L’utilisation d’un mobile et de ses applications est désormais fermement ancrée dans le quotidien : les appareils portables connectés sont de plus en plus performants : ils remplacent bien souvent le téléphone fixe, l’appareil photo, voire l’ordinateur et même le téléviseur. Le volume de données échangées sur les réseaux mobiles n’arrête pas de doubler d’une année à l’autre et dans les 5 ans à venir, il aura été multiplié par 10 par rapport à l’utilisation actuelle. De nouvelles solutions doivent donc être trouvées afin de pouvoir répondre à cette demande et d’optimiser l’utilisation des ressources. L’augmentation du nombre d’applications, leur diversification ainsi que l’amélioration de la qualité des réseaux mobiles ont conduit à l’augmentation de la demande, à l’apparition de nouveaux usages et de nouveaux utilisateurs. La 5G se situe au carrefour de ces nouveaux usages ; elle ambitionne de répondre mieux et simultanément à cette grande variété de besoins et ces nouvelles demandes, via une technologie unifiée qui prend en compte, dès sa conception, cette diversité. La 5G définit trois grandes famille d’usage avec leurs exigences respectives et potentiellement incompatibles entre elles:
1. mMTC – Massive Machine Type Communications : communications entre une grande quantité d’objets avec des besoins de qualité de service variés. L’objectif de cette catégorie est de répondre à l’augmentation exponentielle de la densité d’objets connectés ;
2. eMBB – Enhanced Mobile Broadband : connexion en ultra haut débit en outdoor et en indoor avec uniformité de la qualité de service, même en bordure de cellule ;
3. uRLLC – Ultra-reliable and Low Latency Communications : communications ultra-fiables pour les besoins critiques avec une très faible latence, pour une réactivité accrue.
Le but de cette formation est de décrire le réseau 5G dans son ensemble via les familles d’usage qu’il adresse, via les KPIs attendus, son architecture de réseau de bout en bout, avec notamment une architecture de réseau basée sur le service pour plus de flexibilité et d’évolutivité. Le concept de slice de réseau pour le marché entreprise qui représente un « network as a service » est développé. Les services PCC (Policy and Charging Control) et les APs de service exposées au monde externe via une network exposure function sont décrits.
Le modèle de données 5G associé au client avec notamment les données de souscription, les données de policing, les données structurées pour exposition et les données d’application est développé.
Par ailleurs, cette formation introduit l’impact de la 5G sur le SI avec la compréhension du provisionning de l’usager et des slices de réseau 5G, la gestion de la QoS des sessions de données, et du policy control et de la taxation.

1. De la 4G à la 5G

2. Familles d'usage de la 5G
2.1. eMBB - Enhanced Mobile Broadband
2.2. mMTC - Massive Machine Type Communications
2.3. uRLLC - Ultra-reliable and Low Latency Communications
2.4. Catalogue de slices notamment pour le marché entreprise

3. KPIs 5G

4. Architecture 5GS (5G System)
4.1. Concepts et principes sous-jacents à l'architecture 5GC
4.2. Architecture du réseau d'accès 5G RAN
4.3. Architecture du réseau coeur 5G (5GC, 5G Core)
4.4. Fonctions de réseau 5GS (5G RAN + 5GC)
4.5. Les interfaces de service : API REST/HTTP pour la communication entre fonctions du plan contrôle du réseau 5G
4.6. Relations entre 5G, SDN, NFV et le cadre de gestion NFV pour la mise en œuvre du réseau 5G

5. Identités 5G
5.1. SUPI versus IMSI
5.2. GPSI versus MSISDN
5.3. PEI versus IMEI
5.4. SUCI
5.5. Identités de groupe :
5.5.1. Identité de groupe externe
5.5.2. Identité de groupe interne

6. Slices de réseau
6.1. Fonctions communes aux différents slices de réseau
6.2. Fonctions spécifiques à chaque slice de réseau
6.3. Configuration d’une instance de slice de réseau pour un client donné.
6.4. Caractéristiques du slice
6.5. Exemples de slices de réseau,
6.5.1. Slice eMBB
6.5.2. Slice CIoT

7. Modèle de données relatif à la souscription 5G
7.1. Données de souscription
7.1.1. Données de gestion de mobilité
7.1.2. Données de gestion de session
7.1.3. Données de gestion de SMS
7.2. Données de policing
7.2.1. Politiques de QoS et de gating
7.2.2. Politiques de traffic steering
7.2.3. Politiques de gestion de mobilité
7.2.4. Politiques de sélection de réseau accès
7.3. Données structurées pour exposition
7.4. Données d’application

8. Procédures 5G
8.1. Enregistrement/désenregistrement
8.2. Etablissement de session PDU IPv4, IPv6, Ethernet et non-structurée

9. Voix sur IP sur la 5G avec IMS

10. Provisioning dans la 5G
10.1. Provisioning de l'UE
10.1.1. Provisioning du modèle de données relatif à la 5G dans l'UDR
10.2. Provisioning de slice de réseau

11. Gestion des performances de la 5G
11.1. Modèle de QoS 5G
11.2. Mise en œuvre et gestion de la QoS pour les sessions PDU et les flux de service

12. Policy control et taxation dans la 5G (PCC)
12.1. Policy control ou l'intelligence du réseau 5G
12.2. Nouveaux scénarii PCC par rapport à ceux de la 4G
12.3. Architecture PCC
12.4. Règles PCC
12.4.1. Politiques de mobility management
12.4.2. Politiques de session management
12.4.3. Politiques de traffic steering
12.4.4. Politiques de access network discovery and selection

13. NEF : Network Exposure Function
13.1. Service de souscription/Notification à des évènements
13.2. Service de provisioning de données d’application
13.3. Services PCC tels que le sponsoring de données
13.4. Service de device triggering
13.5. Services de livraison de données non-IP (données unstructured)

14. Mise en œuvre de la 5G avec SDN et NFV
14.1. Cloud RAN
14.1.1. Architecture Cloud RAN
14.2. Cloud Core Network
14.2.1. Architecture Cloud Core network
14.3. Network as a service