Explorer la 5G

Grâce à la clarté et la qualité de ce cours, on en sort avec une idée claire des enjeux apportés par la technologie ainsi que les partis pris techniques et architecturaux.- Kaybi

Ce Mooc «remet bien les idées en place». Cela m'a permis de combler certaines lacunes que j'avais et d'éviter de plonger dans les standards sans guide. Les réponses aux questions du forum étaient elles-aussi très intéressantes, et bien argumentées. Tout cela donne envie d'aller plus loin sur le sujet. - Educ

À propos du cours

Ce cours présente les services et l’architecture des réseaux 5G, les évolutions de l’interface radio et de la gestion des flux de données, en s'appuyant sur "Comprendre la 4G".

En 2020, les opérateurs déploient la technologie 5G sur les réseaux commerciaux mobiles. Cette dernière est annoncée comme une rupture technologique majeure avec des débits au dela du Gbit/s, de très faibles latences et surtout une diffusion dans de nombreux secteurs d'activités (industrie, transports, médecine, etc.).

Au dela des effets d'annonce, cette technologie s'appuie fortement sur la 4G. La forme d'onde pour la transmission radio est identique, la gestion des flux de données est similaire. La 5G étend cependant notablement les options possibles tant dans les choix d'architectures que dans les configurations d'interface radio.

Après une présentation des objectifs de performance de la 5G, ce cours présente de manière progressive l'architecture de la 5G et ses différentes déclinaisons. Il se concentre ensuite sur l'interface radio appelée NR (New Radio) et souligne les caractéristiques permettant d'obtenir des débits plus élevés et des latences plus faibles qu'en 4G ainsi que l'intérêt des réseaux d'antenne. Le cours se conclut par la présentation de la gestion des flux de données en insistant sur la séparation des plans de commande et de données ainsi que les nouveautés liées à la gestion de la sporadicité des flux.

À la fin du MOOC, je suis capable de…

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

Il permet d’avoir une vision globale de l'architecture d'un réseau 5G, des évolutions de l'interface radio par rapport à la 4G et de quelques nouveautés liées à la gestion de la sporadicité des flux.

Vous serez capable de :

• Enumérer les modes principaux de la 5G et les caractériser (eMBB, uRLLC, mMTC)
• Citer les principales entités fonctionnelles 5G et leur rôle (gNB, AMF, SMF, UPF, UDM, AUSF)
• Justifier en quoi la technique « massive MIMO » représente un saut technologie de la 5G
• Sélectionner, à partir d’un profil de trafic et de mobilité, une stratégie de gestion des connexions radio pour minimiser les flux de signalisation

Prérequis

Il est indispensable pour suivre le cours d’avoir bien assimilé les concepts fondamentaux des réseaux 4G : architecture générale, plan de contrôle vs plan de données, notion de tunnel et de TEID, gestion de la sporadicité (états ECM-idle/ECM-Connected), gestion de la mobilité et du handover. Cela peut être fait en suivant le MOOC « Comprendre la 4G».

Les enseignants

Xavier LAGRANGE

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

Plan du cours

• Semaine 1 : Services et architecture des réseaux 5G
• Semaine 2 : Interface radio de la 5G
• Semaine 3 : Gestion des flux de données et de la sporadicité

Évaluation et attestations

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

Trois types d’exercices ont été conçus pour évaluer vos compétences : Un quiz par vidéo non noté qui vous permet de vérifier que vous avez acquis les notions exposées dans la leçon, un devoir par semaine (3 au total), un examen final.

Bibliographie - Webographie

E Dahlman, S. Parkvall et J. Skold, 5G NR: The next generation wireless access technology, Academic Press, 2018.

D. Chandramouli, R. Liebhart, et al., 5G for the Connected World, John Wiley & Sons, Incorporated, 2019..

Nos mécènes et partenaires

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

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Ce Mooc fait partie du parcours "Architecture des réseaux"

• À la découverte des télécommunications
• Principes des réseaux de données
• Routage et qualité de service dans l'Internet
• Comprendre la 4G