5G CB – Code Block nella Trasmissione Dati
Nel contesto del 5G, CB (Code Block) è una delle strutture fondamentali nel processo di codifica dei dati. Quando i dati vengono trasmessi su una rete 5G, non viaggiano come un flusso continuo, ma vengono suddivisi in blocchi più piccoli – appunto i Code Block – per facilitare la correzione degli errori, migliorare l’efficienza della trasmissione e adattarsi meglio ai canali radio dinamici.
Oggi ti guiderò nel comprendere cosa sono i Code Block nel 5G, come funzionano all’interno del processo di codifica e decodifica, e perché sono essenziali per garantire prestazioni elevate nelle comunicazioni mobili moderne.
Che cos’è un Code Block nel 5G
Un Code Block è una porzione di bit risultante dalla segmentazione del Transport Block (TB), che è l’unità iniziale di dati da trasmettere. Quando il TB è troppo grande per essere codificato in un’unica operazione (come con LDPC o Polar Coding), viene suddiviso in più Code Block. Ogni Code Block viene poi codificato separatamente, permettendo una gestione più precisa degli errori e una maggiore flessibilità nell’allocazione delle risorse radio.
Processo di segmentazione del Transport Block
- Il Transport Block (TB) viene generato dal livello MAC (Medium Access Control).
- Se il TB supera una certa dimensione massima definita dallo standard (come
K_cbper LDPC), viene suddiviso in più CB. - Ogni Code Block viene poi codificato separatamente con LDPC (nel caso del canale PDSCH) o con Polar Coding (per canali come PDCCH).
Codifica e CRC nei Code Block
Ogni CB ha il proprio CRC (Cyclic Redundancy Check) aggiunto prima della codifica. Questo consente al ricevitore di controllare l’integrità di ogni blocco individualmente. Se anche uno solo dei blocchi ha errori non correggibili, l’intero Transport Block può essere ritrasmesso tramite HARQ (Hybrid Automatic Repeat Request).
Codifica LDPC e Polar: Ruolo dei Code Block
- LDPC (Low-Density Parity Check): usato per la codifica dei canali di dati (PDSCH e PUSCH). Lavora su CB per migliorare l’efficienza di correzione.
- Polar Coding: usato nei canali di controllo (PDCCH, PBCH), utilizza i CB ma con tecniche di segmentazione diverse.
CB-Level HARQ
Il fatto che ogni Code Block sia separatamente codificato e protetto da CRC permette implementazioni avanzate come il CB-Level HARQ. In questo schema, solo i blocchi errati possono essere ritrasmessi, anziché l’intero TB, con un potenziale miglioramento dell’efficienza spettrale e della latenza.
Vantaggi dell’uso dei Code Block
Code Block e trasmissione su PDSCH e PUSCH
I Code Block giocano un ruolo chiave nella trasmissione dei dati su PDSCH (Physical Downlink Shared Channel) e PUSCH (Physical Uplink Shared Channel). In questi canali, l’uso della codifica LDPC su blocchi più piccoli migliora la robustezza del sistema in presenza di fading, interferenze o variazioni di canale.
Interazione tra Code Block e MIMO
Nel 5G, i dati CB codificati possono essere mappati su più flussi MIMO (Multiple Input Multiple Output), sfruttando così la diversità spaziale. Questo aumenta ulteriormente la resilienza della trasmissione e la capacità di throughput, in particolare nelle configurazioni Massive MIMO.
Ruolo nella qualità e affidabilità
I Code Block contribuiscono direttamente alla qualità del servizio (QoS) e alla stabilità della connessione. In ambienti critici come lo streaming video ad alta definizione, i veicoli connessi o l’IoT industriale, la possibilità di gestire errori a livello di blocco è cruciale per garantire la continuità del servizio.
Domani potremmo approfondire il funzionamento del canale PDSCH, dove l’interazione tra Code Block, modulazione e mapping fisico diventa ancora più chiara e interessante da analizzare nei contesti reali di rete 5G.