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

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Unité d’enseignement : TR · S5 · UE3 — Réseaux d’opérateurs

  • 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).

  • 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).