5G MIB : Structure et rôle du Master Information Block
Aujourd’hui on va voir ce qu’est le Master Information Block (MIB) dans une architecture 5G NR, en explorant en détail son contenu, son rôle dans l’accès initial au réseau, ainsi que son lien avec la signalisation de couche physique.
Définition et rôle du MIB en 5G
Le MIB (Master Information Block) est un message de diffusion élémentaire transmis en 5G NR (New Radio) via la couche physique. Il contient un ensemble restreint mais critique d’informations nécessaires à l’accès initial et à la synchronisation d’un UE (User Equipment) avec une cellule 5G.
Le MIB est transporté par le canal BCCH (Broadcast Control Channel) via le système de transport BCH (Broadcast Channel) et est mappé sur un canal physique appelé PBCH (Physical Broadcast Channel).
Contenu du MIB 5G
Le contenu du MIB est minimaliste mais essentiel pour permettre à l’UE d’effectuer une première synchronisation avec la cellule et de planifier la lecture du SIB1 (System Information Block 1), qui contient des informations plus complètes sur le réseau.
Le MIB est codé sur 24 bits utiles (hors CRC) et peut être redondé sur plusieurs positions SSB pour augmenter la probabilité de détection par l’UE, surtout en environnement radio bruyant.
Transmission du MIB sur le PBCH
Le MIB est transmis sur le PBCH, qui fait partie du SSB (Synchronization Signal Block). Ce bloc regroupe :
- Deux signaux de synchronisation : PSS (Primary Synchronization Signal) et SSS (Secondary Synchronization Signal)
- Le PBCH contenant le MIB
Les SSB sont émis de façon périodique selon un schéma de balayage spatial (beam sweeping), permettant aux UE de détecter la présence d’une cellule même en cas de couverture directionnelle.
L’UE, après avoir détecté le PSS et le SSS, acquiert la synchronisation en temps et fréquence, et tente ensuite de décoder le PBCH afin de lire le MIB. Ce processus permet d’initier la procédure d’attachement au réseau.
Relation avec le SIB1
Le MIB ne contient pas d’informations radio complètes. Son rôle principal est de permettre à l’UE de lire correctement le SIB1, qui est transporté sur le canal de diffusion BCCH via le canal physique PDSCH (Physical Downlink Shared Channel), mais dans un mode particulier appelé CORESET0 (Control Resource Set 0).
Le MIB donne les paramètres nécessaires à l’UE pour configurer le décodage du CORESET0, notamment :
- La position temporelle et fréquentielle du CORESET0
- L’espacement entre sous-porteuses à utiliser
- Le type de synchronisation DMRS attendu
Sans le MIB, l’UE serait incapable de localiser correctement le SIB1, ce qui empêcherait tout enregistrement ou accès au réseau.
Spécificités 5G vs LTE
En LTE, le MIB contient des informations similaires mais avec une approche centrée sur la bande passante totale et la configuration du système. En 5G, la flexibilité de la numérologie (espacement variable entre sous-porteuses, multi-bandes) rend nécessaire une approche plus dynamique et modulaire, d’où la simplification du MIB et le report des informations vers le SIB1 ou d’autres blocs.
Cycle et répétition du MIB
Le MIB est diffusé périodiquement toutes les 20 ms (soit toutes les 2 trames système) sur les blocs SSB, mais peut être redondé dans plusieurs instances pour permettre une meilleure robustesse en conditions radio difficiles. Cette périodicité fixe est un compromis entre disponibilité rapide et limitation de la charge réseau.
Le décodage du MIB déclenche chez l’UE la planification de la lecture du SIB1 dans une fenêtre temporelle connue, ce qui permet une économie d’énergie côté terminal.
Utilisation en cas de réélection ou d’acquisition initiale
Que ce soit pour une première connexion, une réélection de cellule, ou une reconnexion après une perte de couverture, l’UE commence toujours par rechercher les signaux de synchronisation et lire le MIB. Il s’agit donc d’un point d’entrée fondamental dans toute interaction avec le réseau 5G.
Le MIB joue également un rôle dans l’évaluation de la validité d’une cellule candidate lors des phases de sélection ou de réélection cellulaire. Les champs cellBarred et intraFreqReselection influencent directement le comportement de l’UE à ce stade.
Comprendre le MIB est essentiel pour analyser les problèmes de couverture, de synchronisation initiale, ou d’accès réseau en environnement hétérogène.
Pour aller plus loin, vous pouvez explorer le fonctionnement du SIB1 et son rôle dans la configuration complète du réseau côté UE.