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Institut Supérieur de l’Informatique du Kef Rapport de Fin d’Année Étude des mé

Institut Supérieur de l’Informatique du Kef Rapport de Fin d’Année Étude des méthodes d’accès dans les réseaux 5G Élaboré par : Traia Mohamed Encadré par : Mr. Aymen Ayari Année universitaire 2020/2021 Table of Contents I. Introduction générale :...............................................................................................3 II. Présentation de la norme 5G :.................................................................................3 1) Qu’est-ce que le 5G :............................................................................................................4 2) Caractéristique du 5G :.......................................................................................................4  Caractéristiques 1 & 2 : Vitesse & Débit :.........................................................................................4  Caractéristiques 3 & 4 : Mobilité & Objets Connectés :.....................................................5  Caractéristiques 5 & 6 : Déploiement de Services & Performance Énergétique :.........................6  Caractéristiques 7 & 8 : Latence & Fiabilité :...................................................................................6 3) Les objectifs du 5G :............................................................................................................6 4) Partie radio :........................................................................................................................7 a) La bonde fréquence de 5G...................................................................................................................7 b) Rappels de technologies radio :...........................................................................................................8 5) Les spécifications techniques de la 5G :..............................................................................9 6) L’architecture d’un réseau 5G :........................................................................................11 III. Présentation des méthodes d’accès :......................................................................12 1) L’accès en utilisant la technologie NOMA :......................................................................12 a) Introduction NOMA :........................................................................................................................13 b) Accès multiple.....................................................................................................................................13 c) Accès multiple non orthogonal (NOMA) :.......................................................................................15 d) Solution NOMA domaine :................................................................................................................16 e) Principes de base de NOMA :............................................................................................................18 f) Technologies clés de NOMA :............................................................................................................18 g) Avantages :..........................................................................................................................................19 h) conclusion :..............................................................................................................................................20 2) Vue d’ensemble de l’accès multiple par code........................................................................21 fragmenté (SCMA) :..................................................................................................................21 a) Introduction.............................................................................................................................................21 B) Modèle système.......................................................................................................................................21 C) Canal :.....................................................................................................................................................42 D) Décodage SCMA :..................................................................................................................................42 E) Décodage Chanel :..................................................................................................................................44 G) Conclusion..............................................................................................................................................45 Conclusion Générale :.....................................................................................................46 I. Introduction générale : Un réseau cellulaire ou réseau mobile est un réseau de communication où le dernier lien est sans fil. Le réseau est réparti sur des zones terrestres appelées cellules, chacune desservie par au moins un émetteur-récepteur fixe. Les réseaux mobiles ont évolué à travers une série de générations, chacune représentant améliorations technologiques significatives par rapport aux générations précédentes. Les deux premières générations des réseaux mobiles ont d'abord introduit la voix analogique (1G), puis la voix numérique (2G). Subséquent générations ont soutenu la prolifération des smartphones en introduisant des connexions de données (3G) et permettant l'accès à Internet. Les réseaux de services 4G ont amélioré les connexions de données, plus rapide, meilleur et capable de fournir une plus grande bande passante pour des utilisations telles que le streaming. Aujourd'hui, 5G représente la technologie mobile de 5e génération et va être une nouvelle révolution sur le marché mobile qui a changé les moyens d'utiliser les téléphones portables dans des bandes passantes. L'utilisateur n'a jamais connu une telle technologie de haute valeur qui comprend tout le type de fonctionnalités avancées et la technologie 5G seront les plus puissants et les plus demandés futur. Le développement du paradigme d'une nouvelle génération d'infrastructure réseau à devenir une référence dans la compétition mondiale pour le leadership technologique. Au cours de la prochaine sept ans, cette alliance public-privé partagera savoir-faire et compétences pour relever le défi créer un modèle pour la nouvelle technologie et les normes qui devront définir les réseaux du futur. L'objectif de ce projet est l'étude les méthodes d'accès multiple pour la nouvelle géneration5G. Cet ouvrage était divisé en quatre chapitres : Le premier représente une interprétation en général le norme 5g Le deuxième chapitre donne un aperçu de la technologie 5G et des exigences importantes nécessaires pour cette génération. Le chapitre trois est axé sur l'étude les méthodes d'accès en utilisant les nouvelles technologies En particulier, l’étude des techniques d’accès utilisant la technologie NOMA et étudie la vue d'ensemble de l'accès multiple par code fragmenté (SCMA), un code schéma de domaine NOMA. Enfin, nous terminons ce travail avec une conclusion et des perspectives. II. Présentation de la norme 5G : 1) Qu’est-ce que le 5G : Au plus haut niveau, la 5G est une occasion pour les décideurs de donner des moyens d'actions aux personnes et aux entreprises. Elle jouera un rôle prépondérant pour ce qui est d'aider les pouvoirs publics et les décideurs à rendre les villes intelligentes, ce qui permettra aux personnes et aux collectivités de tirer parti des avantages socio-économiques d'une économie numérique évoluée et riche en données. La 5G promet d'améliorer l'expérience de l'utilisateur final en offrant de nouveaux services et applications à des débits se mesurant en gigabits, et d'améliorer grandement la qualité de fonctionnement et la fiabilité des réseaux. Elle fera fond sur la réussite des réseaux mobiles 2G, 3G et 4G, qui ont transformé les sociétés, en favorisant les nouveaux services et modèles commerciaux. Elle donnera la possibilité aux opérateurs de réseaux hertziens de dépasser la seule prestation de services de connectivité et de mettre au point des solutions et des services foisonnants et abordables à l'intention des consommateurs et des entreprises de divers secteurs. Elle sera l'occasion de faire converger réseaux hertziens et filaires et tout particulièrement d'intégrer des systèmes de gestion des réseaux. Les réseaux 5G devraient commencer à être déployés après 2020, comme indiqué dans la Figure 2, une fois les normes relatives à la 5G élaborées1. Selon la GSM Association (GSMA), le nombre de connexions 5G devrait atteindre 1,1 milliard d'ici à 2025, soit quelque 12% du nombre total de connexions mobiles. Le revenu global des opérateurs devrait pour sa part augmenter à un taux de croissance annuel composé (TCAC) de 2,5%, et atteindre 1 300 milliards USD d'ici à 20252. La 5G devrait aussi permettre d'accroitre fortement le débit de données et de réduire le temps de latence, en comparaison avec les réseaux 3G et 4G. Le temps de latence devrait considérablement baisser et passer sous la barre de 1ms, ce qui convient aux services essentiels aux missions, dont les données sont soumises à des contraintes de temps. La capacité de haut débit de la 5G signifie que les réseaux pourront assurer une gamme de services large bande à haut débit et proposer, pour le dernier kilomètre, une solution autre que les connexions de type fibre jusqu'au domicile (FTTH) ou les connexions métalliques. 2) Caractéristique du 5G : 5G est l’innovation technologique la plus importante de la 4ème révolution industrielle. Pour illustrer comment la 5G va donner essor à l’innovation technologique, Hans Vestberg, CEO de Verizon, a exposé lors de sa prise de parole au CES 2019, les huit caractéristiques principales de la 5G susceptibles de changer le monde. Caractéristiques 1 & 2 : Vitesse & Débit : Comparée à la 3G et à la 4G, la 5G promet un véritable bond en avant en matière de vitesse et de débit. La 5G permettra en effet d’effectuer des téléchargements et transactions jusqu’à 10 Gb/seconde, soit 1 000 fois plus vite qu’avec le débit actuel offert par la 4G. Pour avoir un ordre d’idée, un film de 90 minutes met actuellement 3 à 4 minutes à se télécharger avec la technologie 4G, alors qu’avec la 5G le temps de téléchargement se réduira à 10 secondes. Cette vitesse et ce débit permettront aux contenus d’être délivrés à une audience cible pratiquement en temps réel. Voici deux cas d’usages, mis en œuvre avec la technologie 5G de Verizon, et liés à l’industrie du « storytelling » :  Le NEW YORK TIMES travaille en collaboration avec Verizon pour lancer un 5G Lab dans sa principale salle de rédaction. Avec un accès anticipé à la technologie 5G et l’équipement adéquat, le NY TIMES expérimente en effet la collecte de média immersifs et leur diffusion instantanée. « Grâce à sa très grande vitesse et un temps de latence négligeable (voire inexistant), la 5G pourrait déclencher une révolution dans le journalisme digital » a déclaré Mark Thompson, CEO du NEW YORK TIMES.  WALT DISNEY STUDIOS a lancé un partenariat avec Verizon dans son Studio Lab, un centre et programme d’innovation créé dans le but de développer la prochaine génération de films et de contenus. Cette nouvelle plateforme innovante comprend un outil de workflow destiné à la production et est centrée sur l’accès à un nouveau service cloud 5G. Une autre connexion est actuellement dédiée aux affiches et stands numériques. L’utilisation de la 5G permettra également de capturer les performances volumétriques en direct, et d’augmenter de manière significative le streaming de personnages animés. « La 5G promet d’être énorme » affirme Jamie Boris, CTO de WALT DISNEY STUDIOS. « Nous pensons en effet que la technologie aura le potentiel de changer la façon dont les média de divertissement, tels que ceux proposés par Disney, sont conçus et consommés. » Caractéristiques 3 & 4 : Mobilité & Objets Connectés : Les connexions mobiles se mesurent en vitesse : Celle de la 4G est de 350 km/h alors que la 5G nous permettra d’atteindre les 500 km/h. Les objets connectés pourront ainsi communiquer entre eux à une vitesse sans précédent. Par ailleurs, le nombre de d’objets connectés pouvant communiquer entre eux dans une zone géographique donnée est limité par la technologie utilisée. Avec la 4G, on peut actuellement connecter 10.000 devices par Km2. Grâce à la 5G, ce chiffre passera à 1 million de devices par Km2. Caractéristiques 5 & 6 : Déploiement de Services & Performance Énergétique : Le temps de déploiement d’un service, ou la mise en place de nouveaux services depuis une plateforme logicielle, sera réduit de manière très significative avec la uploads/Ingenierie_Lourd/ etude-des-methodes-d-x27-acces-dans-les-reseaux-5g-institut-superieur-de-l-x27-informatique-du-kef.pdf