École Privée d’Ingénierie du Niger — L’école du nouveau monde

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EPI e-Learning

L'école du nouveau monde · Plateforme e-Learning

Unité d’enseignement : TR · S4 · UE1 — Réseaux sans fil et mobiles

  • Réseaux cellulaires (2G/3G/4G/5G)

    Les réseaux mobiles sont aujourd’hui le premier accès aux télécommunications au Niger et en Afrique de l’Ouest : voix, SMS, Internet mobile et Mobile Money reposent sur les réseaux 2G, 3G et 4G des opérateurs (Airtel, Moov Africa, Zamani Telecom, Niger Telecoms), sous le contrôle de l’ARCEP. Ce cours explique comment ces réseaux sont construits et comment ils ont évolué. Il présente d’abord le principe cellulaire (réutilisation des fréquences, interférences, trafic), puis les architectures successives normalisées par l’ETSI puis le 3GPP : GSM/GPRS (2G), UMTS/HSPA (3G), LTE/EPC (4G) et NR/5GC (5G). La dernière leçon traite du déploiement réel : bilan de liaison et rayon de cellule, dimensionnement, alimentation solaire des sites, transmission (faisceaux hertziens, fibre, VSAT), et enjeux économiques, réglementaires et techniques de la 5G en Afrique.

    Objectifs d’apprentissage

    • Expliquer le principe cellulaire : motif de réutilisation, rapport C/I, handover, trafic en Erlang.
    • Décrire l’architecture et les interfaces des réseaux 2G et 3G et dimensionner une cellule avec la loi d’Erlang B.
    • Décrire l’architecture tout-IP de la 4G (eNodeB, EPC) et celle de la 5G (gNB, cœur 5GC orienté services, tranches de réseau).
    • Calculer un débit crête LTE et un rayon de cellule à l’aide d’un bilan de liaison et du modèle d’Okumura-Hata.
    • Analyser les enjeux du déploiement de la 5G en Afrique et au Niger (spectre, énergie, transmission, coûts, usages).

    Prérequis

    Principes des télécommunications : modulation, multiplexage, décibels, notions de propagation radio.

    Plan du cours

    1. Leçon 1 — Principe cellulaire et évolution des générations mobiles
    2. Leçon 2 — Architecture 2G (GSM/GPRS) et 3G (UMTS) et dimensionnement du trafic
    3. Leçon 3 — Architecture 4G LTE et 5G NR
    4. Leçon 4 — Déploiement des réseaux cellulaires et enjeux de la 5G en Afrique

    Modalités d’évaluation

    Volume horaire : 20 h de CM, 10 h de TD, 10 h de TP et 20 h de TPE, pour 3 crédits. Évaluation : contrôle continu (quiz, TD notés, compte rendu de TP de mesures radio, exposé sur la 5G en Afrique) et examen terminal écrit.

    Bibliographie

    • X. Lagrange, P. Godlewski, S. Tabbane, Réseaux GSM, Hermès Lavoisier.
    • H. Holma, A. Toskala, LTE for UMTS: Evolution to LTE-Advanced, Wiley.
    • E. Dahlman, S. Parkvall, J. Sköld, 5G NR: The Next Generation Wireless Access Technology, Academic Press.
    • Y. Bouguen, É. Hardouin, F.-X. Wolff, LTE et les réseaux 4G, Eyrolles.
    • Spécifications 3GPP (TS 23.401 pour l’EPC, TS 23.501 pour le système 5G).

  • Réseaux WiFi et normes 802.11

    Ce cours forme le technicien supérieur au déploiement et à la sécurisation des réseaux locaux sans fil (WLAN) conformes aux normes IEEE 802.11. Le WiFi est devenu l’accès principal des utilisateurs dans les bureaux, les universités, les hôtels et les administrations de Niamey : il prolonge le réseau filaire commuté (VLAN) jusqu’aux ordinateurs portables, smartphones et terminaux de paiement. Il sert aussi, en version extérieure, à relier des bâtiments ou des sites distants par des liaisons point à point en 5 GHz. Le cours présente les normes 802.11 (de 802.11b à WiFi 6/6E et WiFi 7), la propagation radio et le bilan de liaison, la conception et le déploiement de points d’accès (couverture, capacité, canaux, alimentation PoE, contrôleur) et enfin la sécurisation (WPA2/WPA3, 802.1X/RADIUS, segmentation, supervision). L’approche est pratique : 25 heures de TP guidés sur points d’accès réels ou virtualisés.

    Objectifs d’apprentissage

    • Distinguer les normes 802.11 (bandes, largeurs de canal, modulations, débits) et expliquer le mécanisme d’accès CSMA/CA.
    • Calculer un bilan de liaison WiFi (affaiblissement en espace libre, PIRE, marge) et vérifier le dégagement de la zone de Fresnel.
    • Concevoir un plan de déploiement de points d’accès fondé sur la couverture et la capacité, avec un plan de canaux et un budget PoE.
    • Configurer un point d’accès et un contrôleur : SSID, VLAN, puissance, canaux, itinérance.
    • Sécuriser un WLAN : WPA2/WPA3-Personnel et Entreprise, 802.1X/RADIUS, réseau invité isolé, détection des points d’accès illégitimes.

    Prérequis

    Commutation et VLAN (802.1Q, ports trunk/access), adressage IP, notions de décibels (dB, dBm).

    Plan du cours

    1. Leçon 1 — Normes et standards IEEE 802.11
    2. Leçon 2 — Propagation radio et bilan de liaison WiFi
    3. Leçon 3 — Conception et déploiement de points d’accès
    4. Leçon 4 — Sécurisation des réseaux sans fil

    Modalités d’évaluation

    Volume horaire : 15 h de CM, 10 h de TD, 25 h de TP et 10 h de TPE, pour 3 crédits. Évaluation : contrôle continu (quiz, comptes rendus de TP, mini-projet de conception d’un WLAN) et examen terminal écrit.

    Bibliographie

    • A. Tanenbaum, D. Wetherall, Réseaux, Pearson.
    • M. Gast, 802.11 Wireless Networks: The Definitive Guide, O’Reilly.
    • D. D. Coleman, D. A. Westcott, CWNA Certified Wireless Network Administrator Study Guide, Sybex.
    • IEEE Std 802.11-2020, Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications.
    • WiFi Alliance, documentation WPA3 Specification.