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Tout au long de ce cours, nous enverrons le même message à chaque époque : « J'arrive dans 10 min ». À chaque fois, trois questions : avec quel appareil ? combien de temps faut-il pour qu'il arrive ? qui peut l'intercepter ? Vous verrez que les réponses changent du tout au tout.
1 Avant le cellulaire : le téléphone de voiture et l'idée des cellules Durée ≈ 20 min · 4 sections
Objectifs et sections Objectifs Décrire les premiers téléphones de voiture (0G) et leurs limites Expliquer pourquoi le nombre de canaux, et non la portée, limitait le nombre d'abonnés Expliquer le principe cellulaire et la réutilisation des fréquences Calculer le nombre de canaux par cellule et la distance de réutilisation Estimer la taille d'une cellule par un bilan de liaison simplifié Définir le handover et l'itinérance
2 1G et 2G : du téléphone analogique au GSM numérique Durée ≈ 30 min · 4 sections
Objectifs et sections Objectifs Décrire la 1G : modulation FM, accès multiple en fréquence (FDMA), absence de sécurité Expliquer ce qu'apporte le passage au numérique avec le GSM Décrire l'accès multiple FDMA + TDMA du GSM et ses principaux paramètres Expliquer le principe de la GMSK (MSK filtrée) et l'effet du produit BT sur le spectre Expliquer le rôle de la carte SIM dans l'authentification Citer les éléments du réseau GSM et les usages nouveaux (SMS, GPRS, EDGE)
3 3G et 4G : l'Internet dans la poche Durée ≈ 40 min · 6 sections
Objectifs et sections Objectifs Expliquer le principe de l'accès multiple par codes (CDMA) de la 3G Expliquer pourquoi la 4G découpe le signal en milliers de sous-porteuses orthogonales (OFDM) et le rôle du préfixe cyclique Expliquer le partage de la grille temps-fréquence (OFDMA) et l'intérêt du SC-FDMA en voie montante (PAPR) Expliquer le principe du multiplexage spatial MIMO et ses conditions Relier modulation adaptative, MIMO et débit Décrire le passage au réseau tout-IP et à la voix sur LTE Décrire la complexité du front-end RF d'un smartphone
4 La 5G aujourd'hui Durée ≈ 25 min · 4 sections
Objectifs et sections Objectifs Citer les trois familles d'usages de la 5G Expliquer le compromis entre fréquence, taille de cellule et débit Expliquer le principe du MIMO massif et de la formation de faisceaux Distinguer 5G non autonome et 5G autonome, et définir le découpage en tranches Situer la 5G en France (fréquences, déploiement)
5 Du téléphone jusqu'à Internet : l'architecture du réseau Durée ≈ 25 min · 4 sections
Objectifs et sections Objectifs Suivre le trajet d'un message du téléphone jusqu'au serveur Décrire les sites radio et leurs antennes Distinguer fronthaul, backhaul et cœur de réseau, et expliquer le rôle de la fibre Expliquer comment l'exposition du public aux ondes est encadrée et mesurée en France
6 Le terminal et la carte SIM : des systèmes embarqués partout Durée ≈ 25 min · 4 sections
Objectifs et sections Objectifs Décrire la chaîne radio d'un smartphone, de l'antenne au processeur Retracer l'évolution de la SIM, de la carte au format bancaire jusqu'à l'eSIM et l'iSIM Citer des systèmes embarqués qui utilisent une SIM et les réseaux cellulaires pour objets Mesurer l'impact de l'extinction de la 2G et de la 3G sur les objets connectés Expliquer le SIM swap et les principaux risques liés à la SIM et à l'eSIM
7 Et demain ? Durée ≈ 20 min · 4 sections
Objectifs et sections Objectifs Situer la 5G-Advanced et le calendrier de la 6G Citer les pistes techniques de la 6G Expliquer ce que permettent, et ne permettent pas, les liaisons directes entre satellite et téléphone Mesurer les conséquences de la fin de la 2G et de la 3G Identifier les grands enjeux : énergie, souveraineté, sécurité