Cœur de réseau et NGN

Le cours Cœur de réseau et NGN (UE3 « Réseaux d’opérateurs », semestre 5) étudie la transformation des réseaux de télécommunications : du réseau téléphonique commuté (RTC), fondé sur la commutation de circuits et des équipements dédiés à chaque service, vers les réseaux de nouvelle génération (NGN), fondés sur un transport en paquets IP unique et sur la séparation des fonctions de transport, de contrôle et de services. Il présente l’architecture NGN (passerelles, softswitch), les protocoles de signalisation et de transport des médias (SIP, SDP, H.248, SIGTRAN, RTP), la convergence voix-données-vidéo et la qualité de service qu’elle exige, puis l’évolution vers les réseaux tout-IP : IMS, VoLTE, cœur 5G, virtualisation (NFV) et réseaux programmables (SDN). Les exemples sont tirés du contexte nigérien : migration du réseau fixe de l’opérateur historique, interconnexion SIP entre opérateurs, offres triple play en fibre à Niamey, téléphonie IP d’entreprise, liaisons VSAT.

Objectifs d’apprentissage

• Expliquer les limites du RTC et les principes des NGN selon l’UIT-T.
• Décrire l’architecture en couches d’un NGN et le rôle des softswitch et des passerelles.
• Analyser un établissement d’appel SIP et calculer la bande passante d’un flux de voix sur IP.
• Définir les besoins de qualité de service de la voix, des données et de la vidéo et les mécanismes DiffServ associés.
• Décrire l’IMS, la VoLTE et les principes du cœur 5G, de la NFV et du SDN.
• Mettre en œuvre un IPBX SIP et analyser les échanges avec Wireshark.

Prérequis

Architecture des réseaux d’opérateurs télécoms (recommandé en parallèle), TCP/IP, bases de la téléphonie et de la numérisation de la voix.

Plan du cours

1. Leçon 1 — Du réseau téléphonique commuté aux principes des NGN
2. Leçon 2 — Protocoles de signalisation et de transport des médias
3. Leçon 3 — Convergence voix-données-vidéo et qualité de service
4. Leçon 4 — Évolution vers les réseaux tout IP : IMS, VoLTE, 5G, NFV et SDN

Modalités d’évaluation

Volume horaire : 20 h de CM, 10 h de TD, 10 h de TP (IPBX SIP, analyse de trames, mesures de qualité de service) et 20 h de TPE ; 3 crédits. Évaluation : contrôle continu (TD, comptes rendus de TP, quiz) et examen terminal écrit.

Bibliographie

• C. Servin, Télécoms — De la transmission à l’architecture de réseaux, Dunod.
• G. Camarillo, M.-A. García-Martín, The 3G IP Multimedia Subsystem (IMS), Wiley.
• G. Pujolle, Les Réseaux, Eyrolles.
• UIT-T, Recommandations Y.2001 et Y.2011 (NGN), G.114 (temps de transmission), G.711 et G.729 (codecs).
• IETF, RFC 3261 (SIP), RFC 3550 (RTP), RFC 4566 (SDP), RFC 2474 (DiffServ).