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  • Début du Cours
  • 02 nov 2015
  • Fin du cours
  • 23 déc 2015
  • Effort estimé
  • 3 h/semaine
  • Langue
  • Français

A propos de ce cours

Depuis 2014, les réseaux mobiles de 4ème génération (4G) sont disponibles dans la plupart des pays. A l’opposé des générations précédentes qui restaient marquées par une conception héritée du réseau téléphonique traditionnel, les réseaux 4G ont été conçus comme des réseaux IP permettant un accès via une interface radio et offrant un service de mobilité.

Pour offrir ce service, un opérateur mobile doit déployer au-dessus de son réseau IP une architecture spécifique et mettre en œuvre des protocoles additionnels pour gérer la sécurité, la transmission radio et l’acheminement rapide des flux de données, y compris en cas d’utilisation sporadique et de mobilité.

Ce MOOC explique les principes qui ont présidé à la définition de l’architecture des réseaux 4G et les protocoles entre les différents éléments du réseau.

Programme

  • Semaine 1 : Architecture et principes généraux
    Présentation des éléments d’un réseau 4G (UE, eNodeB, MME, SGW, PGW, HSS) , de leurs principales fonctions et des interfaces entre les équipements.

  • Semaine 2 : Procédures de sécurité
    Présentation des mécanismes de sécurité (authentification, chiffrement, contrôle d’intégrité, allocation d’identité temporaire) et leur mise en œuvre dans un réseau 4G (principe des vecteurs d’authentification). Premier aperçu de la procédure d’attachement au réseau.

  • Semaine 3 : Principes de l’interface radio
    Présentation du principe général de la transmission multiporteuse, de la structure temporelle par sous-trame et trame, du concept de bloc de transport, des mécanismes d’allocation et d’accès.

  • Semaine 4 : Gestion des flux de données
    Présentation de l’encapsulation et de la mise en tunnel, de l’identification des extrémités de tunnel (TEID), des tunnels et des connexions de contrôle, de la signalisation NAS. Synthèse sur l’architecture en couches en 4G.

  • Semaine 5 : Gestion de la sporadicité des flux
    Présentation de la déconnexion sur temporisateur d’inactivité et des réétablissement de service par le terminal et par le réseau.

  • Semaine 6 : Gestion de la mobilité
    Présentation des principes de mise à jour de localisation, de listes de zones de suivi, du paging. Présentation générale de la problématique du handover et description des handovers basés sur X2 et sur S1.

A qui s'adresse ce cours ?

  • Aux professionnels du secteur informatique, internet et télécom
  • Aux personnes travaillant ou se destinant à travailler chez un opérateur ou chez un constructeur d’équipement réseau
  • Aux étudiants en école d’ingénieur informatique, de master réseaux ou télécommunication et aux étudiants motivés de DUT Réseaux et Télécommunications

Ce cours est de niveau master. Il ne fait cependant appel à aucun outil mathématique complexe. Il est donc accessible également au niveau bac à partir du moment où les concepts réseaux sont maîtrisés.

Prérequis

Il est indispensable pour suivre le cours d’avoir bien assimilé les concepts fondamentaux des réseaux de données : commutation de paquets, architecture en couches de protocoles, principes d’IP, adressage IP. Cela peut être fait en suivant les MOOC «Principes des réseaux de données» et « A la découverte des télécommunications ».

Compétences acquises en fin de MOOC

Le MOOC est utile à toute personne se destinant à travailler chez un opérateur, chez un constructeur d’équipement réseau, aux développeurs d’applications mobiles et plus généralement à toute personne intéressée par les réseaux informatiques.

Il permet d’avoir une vision globale d’un réseau 4G, des spécificités liées à la présence d’une transmission radio et à la nécessité de gérer la mobilité.

  • Enumérer les éléments d’un réseau mobile et leurs principales fonctions
  • Analyser un échange protocolaire simple et identifier la procédure à laquelle il se rattache (attachement, mobilité, etc.)
  • Hiérarchiser les fonctions de transport et de contrôle
  • Etablir un diagnostic à partir de scénarios correspondant à un service non fourni

Attestation de suivi

Une attestation de suivi avec succès est attribuée par FUN aux étudiants réussissant à obtenir une note supérieure à 65 %.

L'équipe enseignante


Course Staff Image #1

Xavier LAGRANGE

Ingénieur de l'Ecole Centrale Paris et docteur de Télécom Paristech, Xavier Lagrange est professeur à Télécom Bretagne. Il a développé depuis 20 ans une activité d'innovation pédagogique. Il est auteur de plusieurs livres de référence sur les réseaux et de nombreuses publications internationales.

Course Staff Image #2

Christophe COUTURIER

Avant de rejoindre Télécom Bretagne, Christophe Couturier est intervenu au sein de différentes sociétés en tant que responsable technique de nombreux projets télécoms appliqués aux transports. Désormais enseignant-chercheur à Télécom Bretagne, ses principaux domaines d'intérêt sont les ITS (Intelligent Transportation Systems) et les réseaux mobiles.

Course Staff Image #2

Philippe MARTINS

Philippe Martins est professeur à Télécom Paristech et responsable du mastère spécialisé radiomobile. Il est l’auteur de nombreuses publications internationales sur les réseaux mobiles et les réseaux ad-hocs et co-auteur d’un livre sur les réseaux de 3ème et de 4ème génération.

Course Staff Image #2

Alexander PELOV

Alexander Pelov est Maître de Conférences à Télécom Bretagne. Ses travaux concernent les protocoles réseaux dans plusieurs domaines liés à l’efficacité énergétique, y compris les réseaux cellulaires. Il est docteur en informatique de l’Université de Strasbourg depuis 2009.


REMERCIEMENTS

L'équipe enseignante tient à remercier pour leur participation :
  • ASTELLIA, pour la réalisation et la mise à disposition de la vidéo "Astellia, beyond the network", et la contribution au devoir de la semaine 5

  • ALCATEL-LUCENT, pour les interviews d'experts 4G et 5G et la fourniture d'images illustrant le cours et de traces utilisées pour le devoir de la semaine 4.

Conditions d'utilisation

Du cours : Licence Creative Commons BY NC SA : l’utilisateur doit mentionner le nom de l’auteur, il peut exploiter l’œuvre sauf dans un contexte commercial, il peut créer une œuvre dérivée de l’œuvre originale si l’œuvre dérivée est diffusée sous la même licence que l’œuvre originale.

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Bibliographie - Webographie

M. Coupechoux et Ph. Martins, Vers les systèmes radiomobiles de 4e génération, Springer, Paris, France, 2012.

Nos mécènes et partenaires

  • Ce MOOC est réalisé avec le soutien de la Fondation Patrick et Lina Drahi Fondation
  • Fondation Télécom

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