5G (Beşinci Nesil) kablosuz ağlarda, RB (Kaynak Bloğu) ve PRB (Fiziksel Kaynak Bloğu), radyo arayüzü içindeki kaynakların tahsisi ve yönetimi ile ilişkili temel kavramlardır. Bu bloklar, verimli veri iletimi ve alımı için hayati önem taşıyor ve 5G teknolojisinin vaat ettiği yüksek veri hızlarına, düşük gecikme süresine ve esnekliğe ulaşmada önemli bir rol oynuyor.
Kaynak Bloğu (RB):
- Tanım:
-
5G’de
- A Kaynak Bloğu (RB), bir kullanıcıya veya hizmete tahsis edilebilecek frekans ve zaman kaynaklarının temel birimini temsil eder. Zaman-frekans alanındaki kaynakların tahsisinde temel bir yapı taşıdır.
- Frekans ve Zaman Bölümü:
- RB’ler hem frekans alanında hem de zaman alanında düzenlenir. Frekans alanında, RB’ler spektrumun bitişik bloklarıdır ve zaman alanında, bir alt çerçeve içindeki ardışık zaman dilimlerini temsil ederler.
- Boyut ve Yapılandırma:
- Frekans alanındaki bir RB’nin boyutu sistem bant genişliği tarafından belirlenir. Örneğin, bir 5G NR (Yeni Radyo) sisteminde, bir RB tipik olarak frekans alanındaki 12 alt taşıyıcıya karşılık gelir. Zaman alanında tahsis edilen RB’lerin sayısı, slot ve alt çerçeve konfigürasyonuna bağlıdır.
- Esneklik ve uyarlanabilirlik:
- RB’ler kaynak tahsisi açısından esneklik sunarak ağ operatörlerinin tahsisi kullanıcıların, uygulamaların ve ağ koşullarının özel gereksinimlerine göre uyarlamasına olanak tanır. Bu uyarlanabilirlik, verimli spektrum kullanımına ulaşmak için çok önemlidir.
- İndirme ve Yukarı Bağlantı RB’leri:
- RB’ler hem aşağı bağlantı hem de yukarı bağlantı yönlerinde kullanılır. Aşağı bağlantıda, RB’ler baz istasyonu (gNodeB) tarafından veri iletimi için kullanıcı ekipmanına (UE) tahsis edilir. Yukarı bağlantıda, RB’ler UE tarafından gNodeB’ye veri iletmek üzere tahsis edilir.
- Ortogonallik:
- RB’ler dik olacak şekilde tasarlanmıştır; bu, RB’lerin farklı kullanıcılara veya hizmetlere tahsis edilmesinin paraziti en aza indirdiği anlamına gelir. Bu ortogonallik sistemin genel spektral verimliliğini artırır.
- MIMO ve Hüzmeleme:
- RB’ler, MIMO (Çoklu Giriş Çoklu Çıkış) ve hüzme şekillendirme gibi ileri teknolojilerin desteklenmesinde çok önemli bir rol oynamaktadır. RB’lerin tahsisi, mekansal çeşitlilikten yararlanmak ve kablosuz bağlantının genel performansını artırmak için optimize edilebilir.
Fiziksel Kaynak Bloğu (PRB):
- Tanım:
- A Fiziksel Kaynak Bloğu (PRB), kablosuz iletişim sisteminin fiziksel katmanındaki bir Kaynak Bloğunun belirli bir örneğidir. Veri iletimi için tahsis edilen gerçek alt taşıyıcılar ve zaman dilimleri kümesini ifade eder.
- Alt Taşıyıcı ve Sembol Tahsisi:
- Frekans alanında, bir PRB bir grup bitişik alt taşıyıcıdan oluşur ve zaman alanında, bir dizi ardışık simge veya zaman dilimini temsil eder. Bir PRB içindeki alt taşıyıcıların ve simgelerin tahsisi, sistem konfigürasyonu ve modülasyon şeması tarafından belirlenir.
- Fiziksel Katmanla Eşleme:
- PRB’ler, havadan iletilen radyo sinyalleriyle fiziksel olarak eşlenen varlıklardır. Bir PRB tarafından taşınan bilgiler, hem kullanıcı verilerini hem de iletişim bağlantısını yönetmek için gerekli kontrol bilgilerini içerir.
- Modülasyon ve Kodlama:
- Bir PRB içindeki alt taşıyıcıların tahsisi, QAM (Dörtlü Genlik Modülasyonu) gibi teknikler kullanılarak birden fazla veri akışının eşzamanlı iletilmesine olanak tanır. Modülasyon ve kodlama şemaları, kanal koşullarına ve PRB’nin spesifik özelliklerine göre uyarlanabilir.
- Dinamik Kaynak Tahsisi:
- PRB’ler dinamik kaynak tahsisini destekleyerek sistemin değişen kanal koşullarına ve değişen veri hızı gereksinimlerine uyum sağlamasına olanak tanır. Bu uyarlanabilirlik, yüksek spektral verimliliğe ulaşmak ve farklı hizmetlerin farklı ihtiyaçlarını karşılamak için çok önemlidir.
- Kanal Kalitesi Geri Bildirimi:
- Belirli bir PRB ile ilişkili kanalın kalitesi sürekli olarak izlenir. Kanal kalitesi geri bildirimi UE tarafından gNodeB’ye sağlanır ve güvenilir iletişimi sürdürmek için kaynak tahsisinde dinamik ayarlamalara izin verir.
- Planlama ve Verme:
- PRB’lerin programlanması ve verilmesi 5G sistemindeki temel işlevlerdir. gNodeB, kanal koşulları, QoS (Hizmet Kalitesi) gereksinimleri ve öncelik seviyeleri gibi faktörlere dayalı olarak PRB’lerin UE’lere tahsisini planlar.
- Hibrit TDD ve FDD Operasyonu:
- PRB’ler hem Zaman Bölmeli Çift Yönlü (TDD) hem de Frekans Bölmeli Çift Yönlü (FDD) çalışma modlarına uyarlanabilir. Bu esneklik, 5G ağlarının çeşitli dağıtım senaryolarında verimli bir şekilde çalışmasını sağlar.
- Numeroloji ve Yuva Yapılandırması:
- 5G’deki numeroloji kavramı, alt taşıyıcı aralığı ve slot süresinin birleşimini ifade eder. Farklı kullanım durumlarına uyum sağlamak için farklı numerolojiler tanımlanmıştır. PRB tahsisi, numeroloji ve slot konfigürasyonuyla yakından bağlantılıdır ve kaynak tahsisinin ayrıntı düzeyini etkiler.
- Işın Yönetimi ve Hareketlilik:
- PRB’ler ışın yönetimi ve hareketlilik yönetimi stratejilerinde rol oynar. Mobil kullanıcıların hüzme şekillendirmesi ve takibi, iletişim bağlantılarını optimize etmek için PRB tahsislerinde dinamik ayarlamalar yapılmasını içerir.
- Bağlantı Uyarlaması ve Verimliliği:
- PRB’ler, modülasyon ve kodlama şemalarının kanal koşullarına göre dinamik olarak ayarlandığı bağlantı uyarlama tekniklerini destekler. Bu uyarlanabilirlik, veri iletiminin verimliliğine ve güvenilirliğine katkıda bulunur.
Özetle, Kaynak Blokları (RB’ler) ve Fiziksel Kaynak Blokları (PRB’ler), 5G kablosuz ağlardaki temel kavramlardır ve zaman-frekans alanındaki kaynakların dinamik tahsisinin temelini oluşturur. RB’ler esneklik, uyarlanabilirlik ve dikeylik sunarken, PRB’ler hava arayüzü üzerinden kullanıcı verilerini ve kontrol bilgilerini taşıyan fiziksel varlıkları temsil eder. RB’lerin ve PRB’lerin etkili yönetimi, yüksek veri hızları, düşük gecikme süresi ve verimli spektrum kullanımı dahil olmak üzere 5G’nin yüksek performans hedeflerine ulaşmak için gereklidir.