Systèmes Radio mobiles très avancés

Systèmes Radio mobiles très avancés GT5211

Enseignant:

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Durée totale du cours:22.5 H

Semestre : 5

Nombre de crédits : 1

Modules spécialisés	Modules de base	Sciences et techniques de l'ingénierie	Préparation à la carrière professionnelle
		X

 

		Activités hors classe
22.5		38
cours	TD		TP
22.5

Sommaire:

Les systèmes de communications mobiles ont été parmi les secteurs de l'économie mondiale à la croissance la plus rapide au cours de la dernière décennie et devraient entraîner d'énormes développements au cours de la prochaine décennie. Les systèmes de communication mobile modernes utilisent une gamme de techniques de communication sans fil avancées et de technologies/protocoles de mise en réseau pour fournir des services à haut débit et de haute qualité pour une variété d'applications mobiles. Ce module vise à couvrir un certain nombre de concepts avancés clés qui sont soit utilisés dans les systèmes de communication mobile modernes, soit qui devraient être déployés à l'avenir.

Code

GT4211

Systèmes de communications mobiles très avancés

Volume Horaire  : 3 h de  Cours intégrés + 00h:00 Travaux pratiques (par semaine)

Objectifs :

L'objectif des conférences est de fournir des connaissances clés au niveau du système sur les technologies de communication sans fil avancées, y compris un concept important dans les architectures de réseau et l'optimisation au niveau du système des systèmes sans fil modernes. Le devoir aidera les étudiants à approfondir certains des concepts clés enseignés dans ce module et à acquérir une compréhension approfondie en simulant certaines des techniques clés pertinentes.

Sujets couverts :

Semaine 1-2 : Communications au-delà de la 5G (4 heures) Concepts de l'au-delà de la 5G : 6G et au-delà. Nouveaux besoins et exigences : hyper-connectivité, intelligence ambiante, etc. Technologies émergentes : holographie radio, réseaux de diffraction, photonique RF. Semaine 3-4 : Réseaux d'Antennes Avancés (4 heures) Antennes intelligentes et adaptatives. Réseaux d'antennes massifs et systèmes à formation de faisceaux. Avantages en termes de capacité et de couverture. Semaine 5-6 : Communications Quantiques (4 heures) Principes de la communication quantique. Cryptographie quantique et sécurité des données. Applications potentielles dans les réseaux radiomobiles sécurisés. Semaine 7-8 : Réseaux Radiomobiles Auto-organisés (4 heures) Auto-organisation et auto-optimisation des réseaux radiomobiles. Intelligence artificielle pour la gestion de réseaux : apprentissage automatique, réseaux neuronaux. Exploitation efficace des ressources radio et de la capacité du réseau.

Travaux Pratiques :

Semaine 9-10 : Travaux Pratiques sur les Technologies Émergentes (6 heures) Expérimentations avec des réseaux d'antennes massifs et des systèmes à formation de faisceaux. Simulations de scénarios de communication quantique. Utilisation d'outils de gestion de réseaux auto-organisés. Évaluation : Projet individuel ou en groupe portant sur la conception ou l'analyse de technologies émergentes (40% de la note finale). Examen écrit couvrant les concepts avancés (30% de la note finale). Travaux pratiques évalués en fonction des compétences pratiques et expérimentales (20% de la note finale). Participation en classe et discussions (10% de la note finale).

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 La stratégie d’apprentissage et d’enseignement est conçue pour atteindre les objectifs suivants : développer les connaissances et les compétences des étudiants dans le domaine des communications mobiles; adapter les cours en fonction du niveau de compréhension des étudiants ; promouvoir l'apprentissage actif et l'apprentissage par problèmes; promouvoir un enseignement éclairé par la recherche; offrant un environnement éducatif stimulant. Devoirs : Il y a un devoir obligatoire dans ce module qui comprend la recherche et la mise en œuvre de certaines des techniques avancées et clés des systèmes de communication mobile. Le temps estimé pour la réalisation du travail de mission et la rédaction du rapport est d'environ 30 heures.

Connaissances et compétences pré-requises

NA/A

Références bibliographiques

Un support de cours de l’enseignant sera disponible.

• "Mobile Communications" par Jochen Schiller
  • Un livre complet sur les systèmes de communication mobiles, couvrant les technologies d'accès radio, les architectures réseau et les protocoles.
• "Wireless Communication Systems: From RF Subsystems to 4G Enabling Technologies" par Ke-Lin Du et M. N. S. Swamy
  • Une ressource détaillée sur les systèmes de communication sans fil, couvrant les aspects allant des sous-systèmes RF aux technologies 4G.
• "Fundamentals of Mobile Data Networks" par Guowang Miao, Jens Zander et Ki Won Sung
  • Un livre qui explore les fondamentaux des réseaux de données mobiles, y compris les technologies émergentes.
• "4G: LTE/LTE-Advanced for Mobile Broadband" par Erik Dahlman, Stefan Parkvall et Johan Sköld
  • Une référence pour comprendre les normes LTE et LTE-Advanced pour les systèmes mobiles de quatrième génération.
• "5G NR: The Next Generation Wireless Access Technology" par Erik Dahlman, Stefan Parkvall et Johan Sköld
  • Une ressource importante pour comprendre les principes de base de la technologie 5G NR.
• "Mobile Cellular Telecommunications Systems" par William C. Y. Lee
  • Un ouvrage de référence qui couvre les systèmes cellulaires de première à quatrième génération.
• "Introduction to 3G Mobile Communications" par Juha Korhonen
  • Un livre qui explique les concepts clés des systèmes de communication mobiles de troisième génération.
• "Introduction to 4G Mobile Communications" par Juha Korhonen
  • Un complément au précédent livre, qui aborde les systèmes mobiles de quatrième génération.

9. Articles de recherche provenant de conférences et de revues spécialisées dans les domaines des communications sans fil, des réseaux mobiles et des technologies 5G

Modalité d’évaluation

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

Résultats d'apprentissage :

Compréhension des Technologies Avancées : Les étudiants seront capables d'expliquer en profondeur les principes fondamentaux des communications mobiles avancées, y compris les architectures de réseau, les protocoles de communication, les techniques de modulation et de codage, et les concepts de mobilité. Conception et Optimisation des Réseaux Mobiles : Les étudiants sauront concevoir et optimiser des réseaux de communication mobiles avancés en tenant compte de la capacité, de la couverture, de la qualité de service (QoS) et de la gestion de la mobilité. Analyse des Performances : Les étudiants seront capables d'évaluer les performances des systèmes de communications mobiles avancés en utilisant des métriques telles que le débit, la latence, la capacité du réseau et la qualité du signal. Gestion des Ressources Radio : Les étudiants seront en mesure de comprendre et d'appliquer des techniques avancées de gestion des ressources radio pour minimiser les interférences, optimiser l'allocation de fréquences et gérer les handovers. Sécurité des Réseaux Mobiles : Les étudiants acquerront une compréhension approfondie des problématiques de sécurité liées aux réseaux mobiles avancés et sauront mettre en œuvre des mesures de sécurité pour protéger les données et les communications. Intégration de Services : Les étudiants seront capables d'intégrer différentes technologies et services dans les réseaux mobiles avancés, y compris la voix, la vidéo, les données et les services émergents. Innovation et Évolution Technologique : Les étudiants seront encouragés à suivre les développements technologiques récents dans le domaine des communications mobiles et à envisager des solutions novatrices pour relever les défis futurs. Travail en Équipe et Communication : Les étudiants développeront des compétences en communication et en travail d'équipe à travers des projets collaboratifs et des présentations