5G PRB – Fizyczny Blok Zasobów (Physical Resource Block)
Dziś przyjrzymy się fizycznemu blokowi zasobów, czyli PRB, który jest podstawowym elementem alokacji zasobów w sieciach 5G. PRB jest niezbędny, aby zrozumieć, jak działają transmisje danych w warstwie fizycznej i jak efektywnie zarządzać dostępem do pasma częstotliwości.
Co to jest PRB?
Fizyczny blok zasobów (PRB) to najmniejsza jednostka zasobu radiowego, którą można przydzielić urządzeniu w systemie 5G. PRB składa się z określonej liczby nośnych częstotliwości i czasowych symboli, które są wykorzystywane do transmisji danych.
W 5G PRB definiowany jest na podstawie siatki czasowo-częstotliwościowej (ang. resource grid), gdzie:
- Oś częstotliwości jest podzielona na podnośne (subcarriers), najczęściej o szerokości 15 kHz lub jej wielokrotności.
- Oś czasu dzieli się na symbole OFDM (Orthogonal Frequency-Division Multiplexing).
PRB obejmuje 12 podnośnych na przestrzeni jednego slotu czasowego (często 14 symboli OFDM w jednym slotcie). Dzięki temu można łatwo obliczyć, ile danych można przesłać w jednym PRB.
Struktura PRB i jej znaczenie w 5G
Każdy PRB jest definiowany w dwóch wymiarach:
- Częstotliwość: 12 podnośnych o szerokości np. 15 kHz, co daje 180 kHz szerokości pasma na jeden PRB.
- Czas: slot czasowy, np. 0,5 ms (w zależności od konfiguracji numerologii).
Dzięki temu PRB reprezentuje blok zasobów o określonym czasie i paśmie, który może być przydzielony pojedynczemu użytkownikowi lub sesji transmisji danych.
Jak PRB wpływa na przepustowość sieci 5G?
W sieci 5G liczba przydzielonych PRB bezpośrednio wpływa na prędkość transmisji danych. Im więcej PRB jest przydzielonych danemu urządzeniu, tym większa przepustowość.
Operatorzy mogą dynamicznie przydzielać PRB w zależności od potrzeb sieci i użytkowników, optymalizując wykorzystanie dostępnego pasma.
Powiązanie PRB z modulacją i kodowaniem
Aby dokładnie oszacować przepustowość, musimy uwzględnić nie tylko PRB, ale także:
- Modulację (np. QPSK, 16QAM, 64QAM, 256QAM) – im wyższy poziom modulacji, tym więcej bitów można przesłać na symbol.
- Kodowanie kanałowe – techniki korekcji błędów, które zabezpieczają transmisję, ale także zmniejszają efektywną prędkość.
Dzięki temu możliwe jest wyliczenie efektywnej przepustowości (throughput) na podstawie liczby przydzielonych PRB, modulacji i kodowania.
Numerologia 5G i wpływ na PRB
W 5G wprowadzono elastyczną numerologię, czyli różne szerokości podnośnych i długości slotów (np. 15, 30, 60 kHz). To pozwala dopasować PRB do różnych scenariuszy, np. transmisji ultra-niskiego opóźnienia lub szerokopasmowych aplikacji.
Dzięki temu PRB nie jest już stałym blokiem jak w LTE, lecz może być dostosowany do specyfiki ruchu i wymagań użytkownika.
Porównanie PRB w LTE i 5G
Dlaczego warto zrozumieć PRB?
Zrozumienie PRB pomaga pojąć, jak działa przydział zasobów w 5G, jakie są ograniczenia i jak operatorzy maksymalizują wydajność sieci. Jutro przyjrzymy się, jak działa alokacja PRB w różnych warunkach sieciowych i jak optymalizuje się ich wykorzystanie w praktyce.
