Formation Le LTE vu du côté Cœur

Cette formation 4G Core LTE vous propose un voyage en profondeur dans le cœur de réseau des standards 4G : LTE & LTE Advanced. Ce cœur de réseau qui doit être vu avant tout comme une évolution du cœur de réseau GPRS est fondé sur une logique tout IP. Tout IP de transport, tout d’abord, puisque grâce aux évolutions DiffServ/MPLS associées à l’émergence de nouveaux protocoles comme RTP/RTCP et SCTP, IP a su proposer des solutions apte à gérer efficacement la qualité de service et ainsi etre capable de proposer des solutions de transport efficace pour les flux temps réel. Tout IP de service, ensuite, afin de reproduire le modèle internet dans lequel on dissocie franchement la logique d’accès de la logique d’obtention des services. Un point majeur de cette logique tout IP de service réside dans l’introduction d’IMS à la frontière du réseau d’accès LTE pour offrir encore et toujours le service de téléphonie aux usagers mobiles et passer ainsi dans une logique VoIP. L’ensemble de l’architecture du cœur de réseau LTE sera passé en revue par l’intermédiaire des équipements, des interfaces, des protocoles et des procédures. Un focus sur les dimensions Policy et Charging sera également proposé afin de comprendre quels mécanismes sont mis en place pour mieux contrôler, autoriser et tarifer les services proposé dans un cadre LTE/IMS. L’interaction de ce cœur avec les solutions existantes 3GPP(2G/3G) et non 3GPP(CDMA2000/WiFi) sera également abordée par l’angle évident de la mobilité. Enfin un point sur les services que l’on peut espérer tirer de cette technologie sera fait.

Ce cours 4G Core LTE s’adresse aux métiers des filières techniques de l’Entreprise (Informatique, Telecom et Réseaux de données) : Ingénieurs, Techniciens ou Architectes réseaux souhaitant acquérir une connaissance du coeur de réseaux des solutions LTE et LTE-A

Connaissance des cœur de réseaux 2G et 3G et de leurs évolutions respectives

La Genèse du LTE

• Contexte de l’émergence du LTE: standards 2G/3G, WiMAX 802.16e
• Les objectifs du LTE: débits, latences, efficacité spectrale
• LTE/LTE-A: 3.9G ou 4G ?
• Releases 3GPP LTE: de la Release 8 à la Release 12

Rappels CŒUR de Réseau GPRS

• Architecture: SGSN, GGSN, interfaces et protocoles
• Procédures GPRS : gestion des sessions (QoS, PdP Contextà, gestion de la mobilité (itinérance, zone de routage, handover)

L’E-UTRAN en 2 mots

• Architecture: eNodeB, UE, fonctionnalités, interfaces (S1/X2) et protocoles (RLC/MAC/RRC)
• Interface Radio : principes, canaux, OFDM, performances DL & UL
• Interaction E-UTRAN et EPC

Le Cœur de réseau LTE : E-PC

• Architecture: MME, SGW, PGW, HSS
• Interfaces: de S1 à S16
• Protocoles: NAS(EMM/ESM), GTP, DIAMETER

La Révolution IMS

• Génèse d’IMS
• Architecture: équipements (CSCF, BGCF, MRF, MGCF, HSS), interfaces
• Protocoles : SIP et DIAMETER
• Procédures : enregistrement des usagers, gestion des sessions IMS
• Services IMS : TAS, RCS, services OMS, SMS

L’Architecture PCC

• Genèse et Principes PCC
• Architecture: PCRF, PCEF, interfaces, OCS, OFCS

Principales Procédures

Mobilité :

• en mode Veille : Attachement, Détachement, mise à jour de Tracking Area, Roaming
• en mode Connecté :
• – Handover intra LTE : procédures avec et sans X2
• – Handover inter RAT 3GPP (domaine PS) : évolution S4-SGSN et interfaces associées, procédures correspondantes
• – Handover inter RAT non 3GPP (CDMA2000 – domaine PS) : la voie MIP
• Autres cas de Mobilité
• – Interopérabilité avec WiFi : principes UMA/GAN, ePDG
• Interopérabilité avec le domaine CS (2G/3G) : CSFB, SR-VCC

Gestion des Sessions :

• Etablissement: default bearer, dedicated bearer, GTPv2-C,
• Gestion de la QoS : QCI , ARP, AMBR-UE, AMBR-APN, GBR, non GBR, QoS et transport (Diffserv/MPLS), lien avec PCRF/PCEF

Gestion de la sécurité :

• Authentification, Chiffrement et Intégrité
• Un mot sur IPSEC
• Security Gustway : fonction et positionnement
• Accès via WiFi : IPSEC & EAP-SIM

Policy and Charging Control:

• Principes
• Interfaces PCC : Gx, Gy, Gz, Rx, S9, Sy
• Architecture, protocoles et procédures: PCRF, PCEF, OFCS, OCS, SPR, AF
• PCC & QoS
• PCC & Charging
• Exemples de scénario PCC

• Mécanismes SON (Self Organized Networks): auto-configuration des eNodeB, optimisation des handover, gestions d’incohérences, ICIC, interaction avec l’OMC

LTE et la Voix

La voie VoLTE : Voice over LTE

• Codeurs de parole: de l’AMR à l’AMR-WB
• Procédure IMS/VoLTE

La voie CSCB : Circuit Switched Fallback

• Principes
• Attachement combiné, mise à jour de localisation combinée et détachement combiné, cohérence LA/TA
• Gestion des appels : sortant /entrant
• CSFB et SMS

La voie SR-VCC : Single Radio Voice Call Continuity

• Principes
• Evolution SR-VCC de l’architecture LTE et IMS
• Serveur d’application VCC
• Procédures SR-VCC
• Evolution du SR-VCC: e-SRVCC, v-SRVCC, r-SRVCC

LTE et ses services

• Les classiques : voix, vidéo, mail, web
• Les innovants : voitures et objets communicants, connectivity every where, services machine to machine, services de proximité

Pour Conclure

• Bilan du LTE/LTE-A dans le monde
• Une 5G dans 10 ans ?

Tout une série d’exercice de dimensionnement de ce cœur seront proposés.