Fondamentaux des communications mobiles

Fondamentaux des communications mobiles GT3108

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Durée totale du cours: 75 H

Semestre : 3

Nombre de crédits : 2

Objectifs :

L'objectif du module est de doter les étudiants des connaissances fondamentales de l'ingénierie des communications mobiles / personnelles, de présenter les problèmes et les solutions possibles ainsi que de les familiariser avec les systèmes de communication mobile numérique actuellement opérationnels et leurs comparaisons, ainsi qu'avec le marché international. Activités de normalisation sur les futurs systèmes.

Durée totale : 52 heures de cours + 22 heures et 30 minutes de travaux pratiques (TP)

Sujets couverts :

Semaines 1-2 : Introduction aux Communications Mobiles (4 heures)

• Introduction aux Communications Mobiles
  • Historique et évolution
  • Architecture générale d'un réseau mobile

Semaines 3-4 : Modulation et Codage (6 heures)

• Modulation et Démodulation
  • Techniques de modulation (AM, FM, QAM)
  • Codage de canal

Semaines 5-6 : Canaux de Communication Mobile (6 heures)

• Caractéristiques des Canaux
  • Fading, propagation
  • Canaux à dispersions temporelles

Semaines 7-8 : Systèmes de Télécommunication Mobile (8 heures)

• GSM (Global System for Mobile Communications)
  • Architecture et composants
  • Gestion de la mobilité

Semaines 9-10 : Réseaux de Nouvelle Génération (6 heures)

• 3G, 4G et 5G
  • Évolutions technologiques
  • Architecture et caractéristiques

Semaines 11-12 : Réseaux Sans Fil Ad Hoc et Capteurs (4 heures)

• Réseaux Ad Hoc et Capteurs
  • Principes et applications
  • Routage et gestion d'énergie

Semaines 13-14 : Réseaux Locaux Sans Fil (6 heures)

• Wi-Fi et Bluetooth
  • Standards et spécifications
  • Sécurité et interopérabilité

Semaine 15 : Travaux Pratiques (22 heures et 30 minutes)

• Exercices Pratiques
  • Configuration d'un réseau mobile simulé
  • Mesure de la qualité du signal et analyse de la couverture

Semaine 16 : Évaluation et Projet Final (4 heures)

• Évaluation et Projet
  • Examen final
  • Présentation de projets

Méthodes d’enseignement et d’apprentissage

¨Enseignement frontal (magistral) avec des exemples à résoudre en commun.

¨Exercices théoriques et études de cas (présentation et discussion).

• Apprentissage mixte et classe inversée
• MOOC et Google Classroom

Connaissances et compétences pré-requises

Références bibliographiques

• Un support de cours de l’enseignant sera

Modalité d’évaluation

• 40% Contrôle continu (TP noté, Test, Assiduité, Devoir surveillé, travaux non présentiel, …)
• 60% Examen semestriel

Résultats d'apprentissage :

Connaissances Techniques :

1. Fondements des Réseaux Mobiles : Les étudiants auront une compréhension approfondie des principes et des concepts fondamentaux des réseaux mobiles, y compris les technologies d'accès multiple (FDMA, TDMA, CDMA, OFDMA), la modulation, la commutation, et les architectures de réseau (cellulaire, réseau central, etc.).
2. Protocoles de Communication : Ils seront familiers avec les protocoles de communication spécifiques aux réseaux mobiles, tels que les protocoles de contrôle d'accès, les protocoles de signalisation, et les protocoles de gestion de la mobilité.
3. Systèmes de Gestion de la Mobilité : Ils auront des connaissances approfondies sur la manière dont les réseaux mobiles gèrent la mobilité des utilisateurs entre les cellules et les réseaux.
4. Systèmes d'Antennes et de Propagation : Ils comprendront les principes de base de la propagation des ondes radio, les antennes et les systèmes d'antennes utilisés dans les réseaux mobiles.
5. Technologies Sans Fil Actuelles et Émergentes : Ils seront au courant des dernières avancées en matière de technologies mobiles, telles que la 5G, et pourront comprendre les défis et les opportunités qu'elles présentent.

Compétences Techniques :

1. Planification et Conception de Réseaux Mobiles : Les étudiants seront en mesure de planifier et de concevoir des réseaux mobiles en tenant compte des besoins de couverture, de capacité, et de qualité de service.
2. Optimisation des Réseaux Mobiles : Ils sauront comment optimiser les performances des réseaux mobiles en utilisant des techniques telles que l'ajustement des paramètres de réseau et l'optimisation de la planification de fréquence.
3. Dépannage et Résolution de Problèmes : Ils auront la capacité de diagnostiquer et de résoudre les problèmes courants rencontrés dans les réseaux mobiles.

Compétences Transversales :

1. Travail en Équipe : Les étudiants seront capables de collaborer efficacement au sein d'une équipe multidisciplinaire pour résoudre des problèmes complexes.
2. Communication : Ils auront des compétences de communication solides, à la fois à l'écrit et à l'oral, pour présenter des concepts techniques de manière claire et compréhensible.
3. Adaptabilité et Apprentissage Continu : Ils seront prêts à s'adapter aux évolutions rapides dans le domaine des communications mobiles et à continuer à apprendre de nouvelles technologies et méthodologies.
4. Éthique et Responsabilité Professionnelle : Ils auront une compréhension des enjeux éthiques et des responsabilités professionnelles liées à la conception, la mise en œuvre et la gestion de réseaux mobiles.

Attributs développés

C - Cognitive/analytical

K - Subject knowledge

T - Transferable skills

P - Professional/Practical skills