Cogicom

Vos formations télécoms
Nous contacter

Cœur Paquet Mobile 4G et 5G : de l'EPC au 5GC

Pour étudier en détail les principes, les composants et le fonctionnement des cœurs de paquets mobiles EPC et 5GC, et leurs liens avec les architectures RAN (Radio Access Network).

Objectifs

Cette formation aborde en détail la partie cœur des réseaux EPC (Evolved Packet Core) et 5GC (5G Core) dans ses deux modes de déploiement (SA & NSA). À l’issue de cette formation, les bénéficiaires seront capables de :

  • Décrire la signalisation et les différentes interactions entre les éléments des cœurs 4G/5G.
  • Définir des architectures cœur en 4G ou en 5G, en NSA (Non Stand Alone) ou SA (Stand Alone)
  • Présenter la virtualisation des fonctions réseau avec NFV, SDN, cloud-native, et Kubernetes.
  • Décrire l’interaction de cœurs 4G/5G avec les solutions existantes 3GPP (2G/3G) et non 3GPP (WiFi) .
  • Traiter la gestion de la qualité de services (QoS) avec des exemples et cas pratiques.
  • Elaborer une stratégie de mise en place de slicing réseau et de services critiques

Programme

Introduction à l’EPC et 5GC

  • Évolution des réseaux mobiles depuis la 2G vers la 5G
  • Rappels GPRS / UMTS : PDP Context,SGSN, GGSN
  • Objectifs du LTE et de la 5G : débits, latences, efficacité spectrale
  • Modes de déploiement 5GC : NSA (EN-DC) vs. SA (5GC natif)
  • Concept de network slicing - Marchés verticaux et services critiques
  • Exemple de réseaux 5G commercialisés dans le monde : grands opérateurs et réseaux privés

Architecture du cœur EPC et du 5GC

  • Composants de l’EPC : MME, SGW, PGW, HSS, PCRF
  • Composants du 5GC : AMF, SMF, UPF, AUSF, UDM, PCF, NRF, NEF
  • Interfaces clés : S1, S5, S11, N1 à N15 (5G)
  • Architecture SBA (Service-Based Architecture) : REST, API, HTTP/2
  • Décomposition du plan de contrôle et du plan utilisateur (CUPS)
  • Illustration comparative : EPC vs 5GC

Mobilité et interconnexion inter-technologies

  • Attachement, détachement, mise à jour de tracking area, roaming et local breakout
  • 4G/5G handover intra & inter systèmes (3GPP et non 3GPP)
  • Interopérabilité avec le WiFi : principes UMA/GAN, ePDG
  • Interopérabilité avec le domaine CS (2G/3G) : CSFB (détailler les différents scénarios), SR-VCC

Gestion de sessions et QoS

  • EPS Bearer vs PDU sessions 5G
  • QoS : QCI (4G), 5QI (5G), ARP, GBR, AMBR, reflective QoS
  • Protocoles GTP-C, principales procédures, tunnel, TEID
  • Cas pratiques : décryptage de captures Wireshark (GTPv2, HTTP/2 Nsmf)

Gestion de sécurité

  • Rappel sur les mécanismes d’authentification, chiffrement et intégrité
  • Mécanismes de sécurité de l’EPS : Authentification, Key Agreement and IPsec, accès via WiFi (IPSEC & EAP-SIM)
  • Mécanismes 5G : SUCI/SUPI, AKA 5G, NAS security, AUSF/UDM
  • Nouvelles menaces en environnement virtualisé

Conteneurisation et Kubernetes dans le 5GC

  • Architecture cloud-native 5GC : CNFs vs VNFs
  • Microservices, CI/CD, observabilité (Prometheus, Grafana, ELK)
  • Rôle de Kubernetes : orchestration, scalabilité, haute disponibilité
  • Déploiement 5GC sur Kubernetes : Helm charts, Operators, CRDs
  • Exemples d’architectures 5GC avec Open5GS, Free5GC, Amarisoft
  • Travaux pratiques : analyse d’un fichier deployment .yaml, suivi de logs avec kubectl logs, redémarrage d’un pod SMF

PCC – Policy and Charging Control

  • Principes des fonctions de Policy & Charging Control
  • Architecture, protocoles et procédures : PCRF, PCEF, OFCS, OCS, SPR, AF PCC & QoS
  • Règles PCC (exemples et divers scénarios)

IMS et services

  • Présentation, architecture (CSCF, BGCF, MRF, MGCF, HSS), interfaces
  • VoLTE, VoNR : procédure SIP, QoS, interfonctionnement CS
  • Procédures : enregistrement SIP, gestion des sessions IMS
  • Services IMS : TAS, RCS, services OMS, SMS

Méthodes, modalités d’évaluation

Les exposés théoriques sont illustrés d’exemples concrets et de représentations schématiques. Des manipulation pratiques et analyse de traces sont organisées sur les outils dédiés.

L'atteinte des objectifs est contrôlée tout au long de la formation, par des jeux de questions-réponses et des discussions, permettant d’intégrer les notions de base et de les manipuler en groupe.

Des quizz ludiques à différentes étapes de la formation apportent à chacun la vision de son avancement et sont des occasions d’approfondir certains points.

Le support de formation (env. 300 pages, impression couleur), reproduisant les slides projetées, est fourni en début de formation.

Personnes concernées, prérequis

Cette formation s'adresse à des ingénieurs et techniciens supérieurs qui travaille au niveau des opérations, du troubleshooting, de la planification ou l'optimisation des réseaux 4G/5G. Elle s’adresse également aux équipes DevOps et ingénierie cloud impliquées dans le déploiement 5GC sur Kubernetes.

Cette formation nécessite une connaissance préalable du sujet, que ce soit par une expertise sur des thèmes connexes ou par une expérience générale acquise par la pratique dans le domaine.