Architecture des réseaux d’opérateurs télécoms

Le cours d’Architecture des réseaux d’opérateurs télécoms (UE3 « Réseaux d’opérateurs », semestre 5) donne une vision d’ensemble d’un réseau d’opérateur, de l’antenne ou de la prise de l’abonné jusqu’au cœur de réseau et aux interconnexions nationales et internationales. Il décrit la décomposition en réseau d’accès (radio 2G/3G/4G/5G, cuivre, fibre FTTH), réseau de collecte et de transport (faisceaux hertziens, fibre SDH/WDM, IP/MPLS, VSAT) et cœur de réseau (commutation de circuits, cœur paquet EPC et 5GC, plateformes de services), ainsi que les systèmes d’exploitation et de facturation (OSS/BSS). Il traite ensuite l’interconnexion entre opérateurs (voix, données, itinérance, accès international) et les enjeux techniques, économiques et réglementaires : investissements, ARPU, partage d’infrastructures, énergie des sites, rôle du régulateur (ARCEP). Les exemples s’appuient sur le contexte nigérien : opérateurs mobiles et opérateur historique, dorsale nationale en fibre optique, faisceaux hertziens et VSAT en zone rurale, sites BTS alimentés à l’énergie solaire.

Objectifs d’apprentissage

• Décrire l’architecture en couches d’un réseau d’opérateur (accès, collecte, transport, cœur, services, OSS/BSS).
• Dimensionner simplement un réseau d’accès : trafic en Erlang, nombre de circuits, budget optique GPON, capacité de collecte.
• Expliquer les technologies de transport et les fonctions du cœur de réseau mobile (CS, EPC, 5GC).
• Établir un bilan de liaison de faisceau hertzien.
• Expliquer les mécanismes d’interconnexion (voix, IP, itinérance) et calculer un solde d’interconnexion.
• Analyser les enjeux économiques d’un réseau : CAPEX, OPEX, ARPU, retour sur investissement, énergie.

Prérequis

Réseaux cellulaires (2G/3G/4G/5G), transmissions numériques, routage IP, bases des décibels.

Plan du cours

1. Leçon 1 — Vue d’ensemble de l’architecture d’un réseau d’opérateur
2. Leçon 2 — Le réseau d’accès : radio mobile et accès fixe
3. Leçon 3 — Réseaux de collecte, de transport et cœur de réseau
4. Leçon 4 — Interconnexion et enjeux économiques et techniques

Modalités d’évaluation

Volume horaire : 20 h de CM, 10 h de TD, 10 h de TP (maquette de réseau d’opérateur sous simulateur, dimensionnement et bilans de liaison) et 20 h de TPE ; 3 crédits. Évaluation : contrôle continu (TD, comptes rendus de TP, quiz) et examen terminal écrit.

Bibliographie

• X. Lagrange, P. Godlewski, S. Tabbane, Réseaux GSM, Hermès Lavoisier.
• C. Servin, Télécoms — De la transmission à l’architecture de réseaux, Dunod.
• Y. Bouguen, É. Hardouin, F.-X. Wolff, LTE et les réseaux 4G, Eyrolles.
• G. Pujolle, Les Réseaux, Eyrolles.
• UIT-T, Recommandations G.984 (GPON) et E.800 (qualité de service) ; spécifications 3GPP TS 23.401 (EPC) et TS 23.501 (5GC).