5G RB – Comprendre le Resource Block en 5G

5G RB – Comprendre le Resource Block en 5G

Aujourd’hui, on va voir en détail ce qu’est le Resource Block (RB) dans le contexte de la 5G, un élément fondamental pour la gestion des ressources radio et la performance du réseau. Le RB est la brique de base utilisée pour organiser et allouer les ressources spectrales dans les réseaux mobiles 5G NR (New Radio).

Définition et rôle du Resource Block (RB) en 5G

Le Resource Block en 5G correspond à une unité minimale de ressources radio attribuables à un utilisateur ou à un service. Il représente un ensemble de sous-porteuses en fréquence sur une certaine durée en temps. Le RB est crucial pour l’ordonnancement dynamique des données, permettant une allocation flexible des ressources radio en fonction de la demande, de la qualité du canal et des priorités de service.

Dans la 5G, l’organisation des ressources radio est plus souple que dans les générations précédentes. Le RB permet cette granularité fine en fréquence et en temps, facilitant la gestion optimale du spectre et la prise en charge de multiples cas d’usage, allant du haut débit mobile aux communications ultra-fiables à faible latence.

Structure d’un Resource Block en 5G

Un Resource Block en 5G se définit selon deux dimensions :

• Fréquence : Un RB occupe 12 sous-porteuses contiguës en fréquence.
• Temps : Il s’étend sur une ou plusieurs symboles OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) selon la configuration temporelle.

La largeur de sous-porteuse en 5G peut varier (par exemple 15 kHz, 30 kHz, 60 kHz, etc.) selon la bande utilisée et la configuration du réseau. Ainsi, la largeur totale en fréquence d’un RB est :

En termes de durée, le RB peut correspondre à une slot ou à un mini-slot, composés de plusieurs symboles OFDM. Le standard 5G NR propose une flexibilité accrue dans la durée des unités temporelles utilisées pour les RB, ce qui optimise l’adaptation aux différents scénarios d’usage.

Allocation et gestion des RB dans le réseau 5G

La gestion des Resource Blocks est effectuée par la couche MAC (Medium Access Control) via l’ordonnanceur radio, qui décide en temps réel de la répartition des RB entre les utilisateurs. Cette allocation dépend :

• Des besoins en débit de chaque utilisateur.
• De la qualité du canal radio (mesurée par des indicateurs comme le CQI – Channel Quality Indicator).
• Des contraintes de latence et de priorité des flux.

L’ordonnancement dynamique des RB permet d’adapter finement la capacité radio, d’améliorer l’efficacité spectrale, et d’assurer la qualité de service (QoS) selon le type d’application (vidéo, IoT, réalité augmentée, etc.).

Différences avec les générations précédentes (4G LTE)

En 4G LTE, le Resource Block est également une unité fondamentale, avec une largeur fixe de 180 kHz (12 sous-porteuses à 15 kHz) et une durée de 0,5 ms (un slot). La 5G conserve cette définition de base mais introduit une grande flexibilité :

• Plusieurs tailles de sous-porteuses (15, 30, 60, 120 kHz, voire 240 kHz) selon la bande et le scénario.
• Durée variable des RB temporels, avec des mini-slots plus courts, permettant de réduire la latence.
• Meilleure gestion du spectre fragmenté et des bandes étroites.

Cette évolution rend la 5G plus adaptable à une large gamme d’applications et de débits, tout en optimisant la capacité du réseau.

Exemple pratique d’allocation RB

Supposons qu’un utilisateur nécessite un débit élevé pour une vidéo en streaming dans une bande de fréquence configurée avec des sous-porteuses de 30 kHz. L’ordonnanceur alloue plusieurs RB contigus pour répondre à ce besoin. Chaque RB couvrant 360 kHz en fréquence, l’ensemble de RB attribués fournira une bande passante suffisante pour garantir un flux continu et de qualité.

En parallèle, un autre utilisateur connecté à proximité avec une demande faible, par exemple un capteur IoT, pourra se voir attribuer un seul RB ou un mini-slot RB, optimisant ainsi l’utilisation du spectre disponible.

Les implications techniques du RB en 5G

La granularité fine offerte par la définition du RB dans la 5G permet :

• Une meilleure exploitation du spectre disponible.
• Une capacité à gérer des services aux exigences très différentes, qu’il s’agisse de haut débit, faible latence ou faible consommation.
• Une réduction de la latence grâce à l’utilisation de mini-slots.
• Une meilleure coexistence avec d’autres technologies et une adaptation aux fréquences très variées (sub-6 GHz et ondes millimétriques).

Le Resource Block est donc un élément clé de la flexibilité et des performances du réseau 5G, garantissant une allocation efficace et dynamique des ressources radio.

Pour approfondir, découvrez comment la modulation et le codage s’intègrent au processus d’allocation RB pour maximiser le débit et la robustesse du signal.