M2 Réseaux et télécoms

Rappels : Shell, commandes de survie, filtres, environnement KDE Gestion et surveillance des processus Un peu de script shell

Donner des outils de base à des étudiants issus de formations où la programmation, en particulier sur des systèmes unix n’a pas été abordée. donner les outils de base à des étudiants issus de formations où la programmation, en particulier sur des systèmes Unix n’a pas été abordée.

Probabilités
Signaux à temps continu et à temps discret, représentations fréquentielles
Signaux aléatoires
Corrélation
Densité spectrale de puissance
Corrélation
Densité spectrale de puissance

Revoir les notions de base en probabilité et en traitement du signal.

Circuits électriques, électrocinétique Fonctions et dispositifs d’électronique analogique Représentation en fréquence et filtrage Bruit et densité spectrale de puissance

Donner des bases en électronique à des étudiants issus de filières plutôt centrées sur l’informatique.

Notion d’objet Spécificités de la programmation orientée objet Classes Surcharges d’opérateurs, de fonctions Introduction à l’héritage et au polymorphismeon d’objet Spécificités de la programmation orientée objet Classes Surcharges d’opérateurs, de fonctions Introduction à l’héritage et au polymorphisme

Donner des notions de base en conception orientée objet à des étudiants n’ayant jamais programmé en java, python ou en C++

UE Réseaux internet du M1 E3A ou équivalent

Les nouvelles technologies de l’IP La nouvelle version du protocole IP : IPv6 La mobilité dans les réseaux IP Le multicast La qualité de service Réseaux métropolitains ATM MPLS Hiérarchie numérique (PDH) Les technologies optiques : SONET-SDH-WDM Les récentes évolutions technologiques : RPR 1

Cette UE est une version avancée de l'UE Réseaux et Internet. Elle a vocation à introduire les nouvelles technologies de l’IP : IPv6, le multicast, la mobilité IP, la qualité de services. Elle présente également les différentes technologies haut débit utilisées par les opérateurs (réseaux MAN) pour transporter l’IP et les évolutions technologiques en cours de ces réseaux.

UE conception orientée objet du S2 du M1 E3A ou équivalent

Environnement interactif et débogage Types numériques et chaînes de caractères Listes, tuples, ensembles et dictionnaires Objets immuables et variables. Hachage et égalité des objets Classes et héritage Exceptions Méthodes spéciales d’une classe Objets itérables et itérateurs, générateurs et coroutines Arguments nommés et positionnels, arguments par défaut et variadiques Expansion des tuples et des dictionnaires, décorateurs Expressions rationnelles, traitement de XML et de JSON Programmation multitâche et asynchrone, serveurs en Python Interfaces graphiques avec PyQT5 Environnements virtuels Interaction avec des SGBD L’infrastructure d’application Django

Ce cours de niveau intermédiaire s'adresse aux étudiants souhaitant apprendre la programmation en Python avec la spécialisation en réseaux informatiques. Il présuppose la connaissance des bases des réseaux TCP/IP et de la programmation orienté objet. Le cours couvrira les aspects courants de la programmation en Python (l'interpréteur (REPL), le contrôle de flux, les structures de données, les modules, les entrées-sorties, les exceptions, la programmation concurrentielle, les générateurs et les coroutines, les expressions lambda et pipelines, les interfaces graphiques). Les étudiants vont se familiariser avec certaines bibliothèques spécifiques (traitement des expressions rationnelles, analyse lexicale de XML, les sockets TCP/IP) ayant application dans la programmation pour les réseaux. La seconde partie du cours couvrira la programmation serveur en Python, pour l'infrastructure d'application Django.

Bases d'électronique et de télécoms

Introduction Rôle et synoptique d’une chaîne de transmission Conditionnement du signal Circuits électroniques pour les télécoms Modulation et démodulation RF Amplification et filtrage Synthèse et régénération d'horloge Mélange Filières technologiques Les supports de transmission et blocs associés Guides métal/diélectrique Fibres optiques Atténuateurs, amplificateurs, mélangeurs, répéteurs Architectures matérielles pour les réseaux Antennes et communication hertzienne Généralités sur les antennes rayonnantes Bilan de liaison en espace libre Notion de polarisation Couplage antenne - ligne de transmission Diversité des rayonnements (réflexion multiples, diffraction...)

La croissance du trafic d'informations en télécommunications nécessite l'amélioration des performances des systèmes matériels utilisés pour la transmission. L'objectif de cette UE est de sensibiliser des étudiants, ne provenant pas nécessairement de formations en électronique, aux problèmes qui se posent dans ce cadre : choix d'un système plutôt qu'un autre (en ne se basant pas seulement sur l'affichage des coûts d'installation ou d'utilisation), choix des technologies à utiliser pour réaliser des circuits fonctionnant dans une gamme de fréquence donnée…

Cours de base en probabilités Algèbre linéaire

Introduction Éléments d’une chaîne de transmission numérique : codage source, codage canal, modulations, synchronisation, décodage canal, décodage source

Codage canal Modèles simples de canaux de transmission (BS, BEC, Gaussien, Rayleigh, à interférence)

Théories des codes correcteurs d’erreurs (codes de Hamming, cycliques, convolutifs) Algorithmes de décodage (algorithme de Viterbi)

Transmission d’un signal numérique Transmission en bande de base et formats de transmission (NRZ, Manchester) Transmission sur un canal bruité et non bruité (diagramme de l’œil, récepteur MV, égalisation) Transmission sur un canal à bande limitée, modulations numériques Distorsion lors de la transmission, synchronisation TDMA, FDMA, CDMA, OFDM (multiporteuses) Récepteurs correspondants (Rake, et réception OFDM avec intervalle de garde)

Outils actuels Estimation statistique Estimation à sorties souples (algorithme forward/backward, MAP, Viterbi à sorties souples) Introduction aux turbo-codes Détection multi-utilisateur

Proposer l’essentiel des notions de bases utiles en communication numérique en allant de la communication en bande de base aux techniques d’accès multiple en passant par les communications modulées. Donner l’essentiel des méthodes de codage et décodage canal en présentant des méthodes récentes de décodage. Ces notions sont illustrées par des systèmes de communication actuels (GSM, GPRS, EDGE, Wifi, DVB-H).

UE Programmation orientée objet et UE Réseaux de télécommunication du S2 du M1 E3A ou équivalent

Chiffrement Les techniques de la cryptographie. Chiffrement symétrique et asymétrique, signature. Clé publique, clé secrète. Utilisation des techniques cryptographiques dans les protocoles de sécurité. Sécurité Architecture cloisonnée : VLAN, DMZ Mise en place d’un annuaire Sécurité des services d'annuaire (LDAP) et des services de noms de domaines (DNS) Vulnérabilités Réseau : Les attaques des protocoles IP, TCP, (syn flooding, teaG-drop, cgi-bin, smurf, etc.), les défaillances de certaines applications spécifiques (Web, e-mail, DNS) Attaques et intrusion : Scénarios d’attaques dans un intranet (sniffers, spoofing), scénarios d’attaques Internet (flooding, dénis de service distribués, script kiddies) Techniques de protection : filtrage, authentification, chiffrement Test d’intrusions Sonde réseau (IDS) Mise en œuvre d'un garde-barrière (firewall) Dénis de services : Marquage du trafic par les routeurs, filtrage « ingress », propositions ietf Tests de vulnérabilité, piratage éthique Infrastructures de gestion de la confiance. Systèmes à clés publiques (PKI), certificats VPN

Cet enseignement vise à approfondir les aspects système et sécurité des réseaux qui sont étroitement liés.

UE de systèmes électroniques pour les télécoms ou équivalent

Cours Introduction générale La fibre optique, support physique de transmission d’information Normes de transmissions numériques haut débit (PDH, SONET /SDH…) Émetteurs optiques (composants, techniques, architectures) Récepteurs optiques (composants, techniques, architectures) L’amplification optique (composants et techniques) Le multiplexage en longueurs d’ondes (WDM, multiplexeurs et démultiplexeurs, multiplexage à insertion/extraction) La compensation des phénomènes néfastes aux transmissions optiques (dispersion chromatique) Exemple de systèmes installés (liaisons TAT, liaisons SEA-ME-WE)

Travaux Dirigés Étude de différentes architectures d’émetteur optique pour transmission numériques haut débit Étude de l’architecture d’un récepteur optique Bilan de liaison d’un système de transmissions numériques par fibres optiques et étude d’un système WDM

Travaux Pratiques Simulation de liaisons numériques par fibres optiques (liaisons point à point et multiplexées en longueurs d’ondes) Étude expérimentale d’une liaison par fibre optique (caractérisation des éléments de la liaison source, fibre, détecteur, et des propriétés de modulation de la liaison complète)

Grâce à une très faible atténuation des signaux d’une part, et d’autre part à une immense bande passante, la fibre optique s’est imposée au milieu des années 80 comme support de transmission d’informations très haut débit sur de longues distances. Au cours des années 90, la mise en œuvre des techniques de multiplexage en longueur d’onde (WDM) a encore accru la capacité en débit de ces systèmes. Aujourd’hui, non seulement des réseaux de fibres optiques sous-marins et terrestres de plusieurs milliers de kilomètres relient entre eux continents, pays et villes, mais encore, à l’intérieur même d’une ville, leur déploiement s’étend jusqu’à quelques centaines de mètres des abonnés, voire jusqu’aux abonnés. Quant à la prochaine évolution des réseaux de télécommunications optiques, elle concerne le déploiement à grande échelle de la fibre jusqu’à l’abonné (fiber to the home FTTH) grâce au développement d’équipements bas coût. L’objectif de cette UE est de donner aux étudiants des connaissances sur ces systèmes de télécommunication déjà omniprésents dans les réseaux longues et moyennes distances et appelés à s’étendre de plus en plus dans la boucle locale.

UE de Communications numériques UE de réseaux mobiles

Introduction Rappel sur l’évolution des réseaux mobiles depuis la 2G. Définition ITU des réseaux 4G. Etat de la standardisation. Différence entre LTE & WiMAX. LTE Advanced : le vrai réseau 4G Spectre(s) utilisé(s) en France et dans le monde. Etat des déploiements. Architecture Architecture d’un réseau LTE et interaction avec les réseaux 2G & 3G L’Evolved Packet System : Le réseau d’accès Evolved RAN & le cœur de réseau Evolved Packet Core Le modèle en couche de l’architecture d’un réseau LTE L’Intégration des réseaux non ITU (exemple : Wi-Fi) La place d’IP dans l’architecture LTE Pico/Femto Cell & relais Interface Radio Les techniques d’accès OFDMA & SC-FDMA Structure des trames TDD/FDD Modulations & codages physiques MIMO, HARQ, AMC Techniques d’ordonnancement Planification fréquentielle et contraintes de déploiement Les évolutions apportées par LTE Advanced Cœur de réseau La gestion des canaux logiques/de transports/physiques dans LTE Interfaçage entre les différents éléments de l’architecture Gestion de la qualité de service et de la mobilité Interaction avec IMS

Cette UE présente les réseaux mobiles dits de 4ème et 5ème générations (4G, 5G). Les nouvelles techniques de transmission radio ainsi que les architectures réseaux seront mis en avant. L’UE dressera un panorama des technologies phares sur lesquelles se base le réseau LTE et son évolution LTE Advanced.

UE de Systèmes électroniques pour les télécoms de M1 E3A ou de M2 E3A.

1/ Quelques rappels télécom utiles pour le cours (Normalisation et acteurs télécom, SIGTRAN, plan de numérotation et traduction E.164, Réseau intelligent CAMEL, Architecture de téléphonie fixe, Communication IP et SIP, Gestion de la mobilité et architectures 2G 4G 5G, PDP context et VPNs)

2/ Réseaux privés et réseaux PMR « legacy » : utilisateurs, normes, architectures, services.

3/ Vers des réseaux PMR de nouvelle génération : IMS, MCx, Public Safety LTE (aspects radio, QoS particulière…)

5/ Future Railway Mobile Communication System (FRMCS)

Ce cours fait quelques rappels télécom. Il introduit les réseaux privés et réseaux PMR « legacy » et présente les réseaux PMR de nouvelle génération. Il décrit ensuite les bases de l’IP Multimedia Subsystem, l’architecture standardisée de type next generation network (NGN) utilisée par les opérateurs de téléphonie, qui permet de fournir des services multimédias fixes et mobiles. Cette architecture permet, entre autres, d'utiliser la technologie VoIP, ainsi qu'une implémentation standardisée par le 3GPP de SIP fonctionnant sur les protocoles standards IP (IPv4 et IPv6).

UE Réseaux et internet ou équivalent

Cours

• VxLAN et IPsec (points aussi abordés : PIM-SM, IGMPv2, 802.1x, Vdom, NAT/PAT)
• NFV + méthodes d'accélérations, VM & Container
• Docker et SDN (OpenFLow, NETCONF et YANG).
• OpenStack et initiation aux DC Fabric
• Kubernetes

TP

• VxLAN
• OpenFlow
• Docker x2

Ce cours introduit les concepts de réseaux logiciel (SDN) et virtualisation des fonctions réseaux (NFV). L’architecture et les protocoles des SDN sont présentés en détail. On s’attarde sur les motivations derrière ce changement de paradigme.

Partie 1 Modèle de canal Internet (pertes, délais, jigue) Protocoles de transfert pour informations multimédia Synchronisation de flux Normes SMPTE pour audiovisuel

Partie 2 Transmission multimédia Streaming VoIP - VoLTE, VoWiFi Transmission mono et multicast : aménagement des algorithmes de compression classiques en fonction des modèles de canal

Partie 3 Transmission et sécurité Tatouage et sécurité

Les contenus multimédia représentent une partie très importante des flux transitant sur les réseaux de communications filaires et sans fils. Les applications telles que la voix sur IP ou la télévision sur IP sont en plein essor. Actuellement, nous vivons le développement exponentiel d’applications de télévision personnelle sur terminaux nomades. Toutes ces applications ont des contraintes de débit, de qualité de service très spécifiques. L’objectif de cette UE est de fournir un bagage suffisant pour comprendre les problèmes et diverses solutions mises en œuvre pour acheminer de contenus multimédias sur un réseau n’offrant pas a priori une qualité de service garantie, en particulier dans le cas d’une transmission sans fils. Divers aspects liés à la sécurité (authenticité, protection des données) seront également abordés.

UE internet du S1 du M2P Réseaux et télécoms ou équivalent

Technologies réseaux, des réseaux métropolitains aux réseaux grande distance Ethernet 10G, Frame Relay, ATM, SDH) • MPLS et commutation de labels • Ingénierie du trafic et qualité de service • Cloud et réseau • Distribution de contenus

Cette UE présente différentes technologies utilisées par les opérateurs pour transporter l’IP et les évolutions technologiques en cours de ces réseaux.

UE de communications numériques UE de systèmes électroniques pour les télécoms

GSM GPRS EDGE UMTS Wifi (802.11)

L’objectif de cette UE est de présenter l’ensemble des technologies Wireless (GSM/GPRS/EDGE/3G/Wifi). Ce cours part d’une vision « système complet » (mobile et réseaux), pour aller jusqu’aux différents protocoles de communication. Il aborde les problématiques liées à une technologie Wireless (mobilité, lien radio, performances en transfert de données), le tout amenant de fortes contraintes protocolaires.

Partie I. Protocole Lora Caractéristiques Architecture du réseau Sécurité du réseau Activation d’un équipement Réseaux publics vs Réseaux privés Applications Travaux pratiques : Développements de capteurs basés sur Lora Partie II. Framework dotNet Spécificités du framework dotNet Web services, Base de données, IHM Travaux pratiques : Développements d’applications utilisant les capteurs Lora.

Cette UE présente une vue d’ensemble des technologies utilisées dans l’internet des objets, c’est-à-dire des technologies mises en en œuvre pour connecter des objets à Internet et pouvoir interagir avec ces derniers. Après avoir défini ce qu’est un objet connecté, le cours rappelle les différentes technologies sans fils actuellement disponibles pour les réaliser. La technologie Lora est ensuite détaillée. Depuis la couche radio jusqu’aux échanges avec les serveurs, les étudiants voient comment les applications finales interagissent avec des objets connectés en Lora. Dans un second temps, les étudiants voient comment concevoir, grâce au framework dotNet de Microsoft, des services web et des applications modernes permettant d’interagir avec les objets connectés précédents.