Réseaux de communication mobiles et services

Ref: 2EL2620

Description

Les réseaux de communication se sont déployés à l’échelle du globe en moins d’un demi-siècle. Suite à l'émergence de nouveaux concepts et services (smart cities, industrie 4.0, internet des objets, etc.),  les réseaux sont en grande (r)évolution, surtout avec le développement de la 5G, pour accompagner la transformation de nombreux secteurs dits verticaux (télécommunications, transports, énergie, santé, agriculture, industrie…). Plusieurs types de services sont ainsi transmis sur les réseaux de communication actuels.

L’objectif de ce cours est de comprendre les architectures des réseaux actuels et une vision prospective des évolutions, ainsi que le concept cellulaire et les techniques radio principales pour permettre la transmission des données dans un réseau sans fil. Ce cours présente aussi les fondements théoriques et les outils utilisés pour la conception, l’optimisation, le déploiement et la gestion des systèmes et réseaux de communication. Il aborde le dimensionnement d'un réseau et la determination de sa couverture en pratique, ainsi que le lien entre la capacité d'un réseau et la qualité de service à offrir à chaque usager, à l'aide d'outils d'ingénierie de trafic.

Période(s) du cours

SG6

Prérequis

aucun

Syllabus

  • Introduction générale et architectures des réseaux mobiles
    • Normes et organismes de régulation. Allocation du spectre.
    • Services (téléphonie, VoIP, diffusion de contenus multimédia). Nouveaux services (IoT, usine du futur, etc.
    • Introduction aux réseaux cellulaires (GSM, UMTS, LTE, 5G).
  • Concept Cellulaire
    • Concept Cellulaire : Modèles de propagation. Techniques d’accès radio
    • Gestion des ressources Radio: Contrôle de puissance. Gestion des interférences. Optimisation.
    • Dimensionnement de réseau, déploiement, optimisation.
  • Ingénierie de trafic et Qualité de service
    • Trafic et Qualité de service. Qualité d’expérience. Qualité de la couverture et de la connectivité.
    • Modèles de trafic et dimensionnement : loi d'Erlang, modèle de file d’attente, etc.
    • Gestion de la mobilité : Transfert des communications (Handover), adressage et routage, Itinérance (Roaming).

Composition du cours

Déroulement, organisation du cours (séquençage CM, TD, EL/TP…) :

  • Introduction générale aux réseaux sans fil : 1h30 (CM)
  • Concept Cellulaire et accès radio: 4h30 (CM) – 3h (TD) – 6h (TP)
  • Ingénierie de trafic et Qualité de Service : 6h (CM) – 4h30 (TD) – 3h (TP)
TP 1 : Performance des techniques d'accès radio(3h)
TP 2: Capacité et couverture d’un réseau sans fil (3h)
TP 3 : Ingénierie de trafic et dimensionnement des réseaux (3h)

Ressources

  • Equipe enseignante (noms des enseignants des cours magistraux) : Mohamad Assaad, Salah Eddine Elayoubi
  • Taille des TD (par défaut 35 élèves) :25
  • Outils logiciels et nombre de licence nécessaire : Matlab
  • Salles de TP (département et capacité d’accueil) : 

Résultats de l'apprentissage couverts par le cours

A la fin de cet enseignement, l’élève sera capable de :

  1. connaître l’architecture et les différentes fonctions des réseaux sans fil
  2. modéliser un réseau cellulaire avec ses fonctions principales.
  3. dimensionner un réseau cellulaire
  4. connaître les principes de la gestion de réseau et de la qualité de service dans un réseau sans fil
  5. implémenter des modèles de réseaux cellulaires et de gestion de réseau sous Matlab

Support de cours, bibliographie

1- Harri Holma, Antti Toskala, LTE for UMTS: Evolution to LTE-Advanced 2nd Edition, John Wiley & Sons, 2011.
2- S. Stanczak, M. Wiczanowski and H. Boche, Fundamentals of Resource Allocation in Wireless Networks, Second edition, Springer 2009.
3- H. Holma and A. Toskala, WCDMA for UMTS, John Wiley & Sons, 2004.
4- R. Van Nee and R. Prasad, OFDM for Wireless Multimedia Communications, 2000.
5- T. Bonald, M. Feuillet, Network Performance Analysis, Wiley, 2011.
6- 3GPP Specifications.