5G : principes de l’interface radio et du réseau d’accès
Réf. 04035
Ce cours présente les évolutions de l’interface radio apportée par la 5G et introduit l’architecture des réseaux d’accès.
- Durée : 5 semaines
- Effort : 20 heures
- Rythme: Auto-rythmé
- Langues: Français
Ce que vous allez apprendre
À la fin de ce cours, vous saurez :
- 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 MOOC est utile à toute personne se destinant à travailler chez un opérateur ou chez un constructeur d’équipement réseau et aux étudiants de master réseaux ou d’école d’ingénieurs.
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.
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.
Format
Ce cours se déroule sur 5 semaines que l'apprenant peut suivre à son propre rythme.
Après un rappel des objectifs de performance de l’interface radio 5G, ce cours présente de manière progressive l'interface radio appelée NR (New Radio) en commençant par les structures fondamentales basées sur l’OFDM. Il se poursuit par la chaine de transmission et les répartitions possibles des traitements dans différents éléments. Il aborde ensuite les technologies multi-antennes MIMO puis le fonctionnement de chaque couche protocolaire. Il se conclut par une présentation des fonctions de contrôles (voie balise, accès, établissement des connexions radios).
Prérequis
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.
Équipement requis
Aucun équipement spécifique autre qu’un ordinateur relié à l’internet n’est requis.
Evaluation et Certification
Un badge de réussite est attribué par FUN aux apprenants réussissant à obtenir une note supérieure à 70 %.
Deux types d’exercices ont été conçus pour évaluer vos compétences : Un quiz par vidéo non noté qui vous permet de vérifier que vous avez acquis les notions exposées dans la leçon et un devoir par semaine (5 au total).
Accessibilité
Le sous-titrage de chaque vidéo est disponible.
Plan de cours
- 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
Équipe pédagogique
Xavier Lagrange
Catégories
Ingénieur de l'Ecole Centrale Paris et docteur de Télécom Paristech, Xavier Lagrange est professeur à IMT Atlantique (anciennement Télécom Bretagne).
Établissements
Financements
Ce mooc est développé dans le cadre 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 »
Bibliographie - Webographie
E Dahlman, S. Parkvall et J. Skold, 5G NR: The next generation wireless access technology, Academic Press, 2018.
Frédéric Launay, NG-RAN et 5G-NR : l'accès radio 5G et l'interface radio électrique, collection réseaux et télécommunications, Éditions ISTE, 2021
Autres MOOCs
Découvrez aussi nos autres MOOCs sur la 4G et la 5G :
Comprendre la 4G
5G : Principe du réseau coeur
Licence
Licence pour le contenu du cours
Attribution - Pas d’Utilisation Commerciale - Partage dans les Mêmes Conditions
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- Partager — copier, distribuer et communiquer le matériel par tous moyens et sous tous formats
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- Attribution — Vous devez créditer l'oeuvre, intégrer un lien vers la licence et indiquer si des modifications ont été effectuées à l'oeuvre. Vous devez indiquer ces informations par tous les moyens raisonnables, sans toutefois suggérer que l'offrant vous soutient ou soutient la façon dont vous avez utilisé son oeuvre.
- Pas d’Utilisation Commerciale — Vous n'êtes pas autorisé à faire un usage commercial de cette oeuvre, tout ou partie du matériel la composant.
- Partage dans les Mêmes Conditions — Dans le cas où vous effectuez un remix, que vous transformez, ou créez à partir du matériel composant l'oeuvre originale, vous devez diffuser l'oeuvre modifiée dans les même conditions, c'est à dire avec la même licence avec laquelle l'oeuvre originale a été diffusée.
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