Panorama des réseaux haut débit

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1 Panorama des réseaux haut débit Participants Ingénieurs, techniciens ou toutes personnes disposant des connaissances de base sur les réseaux et souhaitant les approfondir avec un panorama détaillé des réseaux hauts débits. Pré Requis Connaissances générales des réseaux de télécommunication. Durée 4 jours. Objectif Comprendre les raisons pour lesquelles les réseaux doivent disposer de capacités de transport hauts débits. - Connaître les caractéristiques des différents types de réseaux (LAN, MAN, WAN, WLAN, RMM) et être en mesure d estimer leurs besoins respectifs en capacité de transport haut débit, par rapport notamment aux exigences de transport des flux multimédia qu ils sont susceptibles de véhiculer. - Connaître l ensemble des technologies qui offrent les performances requises pour cette évolution vers le haut débit. Programme Introduction au transport haut débit : Le haut débit : pourquoi, où, comment? : - Quelles applications nécessitent un transport haut débit de leurs flux? - Quels réseaux doivent présenter une capacité de transport haut débit? - Quelles technologies pour ces transports hauts débits? Problématique du transport des flux multimédia : - Contraintes du transport pour les services synchrones et les services asynchrones. - Mise en évidence de leur besoin commun de bande passante (débit). - Capacités des technologies TDM au transport des flux multimédia : avantages et inconvénients pour les usagers et pour les opérateurs. - Capacités des technologies paquets au transport des flux multimédia : avantages et inconvénients pour les usagers et les opérateurs. Transport haut débit TDM ou paquet? : - Classification des technologies du mode TDM et celles du mode paquet. - Comparaison des propriétés des modes TDM et paquet. - Intérêt pour les opérateurs et pour les usagers à basculer sur un transport en mode paquet. Les supports de transmission haut débit : La paire cuivre : - Classification des supports métalliques. - Caractéristiques d un canal de transmission sur support métallique. - Caractéristiques particulières de la paire cuivre installée pour la téléphonie analogique. La fibre optique : support de transmission du très haut débit : - Principe de la transmission numérique dans les fibres optiques.

2 - Transmission dans les fibres optiques multi-modes : principes et limites en distance et en débit. - Transmission dans les fibres optiques mono-modes : principe, mise en évidence de sa capacité au transport très hauts débits / et très longues distances. Problématique du transport haut débit dans les réseaux radio : - Classification des réseaux radio : terrestre / satellite, fixe / mobile, fréquences libres / réglementées. - Aspects spécifiques d un canal radio et facteurs limitant le haut débit. - Axes technologiques permettant d accroître le débit dans les réseaux radio. - Le haut débit des RRM ( Réseaux Radio Mobiles). - Le haut débit des WLAN (Wireless LAN). Haut débit débit dans les LANs : Evolution des LANs : - Description des étapes de l évolution des LANs - Convergence PABX / LAN - Prédominance de la technologie Ethernet dans les LANs. - Classification des différents standards Ethernet. Haut débit dans les LANs Ethernet : - Principes technologiques de base d Ethernet : - Standards pour LAN Ethernet haut débit sur paire cuivre. - Ethernet sur paire cuivre à 100Mbits/s = 100 base T - Ethernet sur paire cuivre à 1000Mbits/s = 1000 base T - Ethernet sur paire cuivre à 10Gbits/s = 10G base T - Standards pour LAN Ethernet haut débit sur fibre optique. - Ethernet sur fibre optique à 1Gbits/s et 10Gbits/s. - Localisations et applications critiques du haut débit dans les LANS : - Haut débit dans les coeurs des grands réseaux LAN et dans les systèmes SAN. - Haut haut débit dans les liaisons inter-batiments. Les WLANS hauts débits : - Introduction aux WLANs : - Définition du WLAN. - Classification des technologies pour les WLANs - Les fréquences libres pour les WLANs - WiFi : - Le WiFi = l Ethernet radio parmi les autres options d Ethernet. - Architecture protocolaire du WiFi. - Couche physique de WiFi : - Etalement de spectre : objectifs, propriétés, classification des techniques. - Modulation QAM : principe, propriétés - Système OFDM : principe propriétés - Système MIMO : principe, propriétés. - Couche MAC de WiFi,principes de l accès partagé à la ressource radio : - Mode distribué : DCF / CSMA-CA pour les applications asynchrones. - Mode centralisé : PCF pour les applications synchrones. - Les débits des différents standards : de l IEEE a à l IEEE n. - Architectures physiques d un WLAN WiFi en mode architecture et en mode ad hoc.

3 Introduction : - Les 3 sous ensembles d un WAN opérateur moderne et cas particulier du réseau Internet. - Les besoins du haut débits de ces 3 sous-ensembles. Haut débit dans le réseau de désserte : - Motivation pour le haut débit dans le réseau de désserte. - Classification des technologies haut débit pour le réseau de désserte. - Technologies marginales : satellite, CPL. - Technologies paire cuivre : xdsl : - Principe et propriétés de l ADSL. - Principe du dégroupage et de son organisation matérielle. - Le transport multi-porteurs DMT et la modulation QAM : principe, propriétés. - Présentation générale des autres technologies DSL et notamment le SDSL pour les liaisons d entreprises et VDSL en complément du câblage optique FTTC. - Tableau comparatif des différentes technologies DSL. - Montée haut débit par déport des DSLAM dans les sous répartiteurs. - Technologies optiques FTTx / xpon : - Utilisation de l optique passive PON ( Passive Optical Netwok) : avantages et inconvénients. - Architecture physique d une desserte optique passive et principe de l étoile passive ( splitter). - Classification des technologies de transport sur optique passive : APON, EPON, GPON. - La technologie EPON ( Ethernet PON) : - Principe, propriétés. - Architecture protocolaire d EPON. - Les protocoles MPCP et DBA. - Emulations de liaisons point à points et points-multipoints. - Procédure pour les échanges down-stream et pour les échanges up-stream. - GPON : fédérateur d APON, BPON, EPON : présentation générale. - Technologies radio = boucles locales radio : WiFi, WiMAX. - Motivations pour la boucle locale radio. - La BLR WiFi : - principe et propriétés de WiFi. - performances en distance permises par les antennes directives. - architecture physique d une BLR WiFi. - La BLR WiMAX : - Principe et propriétés de WiMAX.. - Architecture physique d une BLR WiMAX. Haut débit dans le réseau de collecte : - Rôle, définition et les différentes désignations du réseau de collecte. - Performances requises pour le réseau de collecte. - Réseaux de collecte ATM : - Propriétés haut débit de la technologie ATM.

4 - Architecture protocolaire de l ATM. - Architecture physique d un réseau de collecte ATM : de l EAS au BAS. - Les CVP ATM : leurs éléments d identification VPi, VCi et leur situation : de l EAS au BAS. - Présentation générale des couches physique et AAL de l ATM - Introduction à la QoS sur ATM. - Description détaillée de l ensemble desserte ADSL et collecte ATM : - Description des composants fonctionnels de la Box au réseau du FAI. - Description de l architecture protocolaire du terminal usager au serveur sur l Internet. - Architecture opérationnelle du NAP au NSP. - Les différents liens, PPP, CVP ATM, tunnel L2TP. - Description complète d une procédure d accès à l Internet depuis un terminal installé sur une Box. Réseaux de collecte Ethernet : - Motivations pour l Ethernet dans le réseau de collecte. - Faiblesses de l Ethernet classique en tant que standard opérateur du niveau collecte. - Les récentes propositions IEEE pour un Ethernet de classe opérateur. - Réseau de collecte Ethernet RPR : - Principe des échanges et du mécanisme de fast re-routing sur l anneau RPR. - Limites de la technique. - Réseau Ethernet sur MPLS (EoMPLS) : - Principe et propriétés de MPLS - Objectifs.et principe du fonctionnement. - Capacité à agréger les flux en fonction de leurs contraintes d acheminement. - Acheminement des flux sur les LSP. - ingéniérie de trafic et QoS sur MPLS. - MPLS technologie de coeur de réseau des VPN de niveau 3 et 2 des opérateurs. - Principe des pseudo-wires sur MPLS - Principe de l émulation LAN sur MPLS - Extension de VLAN sur l EoMPLS en Q - VPLS sur l EoMPLS IEEE 802.1ad ( modèle Q in Q). - Réseau Ethernet PBB-TE : - Objectifs du PBB-TE - Modélisation du PBB-TE - Extension de VLAN et VPLS sur PBB-TE. Haut débit dans le réseau coeur : - Classification des technologies hauts débits pour le réseau coeur. - Performances requises pour le réseau coeur. - Réseaux coeur SDH : - Principe, propriétés et contraintes du transport sur SDH. - Structure et composantes de l unité de données de transport : les trames STM-n. - La hiérarchie OTH et les réseaux OTN. - La technologie SDH NG pour les trafics asynchrones IP et Ethernet - Réseaux coeur IP GMPLS WDM :

5 - Principe et propriétés du multiplexage en longueur d ondes WDM.. - Principe et propriétés de GMPLS. - Fréquences optiques et bandes spectrales retenues par la normalisation UIT. - Réseaux WDM en anneau. - Réseaux maillés de routeur IP GMPLS WDM. - Architecture ASTN / ASON - Procédure pour l installation des routes contraintes dans ASTN/ASON - Description de l ensemble protocoilaire GMPLS / WDM / OCX. Introduction au haut débit dans les réseaux radio mobiles : - Principe des réseaux radio - Principe de l accès partagé à la ressource radio mobiles - Gestion de la mobilité, impact sur les débits et les distances - GPRS / EDGE : - Principe et propriétés communes - Procédés mis en oeuvre par GPRS pour l amélioration des niveaux de débit - Procédés supplémentaires mis en oeuvre par EDGE - Services multi-média permis par GPRS et EDGE. - UMTS : - Principe, propriétés - Procédés mis en oeuvre pour l obtention des différents hauts débits de l UMTS - Les évolution de l UMTS : HSDPA et HSUPA : procédés permettant l obtention de leurs hauts débits respectifs - Tableau récapitulatif (débits / applications) de l UMTS, HSUPA, HSDPA. - Evolution vers vers la 4 G : LTE : présentation générale des procédés permettant d accroître les débits des différentes technologies LTE et nouveaux services visés. Conclusion