5G PRG : Comprendre le Physical Resource Block Group

5G PRG : Comprendre le Physical Resource Block Group

Aujourd’hui, on va voir en détail ce qu’est le PRG, ou Physical Resource Block Group, dans le contexte de la 5G. Ce concept est central dans la gestion des ressources radio et dans l’optimisation des transmissions de données sur les réseaux mobiles de nouvelle génération.

Qu’est-ce qu’un PRG en 5G ?

Le Physical Resource Block Group (PRG) est une unité regroupant plusieurs Resource Blocks (RB) physiques qui servent à la planification et à la gestion des ressources radio dans les réseaux 5G NR (New Radio). Le PRG facilite la distribution et l’allocation des ressources sur la bande passante disponible, en offrant un regroupement cohérent de RB pour les transmissions descendantes et montantes.

Dans la 5G, la ressource physique élémentaire est le Resource Block (RB), qui couvre une certaine largeur en fréquence (généralement 12 sous-porteuses) sur une durée temporelle définie (un slot). Le PRG, quant à lui, constitue un ensemble contigu de ces RB, permettant une granularité plus fine dans la gestion des allocations.

Rôle et importance du PRG dans la gestion radio 5G

• Optimisation de la planification : Le PRG permet de regrouper les RB pour une allocation efficace en fonction des besoins de QoS (Quality of Service) et des contraintes physiques du canal radio.
• Réduction de la complexité : En traitant des groupes plutôt que des RB individuels, le PRG simplifie les algorithmes de planification et d’ordonnancement au niveau de la couche physique.
• Amélioration de la robustesse : Le regroupement facilite l’application de techniques de codage, de modulation, et de contrôle d’erreur adaptées au canal, ce qui améliore la fiabilité des transmissions.
• Gestion flexible des ressources : Le PRG est une base flexible qui peut s’adapter à différentes tailles de bande passante et configurations, notamment pour le multiplexage de services avec exigences variables.

Structure et composition d’un PRG

Un PRG est constitué d’un nombre variable de Resource Blocks physiques contigus en fréquence. Ce nombre est défini selon les configurations standardisées, mais généralement, un PRG contient plusieurs RB pour permettre une allocation groupée cohérente.

Fonctionnement dans le cadre du multiplexage et de l’ordonnancement

Le PRG joue un rôle clé lors de l’ordonnancement des ressources dans la couche physique 5G. Lorsqu’un terminal (UE) demande des ressources, l’ordonnanceur du gNodeB attribue des PRG complets plutôt que des RB individuels, ce qui réduit la surcharge de contrôle et accélère la prise de décision.

Par ailleurs, dans des scénarios de multiplexage, notamment entre différents types de services (eMBB, URLLC, mMTC), le PRG permet d’isoler les blocs de ressources, offrant une meilleure garantie sur les délais et la qualité de service.

Exemple simplifié d’allocation PRG

Imaginons une bande de fréquence allouée de 50 RB, divisée en 10 PRG de 5 RB chacun. Si un service URLLC demande une allocation rapide avec faible latence, le scheduler peut allouer un ou plusieurs PRG complets rapidement, évitant ainsi la fragmentation et optimisant la réactivité.

Relation entre PRG et MIMO / Beamforming

La 5G exploite largement les techniques MIMO et beamforming pour améliorer la capacité et la couverture. Le PRG est un élément de base dans la planification de ces techniques, car les groupes de RB physiques doivent être coordonnés avec la formation des faisceaux pour maximiser la performance.

Cette coordination garantit que les PRG alloués correspondent aux faisceaux optimaux pour chaque utilisateur, ce qui améliore l’efficacité spectrale et réduit les interférences.

Avantages du PRG dans les scénarios 5G avancés

• Flexibilité accrue : Adaptation dynamique de la taille et de la composition des PRG en fonction des conditions radio et des besoins de trafic.
• Amélioration des performances : Meilleure utilisation de la bande passante grâce à une allocation groupée adaptée aux besoins spécifiques des services.
• Gestion simplifiée : Réduction de la charge du contrôleur radio et des algorithmes d’ordonnancement par traitement de groupes de ressources.
• Compatibilité multi-services : Support efficace du multiplexage entre services à faible latence et services à haut débit.

Le PRG est donc une brique technique essentielle pour assurer la performance, la flexibilité, et la robustesse des transmissions 5G, en permettant une gestion fine mais simplifiée des ressources radio.

Pour approfondir, découvrez comment le scheduler 5G optimise l’allocation des ressources pour répondre aux exigences des différents types de trafic.