5G CS – Configured Scheduling : principes et fonctionnement

5G CS – Configured Scheduling : principes et fonctionnement

Aujourd’hui on va voir en détail le concept de Configured Scheduling (CS) dans les réseaux 5G, une technique essentielle pour optimiser la gestion des ressources radio et améliorer la latence et l’efficacité énergétique.

Qu’est-ce que le Configured Scheduling en 5G ?

Le Configured Scheduling (CS) est un mécanisme de planification radio dans le système 5G NR (New Radio) qui permet au réseau d’assigner des ressources de transmission prédéfinies au terminal (UE). Contrairement au Dynamic Scheduling, où l’allocation des ressources est décidée dynamiquement à chaque transmission, le CS repose sur une configuration préalable pour certains types de trafic.

Cette technique est particulièrement adaptée aux transmissions périodiques ou prévisibles, comme la télémétrie industrielle, les communications MTC (Machine Type Communication) ou les flux à faible latence.

Objectifs et avantages du Configured Scheduling

• Réduction de la latence : Le terminal connaît à l’avance les ressources à utiliser, ce qui supprime le délai lié à la demande de ressources dynamique.
• Économie d’énergie : Le terminal peut planifier son réveil uniquement pour les ressources configurées, ce qui réduit la consommation énergétique.
• Prédictibilité : Permet de garantir une allocation constante et régulière des ressources, crucial pour certains services critiques.
• Allègement de la charge de signalisation : Réduit les échanges entre le terminal et la station de base (gNB) en limitant les requêtes dynamiques.

Fonctionnement technique du Configured Scheduling

Le fonctionnement repose sur la configuration préalable par le gNB des ressources radio que le terminal doit utiliser pour l’UL (uplink) et/ou le DL (downlink). Ces ressources sont indiquées via des paramètres RRC (Radio Resource Control).

1. Configuration RRC : Le gNB envoie au terminal des paramètres définissant la périodicité, la taille, la position en fréquence et en temps des ressources assignées.
2. Utilisation des ressources : Le terminal transmet ou reçoit les données sur ces ressources sans avoir à envoyer une demande dynamique.
3. Gestion des erreurs : Si le terminal ne peut pas utiliser les ressources configurées (par ex. en cas de changement de conditions radio), il peut demander un fallback vers un scheduling dynamique.
4. Mise à jour de la configuration : Le gNB peut modifier ou supprimer la configuration CS via une nouvelle commande RRC, en fonction des besoins réseau ou des variations de trafic.

Paramètres clés de la configuration CS

Cas d’usage typiques du Configured Scheduling

Le Configured Scheduling trouve son intérêt dans plusieurs domaines :

• Internet des objets (IoT) industriel : transmissions périodiques et prévisibles, par exemple pour le contrôle de capteurs.
• Applications temps réel : où la latence est critique, comme le contrôle à distance ou la réalité augmentée.
• Scénarios à faible trafic : où les transmissions sont peu fréquentes mais doivent être garanties avec efficacité.

Interaction avec d’autres mécanismes 5G

Le CS est complémentaire au Dynamic Scheduling et au Semi-Persistent Scheduling (SPS). Tandis que le SPS est généralement utilisé pour les transmissions périodiques dans le downlink, le CS peut être employé pour une gestion plus flexible et à la fois dans les deux sens.

Il s’intègre aussi avec les mécanismes de contrôle de puissance et de gestion d’interférence afin d’optimiser la qualité des transmissions tout en limitant les ressources consommées.

Exemple simplifié de configuration CS

Imaginons un terminal IoT configuré pour transmettre une trame de 500 bytes toutes les 10 ms sur une bande de 10 RB situés entre RB10 et RB20, avec une transmission prévue dans le slot 3 de chaque sous-frame. Le terminal sait alors qu’à chaque intervalle il peut activer son interface radio uniquement au moment prévu, envoyant ses données sans requête préalable, ce qui réduit considérablement la latence et la consommation.

Le Configured Scheduling en 5G ouvre la voie à une gestion plus efficace et adaptée des ressources radio, notamment pour les nouveaux usages qui exigent réactivité et faible consommation.

Pour approfondir, découvrez comment le Semi-Persistent Scheduling améliore la gestion périodique en 5G.