Réseaux Radio mobiles avancés

Réseaux Radio mobiles avancés GTRM01

Enseignant:

Email:

Durée totale du cours: 22.5 H

Option concernée :

Semestre : 4

Nombre de crédits :2

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

Nombre d’heures		Activités hors classe
22.5		18
cours	TD		TP
16.5			6

 

Code

GTRM01

Réseaux Radiomobiles avancés

Volume Horaire : 1 h00 de  Cours intégrés + 0h:30 Travaux pratiques (par semaine)

Objectifs :

Ce cours vise à approfondir la compréhension des étudiants sur les concepts, les techniques et les technologies avancées des réseaux radiomobiles, ainsi qu’à leur fournir des compétences pratiques pour concevoir, optimiser et résoudre des problèmes complexes dans ces réseaux.

Sujets couverts :

Semaine 1-2 : Communication sans Fil  Avancées (4 heures) Concepts avancés des réseaux radiomobiles : MIMO, Beamforming, Massive MIMO. Introduction aux communications cellulaires millimétriques (mmWave) et aux ondes millimétriques. Semaine 3-4 : Réseaux 5G et au-delà (4 heures) Évolution des réseaux 5G vers la 6G. Technologies émergentes : URLLC (Ultra-Reliable Low Latency Communications), mMTC (massive Machine-Type Communications). Rôle de l’intelligence artificielle et de l’apprentissage automatique dans les réseaux radiomobiles. Semaine 5-6 : Architectures de Réseaux Virtuels et Cloud RAN (4 heures) Architecture Cloud RAN (C-RAN) et Virtualized RAN (vRAN). Virtualisation des fonctions réseau (NFV) et orchestration. Gestion dynamique des ressources radio et capacités d’évolutivité. Semaine 7-8 : Sécurité et Confidentialité dans les Réseaux Radiomobiles (4 heures) Menaces et vulnérabilités des réseaux radiomobiles. Mécanismes de sécurité : chiffrement, authentification, contrôle d’accès. Approches pour assurer la confidentialité des données des utilisateurs. Travaux Pratiques : Semaine 9-10 : Travaux Pratiques sur la Simulation de Réseaux Radiomobiles Avancés (6 heures) Utilisation d’outils de simulation pour évaluer les performances des réseaux 5G et au-delà. Analyse des performances en termes de débit, de latence et de capacité. Expérimentations avec des scénarios de réseau virtuel et de Cloud RAN. 

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 & Google Classroom

Connaissances et compétences pré-requises

Fondamentaux des communications mobiles

Références bibliographiques

Un support de cours de l’enseignant sera disponible.

1. « Wireless Communications: Principles and Practice » par Theodore S. Rappaport
   • Une référence majeure couvrant les principes fondamentaux des communications sans fil, y compris les aspects liés aux réseaux mobiles.
2. « Mobile Communications » par Jochen Schiller
   • Un livre complet sur les systèmes de communication mobile, couvrant les technologies d’accès radio, les architectures réseau et les protocoles.
3. « LTE, LTE-Advanced and LTE-Advanced Pro: The LTE Evolution » par Erik Dahlman, Stefan Parkvall, et Johan Sköld
   • Une référence solide sur les technologies LTE et les évolutions vers LTE-Advanced et LTE-Advanced Pro.
4. « 5G NR: The Next Generation Wireless Access Technology » par Erik Dahlman, Stefan Parkvall, et Johan Sköld
   • Une ressource essentielle pour comprendre les principes de base de la technologie 5G NR.
5. « Principles of Wireless Networks: A Unified Approach » par Kaveh Pahlavan et Prashant Krishnamurthy
6. « Wireless Networking: Understanding Internetworking Challenges » par Jack L. Burbank et Jason J. Burd
7. « Vehicular Communications and Networks: Architectures, Protocols, Operation and Deployment » par Stephan Olariu et Michele C. Weigle
   • Une référence pour comprendre les communications véhiculaires et les réseaux V2X.
8. « Internet of Things: Principles and Paradigms » par Rajkumar Buyya, Amir Vahid Dastjerdi, et Samar P. Garg
9. Articles de recherche provenant de conférences et de revues spécialisées dans les domaines des réseaux mobiles, des communications sans fil et des technologies 5G

Modalité d’évaluation

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

Évaluation :

Examen écrit couvrant les concepts théoriques avancés (60% de la note finale). Projet individuel ou en groupe portant sur la conception et l’optimisation d’un réseau radio mobile avancé (20% de la note finale). Travaux pratiques évalués en fonction des compétences en simulation et en analyse (10% de la note finale). Participation en classe et discussions (10% de la note finale).

Résultats d’apprentissage :

A l’issue de ce cours, l’apprenant aura les compétences suivantes : Compétences Techniques : Compréhension Avancée des Réseaux Radiomobiles : Maîtriser les concepts avancés tels que le MIMO (Multiple Input Multiple Output), le Beamforming et le Massive MIMO. Comprendre les architectures émergentes comme le Cloud RAN et le vRAN. Conception et Optimisation des Réseaux Radiomobiles : Pouvoir concevoir et optimiser des réseaux radiomobiles en tenant compte des besoins de capacité, de débit et de latence. Analyse des Performances : Être capable d’évaluer les performances des réseaux 5G et au-delà en utilisant des outils de simulation. Analyser les métriques telles que le débit, la latence et la capacité. Utilisation de la Simulation : Savoir utiliser des outils de simulation pour modéliser des scénarios de réseaux radiomobiles complexes. Interpréter les résultats de simulation et en tirer des conclusions. Sécurité et Confidentialité dans les Réseaux Radiomobiles : Comprendre les menaces et les vulnérabilités des réseaux radiomobiles avancés. Maîtriser les mécanismes de sécurité tels que le chiffrement, l’authentification et le contrôle d’accès. Compétences Pratiques : Travaux Pratiques : Appliquer les concepts théoriques à des scénarios concrets lors des travaux pratiques. Utiliser des outils de simulation pour analyser et évaluer les performances des réseaux radiomobiles avancés. Expérimentation Virtuelle : Acquérir de l’expérience dans la conception, la configuration et la gestion de réseaux virtuels et de Cloud RAN. Résolution de Problèmes Complexes : Être capable de résoudre des problèmes complexes liés à la conception et à l’optimisation des réseaux radiomobiles avancés. Compétences Transversales : Travail en Équipe : Travailler efficacement en équipe lors des travaux pratiques et des projets. Collaborer avec des collègues pour aborder des défis complexes. Communication Technique : Être capable de communiquer efficacement les résultats de simulation, d’analyse et de conception à travers des présentations orales et des rapports écrits. Analyse Critique : Analyser de manière critique les résultats de simulation, les performances des réseaux et les décisions de conception. Apprentissage Continu : Être capable de suivre les développements technologiques dans le domaine des réseaux radiomobiles avancés et de s’adapter aux évolutions. Éthique Professionnelle : Comprendre les enjeux éthiques liés à la sécurité, à la confidentialité et à l’utilisation des données dans les réseaux radiomobiles.