Présentation
Dans le secteur des télécommunications, ces vingt dernières années, l’essor des systèmes radio-mobiles a permis d’offrir aux usagers une large gamme de services allant bien au-delà du service de la voix. La qualité expérimentée par le client est intimement liée aux techniques employées dans le réseau d’accès, mais également aux choix des dimensionnements effectués. La partie radio constitue le goulot d’étranglement du réseau d’accès, et doit être dimensionnée pertinemment pour que la qualité attendue soit optimale.
La formation est axée sur la dimension radio des solutions 2G (GSM/GPRS), 3G (UMTS/HSPA), 4G (LTE/LTE-A) et 5G. Elle permet de mieux comprendre les choix technologiques effectués à chacune des étapes de cette rapide évolution, de maîtriser les concepts, les paramètres et les outils incontournables pour dimensionner et déployer de tels réseaux. Elle s’ouvre en outre sur la démarche indispensable d’optimisation qui accompagne la vie des solutions déployées.
Objectifs
- Dimensionner et optimiser un réseau radio de type 2G (GSM/GPRS), 3G (UMTS/HSPA), 4G (LTE/LTE-A) et 5G
- Prendre en compte l’évolution des standards, des technologies radio, des architectures et des services
- Décrire l’intérêt de l’utilisation de l'Orthogonal Frequency-Division Multiplexing (OFDM) et des techniques multi-antennes dans les technologies 4G
- Expliquer les évolutions 5G de l’OFDM 4G
- Expliquer l’évolution des standards pour l’IoT
- Mettre en œuvre les méthodes d’ingénierie et de planification radio
- Investiguer les problèmes terrain en vue d’optimiser les performances du réseau radio-mobile
- Décrire le concept et le positionnement des réseaux hétérogènes
- Identifier le rôle des indicateurs clés de performance (KPI)
- Préciser les compromis entre la capacité du trafic et la couverture radio
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Programme
Introduction
Panorama des réseaux radio-mobiles : de la 2G à la 5G
- Panorama des normes radio-mobiles
- Réseaux 2G (GSM) / 2G+ (HSCSD, GPRS, EDGE) : architecture, services, interface radio, procédures réseaux
- 3G (UMTS) : architecture, services, interface radio, procédures réseaux
- 3G+ (HSDPA/HSUPA/NGN/IMS), compléments 3G/3G+
- 4G : LTE
- Ingénierie et dimensionnement 2G/3G/4G
- Bilan de l'écosystème 2G/3G/4G : opérateurs, constructeurs, déploiements
- 5G en cours de déploiement
Réseaux 2G/3G
- 2G : GSM
- 2G+ : HSCSD, GPRS, EDGE
- 3G : UMTS
- 3G+ : HSDPA, HSUPA, NGN, IMS
- Compléments 3G/3G+ : solutions MBMS, des solutions UMA/GAN aux Box 3G/3G+
4G : LTE & LTE-Advanced
- Rappels sur les concepts cellulaires
- Architecture réseaux LTE
- Services et protocoles
- Principes de l'OFDM et de l'OFDMA
- Principes des antennes multiples
- Enhanced UMTS Air Interface (E-UTRAN)
- Système radio
- Procédures réseaux
- Ingénierie radio OFDMA
- Déploiement et interfonctionnement
- Release 9, 10 et +
- Comparaison des technologies 4G et 3G
Ingénierie des réseaux mobiles : concepts et méthodologies
- Principes généraux concernant l'attribution des fréquences
- Concepts cellulaires et élément d'ingénierie radio
- Dimensionnement des réseaux mobiles
- Méthodes d'évaluation de performances et de qualité de service
- Paramétrage et optimisation
- Mise en pratique
- Principes de dimensionnement des réseaux 2G et 3G
- Dimensionnement des réseaux 4G et 5G
- Dimensionnement du réseau d'accès et du réseau de collecte
- KPI
Travaux pratiques
Ingénierie des réseaux mobiles 2G, 3G et 4G
Ce module vise à mettre en pratique les concepts exposés dans le précédent module « Ingénierie des réseaux mobiles ». Des cas pratiques de déploiement 2G, 3G et 4G sont réalisés, en utilisant divers outils logiciels de dimensionnement radio.
Evolutions 4G & 5G pour l’IoT
- Du M2M à l’IoT – concepts, marchés, besoins
- Architecture d’un réseau M2M/IoT : interfaces, équipements, protocoles, procédures
- Standards IoT non 3GPP : WPAN (UWB, ZG, BT), WLAN (WiFi) et LP-WAN (SigFox et LoRa)
- Standards IoT 3GPP : EC-GSM, LTE-M, NB-IoT, V2X
- Éléments d’ingénierie radio M2M et IoT
- Évolutions 5G pour l’IoT
- Perspectives – comparatif, initiatives et essais
Standard 5G : eMBB, mMTC & uRLLC
- Modèle de services 5G : eMBB, mMTC, uRLLC
- Évolutions 5G de l’interface radio 4G : fréquences, structure, OFDM, codage canal et MIMO
- Évolutions 5G de l’architecture 4G : interface, entités fonctionnelles, virtualisation et Cloud
- Services et protocoles
- Éléments d’ingénierie radio 5G
- Perspectives
Travaux pratiques
Optimiser un réseau radiomobile 4G/5G pour les dimensions MBB, MTC et uRLLC.
Ce module vise à mettre en pratique les concepts exposés dans les modules IoT et 5G. L’objectif est d’identifier les degrés d’optimisation que l’on peut mettre en œuvre pour un système OFDM de type 4G et 5G aussi bien pour les besoins MBB qu’IoT.
Synthèse et conclusion
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Points forts
La formation montre, comment atteindre un niveau de qualité de service en utilisant au mieux les ressources spectrales disponibles afin de fournir les débits nécessaires pour chaque service, et comment choisir des sites d’émission/réception.
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Modalités pédagogiques
La formation compte :
- Des enseignements académiques, des présentations de cas, des retours d’expériences et des mises en situation professionnelle
- La réalisation d'un mémoire professionnel : travail sur un projet individuel donnant lieu à la rédaction d’un mémoire et une soutenance devant un jury
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Public cible et prérequis
Cette formation s’adresse aux personnes ayant un profil technique et occupant des fonctions de type :
- Recherche et développement de produits
- Déploiement ou exploitation de réseaux
et qui souhaitent évoluer ou se spécialiser vers un métier de l’ingénierie des réseaux radio-mobiles.
Une connaissance des bases sur les réseaux de télécommunication est indispensable afin de tirer pleinement profit de la formation. -
Responsables
Christophe GRUET
Ingénieur spécialiste des réseaux radio-mobiles GSM, GPRS, EDGE, UMTS, HSDPA, HSUPA, LTE, LTE-A, 5G, WiFi, WiMAX, TETRA et TETRAPOL. Il est architecte système chez Kontron Transportation France.
Marceau COUPECHOUX
Enseignant-chercheur au département Informatique et Réseaux de Télécom Paris et Professeur Chargé de Cours à l’École Polytechnique. Ses activités de recherche portent sur l'évaluation de performances des réseaux cellulaires et la conception d'algorithmes d'allocation de ressource pour les réseaux sans fil. Il est co-auteur avec P. Martins du livre « Vers les systèmes radiomobiles de 4ème génération » chez Springer. Il est membre du groupe d’experts en réseaux mobiles de l’ARCEP.
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Évaluation et certification
Contrôle des acquis au travers :
- Des QCM à l’issue de chaque module et des travaux pratiques
- Du mémoire professionnel clôturant le projet individuel
- De la soutenance orale du mémoire
La certification Certificat d’Études Spécialisées (CES) « Ingénierie des réseaux mobiles » de Télécom Paris est délivrée après validation des acquis.
