Eric GANGLOFF TELECOM SUD PARIS

L’Institut Mines-Telecom 9 écoles d’ingénieurs 1 école de management 2 écoles d’ingénieurs filiales 2 partenaires stratégiques 13 écoles associées 09/04/2017

Télécom SudParis (ex INT) www.telecom-sudparis.eu 1000 étudiants (Bac + 5 à Bac +8) 200 diplômés par an 165 doctorants 108 enseignants-chercheurs 98 universités partenaires 15 accords de doubles diplômes Programmes de coopération pour la formation d'ingénieur à l'international  50 nationalités sur le campus 9 langues enseignées (allemand, anglais, espagnol, russe, italien, japonais, arabe, chinois, français) 30 % d'étudiants étrangers 09/04/2017

La voie d’approfondissement CSI (Convergence des Services et Infrastructures Réseau) Stages 2013 09/04/2017

VAP CSI (Projets de Fin d’Etudes) 09/04/2017

Formation d’ingénieurs par apprentissage (FIPA) THD et aménagement numérique du territoire La formation d’ingénieur par l’apprentissage, spécialité Réseaux, de Télécom SudParis est ouverte aux titulaires d’un Bac + 2 (D.U.T., B.T.S.). 09/04/2017

4G et FTTH : concurrence ou complémentarité 4G et FTTH : concurrence ou complémentarité ? Eric GANGLOFF Institut Mines-Télécom/Télécom SudParis eric.gangloff@it-sudparis.eu 09/04/2017

Sommaire Quelques réflexions… Intégration fixe-mobile outdoor Architectures indoor WPAN Conclusion 09/04/2017

Quelques réflexions… (1/2) Opposer fixe et mobile ? Des services différenciés mais des ressources mutualisées La convergence fixe-mobile est une réalité : Il y a beaucoup de fixe (FH, FO) dans les réseaux mobiles 63 % du trafic mobile depuis la maison ou le bureau (source Cisco – IBSG) Sur les backbones, plus de 50 % de la BP provient des stations de base Les réseaux mobiles évoluent très (très) rapidement En volume Plus de 78 millions en France Près de 7 milliards dans le monde En services De la voix (13 kbps) à la video (qqs 100 kbps, qqs Mbps) Avec, pour conséquence, des évolutions technologiques (2G, 3G, 4G, …) De nouvelles ressources spectrales et/ou une meilleure utilisation des ressources déjà mobilisées Plus de débit une réduction de la taille des cellules une augmentation -> du nombre de stations de base -> du nombre de liens Évolution des architectures des stations de base qui prennent en compte la diversité technologique (DBS : Distributed Base Station) 09/04/2017

Quelques réflexions… (2/2) Pendant ce temps : le FTTH Déploiement de la fibre dans les réseaux d’accès : une architecture structurante à long terme (30-40 ans) Une infrastructure au potentiel d’évolutivité considérable Portée : 10, 20, 100 km, … Débit : 2.5G, 10G, 100G, … Dimension WDM (Bp > 50 THz) La convergence des réseaux mobiles sur les réseaux d’accès optiques Quelle convergence ? Déport de la BS ou d’une partie seulement ? Qu’entend-on par radio ? Multiplex radio analogique transmis sur l’antenne Multiplex numérique en sortie de la BS 09/04/2017

Pénurie spectrale : quelles solutions ? Augmenter l’efficacité Augmenter l’efficacité (bps/Hz) via le format de modulation (QAM-n) Diversité d’antenne, MIMO, … Utiliser de nouvelles bandes (millimétriques) Pour : Répondre à la demande des nouveaux services Bénéficier des capacité offertes par la montée en fréquence Oui mais : Augmentation de l’atténuation donc cellules très petites (pico, femto-cellules) Réduire la taille des cellules Monter en fréquence (millimétriques) diminuer le nombre de clients/cellule réutiliser les fréquences Oui, mais : Augmentation du nombre des cellules 09/04/2017

Fréquences, cellules, portée microcellules picocellules femtocellules macrocellules Nombre de cellules WPAN (57 – 64 GHz) Portée 3G/4G VHF UHF SHF EHF f λ 30 MHz 300 MHz 3 GHz 30 GHz 300 GHz 10 m 1 m 10 cm 1 cm 1 mm 09/04/2017

Du GSM au LTE … 13 – 60 kbps 384 kbps – 10 Mbps 100 Mbps 1710-1880 MHz 800 MHz, 1.8 GHz et 2.6 GHz < 200 kHz > < 5 MHz > < 20 MHz > GPRS EDGE HSDPA HSPA+ GSM LTE UMTS HSUPA 4G 2G 3G Cœur de réseau BTS (2G) BSC (2G) NodeB (3G) RNC (3G) eNode B (LTE) SAE Gateway (LTE) BS (Wimax) ASN Gateway (Wimax) 09/04/2017

Architecture des réseaux mobiles BSC MSC (2G) RNC (3G) GSM (2G) : 15 000 Cellules UMTS-LTE : 45000/50000 Cellules BTS Accès (collecte) Régional (agrégation) Cœur 10 km 80 km 300 km FH (90 %)- DSL – FO PDH (E1) - Ethernet FH (80 %) – FO PDH – SDH (STM-1) GbE FO (100 %) SDH (GbE) WDM BTS : Base Transceiver Station. BSC : Base Station Controller. MSC : Mobile service Switching Center RNC : Radio Network Controller. 09/04/2017

Evolution des stations de base Station de base multi-technologies et multi-fréquences Station de base distribuée (DBS) : séparation des parties radio (RFU) et bande de base (BBU) Déport de la BBU via lien optique (Pt à Pt ou PON) Transport numérique ou analogique (RoF) Radio Frequency Unit (RFU) BaseBand Unit (BBU) DBS (Distributed Base Station) Conversion A/D 768, 1536, 3072 Mbps E/O O/E Transport analogique (RoF) FO Transport numérique E/O O/E CPRI (Common Public Radio Interface) (Ericsson, Huawei, NEC, Nokia, Alcatel-Lucent) www.cpri.info OBSAI (Open Base Station Architecture Initiative) (Hyundai, ZTE, Nokia, Samsung) www.obsai.com FO 09/04/2017

Intégration fixe-Mobile 09/04/2017

Scénarii de déport Scénario 1 Scénario 3 Scénario 2 Scénario 4 09/04/2017

Réseau domestique ROF à 60 GHz Multipoints- multipoints Month Year doc.: IEEE 802.11.ad Architecture indoor WPAN Réseau domestique ROF à 60 GHz Multipoints- multipoints RoF 1 Bande : <57 – 64 GHz> Portée : 10-20 m Technique OFDM RoF 1 RoF 2 RoF 3 RoF 4 RoF 1 RoF 2 RoF 3 RoF 4 RoF 1 RoF 2 RoF 3 RoF 4 RoF 2 RoF 3 RoF 4 Splitter 8x8 = 10 dB Gateway + ONT NxN Splitter 09/04/2017 Page 18 J. Guillory & S. Meyer, Orange Labs

Radio et fibre Conclusion Une complémentarité naturelle sur le chemin du très haut débit ! 09/04/2017