G au réseau 5G (l’architecture SBA)
• Les algorithmes de chiffrement et d’intégrité (Kasumi, GEA, Milenage, Snow3G)
• L’attachement:
  • Identification et authentification (De l’IMSI au SUCI)
  • Les algorithmes COMP128, AKA, EAP
• Le chiffrement du plan de trafic et de contrôle
  • pour l’établissement de session : Les Algorithmes GEA, UEA, AES, EEA
  • pour la procédure d’appel sur les réseaux 2G/3G (Les algorithmes A5/1, A5/2, A5/3)
• L’intégrité du plan de contrôle
  • La mise en sécurité NAS : les algorithmes UIA, EIA

Les aspects sécuritaires dans l’architecture IMS

• Rappel sur l’architecture IMS
• Mise en œuvre de la procédure d’authentification du mobile
• L’établissement du tunnel IPSec entre le mobile et l’architecture IMS (SBC/P-CSCF)

Présentation générale

• Les fonctionnalités de la 5G en regard des fonctionnalités 4G: eMBB, URLCC, mMTC
• Les objectifs et les attentes
• Les phases de la normalisation
• L’architecture générale, les tranches de réseau (Network Slicing), la comparaison 4G / 5G
• Les options de déploiement et le choix des différentes architectures: SA/NSA, Non Standalone LTE assisted, Non Standalone NR assisted, positionnement de la 5G en complémentarité de la 4G, Dual Connectivity en mode 3, 3A et 3X
• L’interface radioélectrique, la comparaison 4G / 5G

L’architecture fonctionnelle de la 5G

• L’architecture basée sur les points de référence, l’architecture basée sur le service (SBA), les interfaces SBI
• Les entités (gNB, AMF, SMF, AUSF, NSSF, UDM, UDR, PCF, UPF, NRF, UDR, NEF)
• Les interfaces N1 à N18, N22, N27, N31
• Les interfaces Xn et NG
• Network slicing, Identification et sélection du slice réseau (NSSA, S-NSSAI)
• L’intégration multi-RAT hétérogène
• L’interfonctionnement 4G / 5G
• C-RAN et déploiement des MEC (Fog Computing)
• Roaming Home Routed, Local Breakout, roaming network slicing
• L’architecture de sécurité
• La qualité de service
• SMS over NAS 5GC

Les procédures

• L’attachement et la localisation
• La sélection et association d’une instance de Network Slide
• L’établissement de la session PDU
• Les différents types de handover

L’interface radioélectrique 5G

• Le protocole RRC
• La couche de liaison de données : SDAP, PDCP, RLC, MAC
• Les canaux physiques : PBCH, PDCCH, PSDSH, PUCCH, PUSCH, PRACH
• Les signaux physiques PSS, SSS, DMRS, CSI-RS, PTRS
• Le partage des fonctions – les interfaces F1 et eCPRI
• Le plan de fréquence : sub 6GHz, mmWave
• Les modes duplex : FDD, TDD, Flexible Duplex, Full Duplex
• Le multiplexage temporel : la structure de la trame
• Le multiplexage fréquentiel : l’espacement entre les sous-porteuses, la numérologie
• Les nouveaux schémas de codage (LDPV et Polar Code)
• Les formes d’onde : GFDM, UFMC, FBMC, f-OFDM
• La transmission massive MIMO et 3D-MIMO (Beam Management, Beam Control, TRP)
• L’accès multiple : OFDMA, SC-FDMA, NOMA
• Les procédures de la couche physique : l’accès initial, l’ordonnancement, le mécanisme de retransmission HARQ, le contrôle de puissance, la gestion des faisceaux

Introduction et historique des télécommunications optique sans fil

Les principes de fonctionnement

• Rappel d’électromagnétisme
• Liaison optique (absorption, diffusion, aérosols, …)
• Vue directe (Pe, Sr , Div, FOV, Aff Geo, …)
• Par réflexion (spéculaire, diffuse)

L’état de l’art de la communication optique sans fil

• Dans l’espace, dans l’eau
• A l’extérieur (Free Space Optics – FSO, …)
• Dans la maison/bâtiment

Panorama des standards en présence

• IrDA, VLCC
• IEEE 802.15.7, IEEE 802.11

Ecosystème et solutions associées

• Géolocalisation
• Broadcast
• Communications full-duplex

Mise en oeuvre

• La législation du spectre (ANFR, ETSI, IUT-R, …)
• Les normes d’éclairement (IEC-62471, …)
• La sécurité (EN 60825, …)
• Caractéristiques techniques de mise en œuvre
• Cas d’usages – success stories – résultats obtenus

Présentation de logiciels de simulation (fournis gratuitement)

• FSO Prediction (exemple simulation Outdoor)
• QOFI (exemple simulation Indoor)

Démonstrations

Introduction

• Les objectifs de la LTE Advanced
• Aperçu des principales évolutions
• Les catégories de mobiles : les débits

L’agrégation de bandes radioélectriques

• La notion de Component Carrier (CC) primaire et secondaire, le Cross Scheduling
• Les scénarios de déploiement : l’agrégation intra-bande et inter-bande
• L’acquittement sur le sens montant : l’évolution du canal PUCCH
• Le plan utilisateur : la structure de la couche liaison de données

Le système d’antenne

• Le multiplexage spatial pour le sens montant et le sens descendant
• Le mappage des mots de code sur les couches physiques
• Le mode de transmission pour le sens descendant TM9 : le format DCI 2C
• Le signal de référence : DM-RS, CSI-RS pour le mode TM9
• Le mode de transmission pour le sens montant TM2 : le format DCI 4

Le relayage

• Concepts et architecture

Les réseaux hétérogènes

• Rappel sur les types de nœuds radioélectriques
• Le mécanisme de gestion des interférences eICIC
• Cas des interférences entre les cellules macro, femto et pico

La transmission multipoint coordonnée

• La transmission multipoint coordonnée pour le sens descendant : concepts et performances
• La transmission multipoint coordonnée pour le sens montant : concepts et performances

Introduction aux réseaux de mobiles 2G / 3G / 4G

• Les services, les débits, les architectures
• Les différentes releases de la 4G

L’architecture du réseau de mobiles 4G

• Les entités : eNodeB, MME, SGW, PGW
• Les protocoles de signalisation : NAS (EMM et ESM), RRC, S1-AP, GTP-C, X2-AP
• Le tunnel IP : le protocole GTP-U
• Les bearers, la qualité de service
• Les architectures de roaming : home routed & local breakout
• Le handover inter-système PS-PS
• La fonction CS Fallback
• La fonction SRVCC
• Les HomeCell et Router LTE

Les procédures

• La procédure d’attachement
• La mise à jour de la localisation
• L’établissement d’une session
• Les procédures de handover intra-système : le handover basé sur l’interface X2, le handover basé sur l’interface S1

Les caractéristiques de l’interface radio

• Le multiplexage spatial : MIMO, diversité en émission
• Les modes de transmission
• Le multiplexage fréquentiel : la technique OFDM
• La gestion des interférences : le mécanisme ICIC
• Le multiplexage temporel
• L’accès multiple : OFDMA, SCFDMA

Les évolutions de la LTE Advanced

• L’agrégation des canaux radios
• L’évolution des modes de transmission
• La transmission coordonnée : la fonction CoMP
• Les réseaux hétérogènes
• Les nœuds de relayage
• Le traitement des interférences dans un environnement hétérogène : le mécanisme eICIC

Comparaison des réseaux de mobiles 2G / 3G / 4G

• Les services, les débits, les architectures

Les entités du réseau de mobiles 4G

• L’organisation du réseau d’accès radio
• Les fonctions de l’eNodeB
• Les fonctions du MME
• Les fonctions du SGW
• Les fonctions du PGW
• L’architecture PCC : les entités PCRF et PCEF

L’architecture du réseau de mobiles 4G

• Cas des accès avec et sans roaming
• Les interfaces Uu, S1-MME, S1-U, S5/S8, S10, S11, X2
• Les bearers, la qualité de service
• Les HomeCell et Router LTE

Les protocoles de signalisation

• La signalisation NAS (EMM et ESM)
• La signalisation RRC
• La signalisation S1-AP
• La signalisation GTP-C
• La signalisation X2-AP

La gestion des communications

• La procédure d’attachement
• La mise à jour de la localisation
• L’établissement d’une session
• Les procédures de handover
• Le handover intra eUTRAN basé sur l’interface X2
• Le handover intra eUTRAN basé sur l’interface S1

Le handover inter-systèmes en mode PS

• Rappel sur l’architecture des réseaux 2G / 3G en mode PS
• Les interfaces S3, S4, S12
• Les procédures de handover

Le mécanisme CSFB

• Rappel sur l’architecture des réseaux 2G / 3G en mode CS
• L’interface SGs
• La procédure d’appel

L’architecture MBMS

• Les zones MBMS
• L’architecture MBMS : BM-SC, MBMS-GW, MCE
• Les protocoles : M1-AP, M2-AP, M3-AP
• La synchronisation
• L’établissement de la session
• Le comptage
• L’architecture GBA
• L’architecture de sécurité
• L’interface Ua

Le handover inter-système en mode CS

• Rappel sur l’architecture IMS
• Le mécanisme SRVCC
• Les procédures de handover

L’accès radio non-3GPP

• La connexion simultanée : MAPCOM, IFOM, NSWO
• L’accès non-3GPP non contrôlé : l’architecture, l’attachement
• L’accès non-3GPP contrôlé : l’architecture

La description du réseau

• Le réseau Internet
• Le réseau d’accès
• La boucle locale
• Le dégroupage – la salle de dégroupage
• La desserte interne
• Le service téléphonique
• La vidéo diffusée
• La vidéo à la demande

Les technologies ADSL et SHDSL

• L’architecture ADSL
  • La baie outdoor
  • Le DSLAM
  • La Box
• La transmission ADSL
• Les différents signaux ADSL
• La trame ADSL
• Le débit de transmission
• La diaphonie
• La synchronisation
• SHDSL: Architecture et signal

Les technologies VDSL et G.fast

• Les plans de fréquence : 8MHz, 12 MHz, 17 MHz, 30 MHz
• Les différents profils : les débits, le pas entre porteuses, la puissance d’émission
• Les principales caractéristiques : la protection contre le bruit impulsif, la couche de convergence PTM-TC, la gestion de l’interface, l’amélioration du retard, le diagnostic de la boucle
• Les différents scénarios de déploiement

La description des flux

• La mise sous tension
• La synchronisation ADSL
• Le protocole PPP
• Le protocole PPPoE
• La configuration DHCP
• Les codecs voix et vidéo
• Le protocole RTP
• Le protocole SIP
• Le protocole IGMP
• Le protocole RTSP

Introduction aux réseaux d’accès optique

• Les topologies FTTx
• Les technologies PON, P2P

Architecture du réseau LTE

• Le pourquoi du LTE
• Les standards 3GPP
• L’architecture du réseau LTE et les fonctions de chaque entité
• Les interfaces et les protocoles associés

Les services fournis par le réseau LTE

• Le service data
• Le service voix
• Les services IMS

Les opérations LTE en DL et UL

• Les principes et OFDMA
• La transmission OFDMA en DL
• Cyclic Prefix (ISI)
• La transmission SC-FDMA en UL
• La pile protocolaire LTE: RRC, PDCP, RLC, MAC et PHY
• La chaîne de transmission : Encoding, Interleaving, modulation
• L’adaptation du lien radio : CQI, MCS
• ACK/ NACK et le power control
• La structure de la trame : LTE Resource block, Resource Element, Resources Element Group,…

Interface Air et les protocoles associés

• L’allocation des ressources LTE
• Les canaux LTE (Logiques, Transports et Physiques)
• Schedulers UL/DL
• HARQ et ARQ
• Les rapports de mesures en Uplink (CQI, PMI, RI)

Acquisition System

• UE Power-up
• La synchronisation (PSS, SSS, BCH, Cell ID)
• Les Master Information Block (MIB) et System Information Blocks (SIBs)
• La procédure Random access

Connexion au réseau

• La sélection du MME, S-GW et P-GW
• Authentification et l’allocation d’adresse IP
• L’établissement du default bearer

L’établissement du service et les paramètres de QoS

• Les paramètres de QoS (QCI, AMBR, GBR, ARP,…)
• Le rôle du PCRF dans la gestion de la QoS
• EPS Bearers (Default VS Dedicated)
• SDFs et les TFTs

La mobilité

• Les scénarios de la mobilité définis par 3GPP
• Etats RRC (RRC Idle / RRC Connected)
• X2 / S1 Handover
• Inter MME Hand over
• Inter Radio Technologies Hand over
• CSFB / SRVCC
• Idle Mode et la procédure du paging

Panorama des standards

• La technologie IEEE 802.11 : W-iFi
• La technologie IEEE 802.15 : Bluetooth, UWB, ZigBee
• La technologie IEEE 802.16 : WiMax

Les caractéristiques générales

• L’architecture du réseau : le mode ad’hoc, le mode infrastructure (SSID)
• L’architecture protocolaire : la couche physique et la couche MAC

La couche physique

• La structure : les sous-couches PMD et PLCP
• Les plans de fréquence : les bandes ISM et U-NII
• Les débits
• 802.11 : le système DSSS
• 802.11b : le système HR/DSSS
• 802.11a : le système OFDM
• 802.11g : le système ERP
• 802.11n : le système HT
• 802.11ac : le système VHT

La couche MAC

• Les services de la couche MAC : la fonction DCF, la procédure de transfert, le scanning, l’authentification, l’association
• La structure des trames : les trames de données, de gestion et de contrôle

La sécurité

• Rappel sur le WEP
• WPA / WPA2 (802.11i)
• L’authentification basée sur le mécanisme 802.1x
• La dérivation et l’échange de clés
• Les protocoles TKIP et CCMP

La qualité de service

• Les paramètres de la QoS
• Les évolutions de la couche MAC (802.11e)
• La gestion des priorités : la fonction EDCA

L’interfonctionnement avec les réseaux tiers

• Les fonctions du Hot Spot 2.0
• La découverte et la sélection des réseaux : les évolutions de la couche MAC (802.11u)

Les réseaux maillés

• Architecture des réseaux maillés
• Protocoles de routage dans les réseaux maillés : proactifs (OLSR, DSDV) et réactifs (AODV, DSR)

Travaux pratiques

• Analyse de traces

Introduction aux réseaux d’accès

• Les technologies xDSL: ADSL, SHDSL
• Les réseaux câblés HFC
• Les réseaux radio WiMax et mobiles LTE et HSPA

Introduction au FTTx

• Les différentes topologies FTTH: FTTLA, FTTN, FTTC, FTTB, FTTH
• Les différentes topologies FTTH : P2P, AON, PON
• Les technologies PON : GPON, EPON
• Le transport de la voix et de la vidéo
• La technologie P2P
• Les évolutions NG PON vers le débit à 10 Gbit/s

L’ingénierie du réseau

• La couche infrastructure NRO, SRO, PM, fourreaux, chambres
• La couche optique passive : les points de flexibilité, le câble optique, la fibre optique, le coupleur optique, le câblage d’immeuble
• La couche réseau : l’architecture du réseau, les principes de fonctionnement, les composants optiques

GPON – La couche de convergence

• La structuration en couches
• Les mécanismes de multiplexage
• Le protocole GEM
• Le protocole TC
• La correction d’erreur

GPON – Les fonctions de gestion

• Les alarmes
• Les messages PLOAM, l’activation de l’ONU
• Le protocole OMCI, les entités gérées