Session enseignants : 5G : principes de l’interface radio et du réseau d’accès
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Description
Ce cours présente les principes de transmission sur l’interface radio, le fonctionnement des différents protocoles ainsi que la répartition des traitements dans le réseau d’accès.
En 2025, la technologie 5G est disponible sur les réseaux commerciaux mobiles dans quasiment tous les pays. Celle-ci permet un débit plus élevé mais, pour se diffuser dans de nombreux secteurs d'activités (industrie, transports, médecine, etc.), doit aussi fournir une faible latence et être économe en énergie.
Au-delà des effets d'annonce, cette technologie s'appuie fortement sur la 4G. La forme d'onde pour la transmission radio est identique, la pile protocolaire est en légère évolution, les principes d’accès sont conservés. La 5G étend cependant notablement les options possibles tant dans les choix d'architectures que dans les configurations d'interface radio. Elle fait de plus un usage intensif des technologies multi-antennes.
Cette formation fait partie des actions du projet IMTFor5G+, opération soutenue par l’État dans le cadre de l’AMI « Compétences et Métiers d’Avenir » du Programme France 2030, opéré par la Caisse des Dépôts ».
Programme
À la fin de ce cours, l'apprenant sait :
- lister les raisons de l'augmentation de débit en 5G par rapport aux générations précédentes,
- calculer l'ordre de grandeur du débit atteignable en 5G pour une configuration donnée,
- estimer une borne minimale de la latence en 5G pour des architectures simples,
- démontrer, à l'aide d'un exemple, la différence fondamentale de consommation énergétique entre 4G et 5G,
- justifier en quoi la technique " massive MIMO " représente un saut technologique de la 5G
- analyser un scénario simple de connexion et de déconnexion sur la voie radio.
Le cours est organisé en 5 "semaines" mais chacun peut le suivre à son rythme :
- Semaine 1 : Introduction et principes de l'OFDM
- Semaine 2 : Chaîne de transmission et architecture du réseau d'accès
- Semaine 3 : Principe des MIMO
- Semaine 4: Protocole sur l'interface radio
- Semaine 5: Etablissement et maintien d'une connexion radio
Il permet d’avoir une vision à la fois globale et précise de l’interface radio de la 5G en intégrant l’ensemble des couches protocolaires et l’architecture du réseau d’accès.
La session spéciale enseignant comprend l'accès au Mooc normal avec en plus
- un forum dédié pour échanger sur les questions techniques, signaler les erreurs ou omissions, suggérer des évolutions, échanger les bonnes pratiques d'enseignement
- un webinaire le lundi 20 octobre 14-16h pour partager de vive voix sur les points ci-dessus (semaines 1 à 3 du Mooc) :
- un 2ème webinaire d'échange le mercredi 19 novembre 14h-16h pour partager sur les semaines 4 et 5 et présenter certains outils pédagogiques autour de l'analyse de trace et les mesures terrains développées dans le cadre du projet IMTFor5G+
Pour participer à cette session spéciale, il faut
- avoir un compte sur France Université Numérique avec l'adresse professionnelle (université ou école renseignée)
- s'inscrire au présent cours sur la présente plateforme
L'inscription au Mooc lui-même sera faite dans la semaine du 6 au 10 octobre.
Pré-requis
Il est recommandé pour suivre le cours d’avoir bien assimilé les concepts fondamentaux des réseaux 4G : architecture générale, gestion des flux, gestion de la mobilité et du handover. Cela peut être fait en suivant notre MOOC « Comprendre la 4G ». Il est également suggéré de suivre le MOOC "5G : Principe du réseau coeur" pour avoir une vision globale de la 5G.
Ce cours requiert une maîtrise des mathématiques de base mais ne nécessite pas d’expertise en traitement du signal, ni en propagation. Les notions en lien avec ces domaines sont réexpliquées.
Public concerné
Ce cours s'adresse aux enseignants d'IUT, universités, écoles d'ingénieurs impliqués dans l'enseignement des réseaux mobiles.