Core 5G & Vers les réseaux 6G

Core 5G & Vers les réseaux 6G

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Durée totale du cours: 22.5 H

Semestre : 5 option Réseaux et Services Mobiles (RSM)

Nombre de crédits : 1

Code           : GTI5R02      Core 5G

Objectifs d’apprentissage et compétences visées

Contenu du  cours

• Historique et contexte des réseaux sans fil : 1G à 5G
• Concepts fondamentaux des réseaux sans fil
• Objectifs et exigences des réseaux 5G et perspectives pour les réseaux 6G
• Normes de communication sans fil et organismes de réglementation

• Architecture en couches de la 5G : RAN (Radio Access Network) et Core Network
• Découplage RAN et Core Network
• Virtualisation des fonctions réseau (NFV) et slicing
• Technologies de modulation avancées : OFDM, OFDMA
• Nouveaux services 5G : IoT, URLLC, eMBB

• Architecture RAN de la 5G : gNodeB, CU/DU
• Protocoles d'accès radio : RRC, RLC, PDCP
• Contrôle de liaison montante et descendante
• Beamforming et MIMO massif
• Gestion de l'interférence et allocation dynamique de ressources

• Architecture du réseau central 5G
• Network slicing et orchestration
• SDN (Software Defined Networking) pour la 5G
• NFV (Network Functions Virtualization) : concepts et avantages
• Sécurité dans les réseaux virtualisés

• Menaces de sécurité spécifiques à la 5G
• Intégrité et confidentialité des données
• Authentification forte et gestion des identités
• Sécurité des communications V2X (Vehicle-to-Everything)
• Solutions de sécurité pour les réseaux 5G

• Exigences et objectifs potentiels pour la 6G
• Nouvelles bandes de fréquences et technologies d'accès
• Intelligence artificielle et apprentissage automatique dans les réseaux 6G
• Communications quantiques et sécurisées
• Intégration du réseau avec l'environnement physique (réalité étendue, objets connectés)

• Réalité virtuelle et augmentée avancée
• Internet tactile et haptique
• Communications holographiques
• Applications médicales et de santé
• Systèmes de transport intelligents et connectés

• Architecture proposée pour la 6G
• Défis technologiques : consommation énergétique, latence, capacité
• Normalisation et réglementation anticipée
• Modèles commerciaux pour les réseaux 6G
• Études de cas de scénarios d'utilisation avancés

Méthodes d’enseignement et d’apprentissage

Connaissances et compétences pré-requises

Références bibliographiques

1. 5G Wireless Networks:
   • "5G NR: The Next Generation Wireless Access Technology" par Erik Dahlman, Stefan Parkvall, Johan Skold.
   • "5G Mobile and Wireless Communications Technology" par Afif Osseiran, Jose F. Monserrat, Patrick Marsch.
   • "Fundamentals of 5G Mobile Networks" par Jonathan Rodriguez.
2. Radio Interface and Protocols:
   • "5G NR: The Next Generation Wireless Access Technology" par Erik Dahlman, Stefan Parkvall, Johan Skold.
   • "Wireless Communications and Networks: 5G and Beyond" par Vijay K. Garg.
   • Articles de normes techniques 3GPP sur la 5G NR.

1. 6G Vision and Requirements:
   • Rapports et publications de groupes de recherche sur les communications sans fil concernant les tendances et les besoins futurs.
2. Emerging Technologies and Concepts for 6G:
   • Articles de revues scientifiques sur les technologies émergentes telles que l'intelligence artificielle, les communications holographiques, la nanotechnologie, etc.
3. Green and Sustainable Communications for 6G:
   • "Green Communications: Theoretical Fundamentals, Algorithms, and Applications" par Ekram Hossain, Vijay K. Bhargava.
   • Articles de recherche sur les techniques de communication écoénergétiques.
4. Security and Privacy in 6G:
   • "Security and Privacy in 6G Wireless Networks" par Rupak Kharel, Binod Vaidya, Zhu Han.
   • Articles de revues et de conférences sur la sécurité des réseaux sans fil.
5. Network Architecture and Design for 6G:
   • Articles de revues et de conférences sur les architectures réseau potentielles pour la 6G.

Modalité d’évaluation

Résultats d'apprentissage :

1. Connaissance Approfondie des Réseaux 5G et 6G : Les étudiants auront une compréhension solide des principes, des architectures et des protocoles sous-jacents aux réseaux de communication 5G et des concepts émergents pour les réseaux 6G.
2. Architecture de Réseau 5G et 6G : Les étudiants seront en mesure de concevoir, de planifier et de déployer des architectures de réseau adaptées aux besoins spécifiques des technologies 5G et 6G, en tenant compte de la virtualisation et de la distribution des ressources.
3. Systèmes de Transmission Sans Fil : Les étudiants comprendront les techniques de modulation, de codage, de multiplexage et de transmission utilisées dans les systèmes de communication sans fil, ainsi que les innovations envisagées pour les réseaux 6G.
4. Protocoles de Communication : Les étudiants apprendront les protocoles de communication essentiels, tels que le protocole IP, les protocoles de transport et de routage, ainsi que les protocoles de signalisation spécifiques à la 5G et à la 6G.
5. Sécurité des Réseaux : Les étudiants acquerront des compétences pour concevoir des mécanismes de sécurité adaptés aux réseaux de nouvelle génération, y compris la sécurité des données, la confidentialité et l'authentification.
6. Traitement du Signal : Les étudiants seront capables d'analyser et de traiter les signaux dans le contexte des communications sans fil avancées, y compris la réduction du bruit, la modulation adaptative et la suppression des interférences.
7. Virtualisation et Cloud : Les étudiants comprendront les concepts de virtualisation des fonctions réseau (NFV) et d'informatique en nuage (cloud computing) et leur application dans les réseaux 5G et 6G.

1. Analyse et Résolution de Problèmes : Les étudiants seront capables d'analyser les problèmes complexes liés aux réseaux de communication 5G et 6G et de proposer des solutions efficaces.
2. Collaboration en Équipe : Les étudiants seront aptes à travailler efficacement au sein d'équipes multidisciplinaires, essentielles pour la conception, la mise en œuvre et la gestion de réseaux de nouvelle génération.
3. Gestion de Projet : Les étudiants acquerront des compétences en gestion de projet pour planifier, organiser et exécuter des projets liés aux télécommunications.
4. Communication Technique : Les étudiants seront capables de communiquer de manière claire et concise des concepts techniques complexes à un public varié, y compris les clients, les collègues et les parties prenantes.
5. Veille Technologique : Les étudiants développeront la capacité de suivre les avancées technologiques et les tendances dans le domaine des télécommunications, ce qui est crucial pour rester à jour dans un domaine en constante évolution.
6. Éthique Professionnelle : Les étudiants comprendront les implications éthiques liées à la conception, au déploiement et à l'utilisation des technologies de communication, et seront en mesure de prendre des décisions éthiques éclairées