5G-Advanced : Un vrai changeur de jeu pour la XR

La Réalité Étendue (XR) déchire dans plein de domaines, offrant des expériences de ouf grâce à la Réalité Virtuelle (VR), la Réalité Augmentée (AR) et la Réalité Mixte (MR). Ces technos peuvent vraiment changer notre façon d'apprendre, de travailler et de jouer. Pour profiter à fond de XR, on a besoin d'une connectivité sans fil rapide et fiable. Le réseau 5G-Advanced est là pour ça, en apportant des améliorations pour mieux supporter les services XR.

#Le monde en pleine expansion de XR

L'utilisation de XR augmente à fond dans différents secteurs. De plus en plus de gens utilisent des appareils comme des lunettes AR et des casques VR. Ces gadgets ne sont pas juste fun ; ils améliorent l'éducation avec des labos virtuels, boostent le télétravail et rendent les soins de santé plus accessibles. Les possibilités semblent infinies.

Mais pour que ces expériences soient fluides, la connectivité sans fil est super importante. C'est là que le 3rd Generation Partnership Project (3GPP) entre en jeu. Ils bossent dur pour améliorer le support XR grâce à la technologie New Radio (NR) dans les réseaux 5G.

#Quoi de neuf dans 5G-Advanced ?

La dernière version de la 5G, appelée Release 18, apporte plusieurs améliorations pour booster la performance de XR. Ces améliorations touchent les couches physiques et supérieures, s'assurant que l'accès radio et les réseaux de base sont optimisés pour les services XR.

#Comprendre le trafic XR

Pour analyser la performance XR, il faut d'abord comprendre le type de trafic de données que génèrent les applications XR. Le 3GPP a développé un modèle de trafic statistique qui montre comment les applications XR communiquent avec le réseau. En gros, le trafic XR peut être divisé en deux types : le trafic vidéo et le trafic de position/contrôle. Le trafic vidéo concerne de gros paquets de données avec des infos visuelles, tandis que le trafic de position/contrôle envoie des petits paquets avec des données sur la position et les mouvements de l'utilisateur.

#Trafic Vidéo

Le trafic vidéo est un gros morceau dans les expériences XR. Il se caractérise par des qualités spécifiques comme la taille des images et la fréquence de livraison des nouvelles images. Par exemple, une image vidéo classique arrive toutes les 16,67 millisecondes avec un taux de 60 images par seconde. Cependant, les conditions réelles peuvent entraîner des retards, et c'est là qu'intervient le jitter. Le jitter fait référence aux variations de temps entre les paquets qui arrivent, et ça peut affecter la qualité d'une expérience XR.

#Trafic de Position/Contrôle

Le trafic de position et de contrôle, lui, envoie des petits paquets de données qui informent le système sur les mouvements de l'utilisateur. Ces paquets sont généralement de taille fixe et arrivent à des intervalles réguliers, ce qui les rend plus prévisibles que le trafic vidéo.

#Améliorations clés de la Release 18

La Release 18 a introduit des améliorations notables pour XR, en se concentrant sur cinq domaines principaux :

1. Trafic à Latence Basse Adaptative
2. Concept de PDU Set et Data Burst
3. Sensibilisation aux Applications
4. Améliorations de Capacité
5. Améliorations de Conservation d'Énergie

#Trafic à Latence Basse Adaptative

Pour les applications XR, garder la latence basse est essentiel. Les utilisateurs peuvent encaisser quelques baisses de qualité d'image, mais pas de délais. Pour résoudre ça, une nouvelle méthode appelée Low Latency Low Loss Scalable Throughput (L4S) a été introduite. Cette méthode garantit un faible délai réseau tout en permettant aux applications d'ajuster leur qualité en fonction de la bande passante disponible.

#Concept de PDU Set et Data Burst

Les données envoyées à travers le réseau sont structurées en unités de données de couche application. Le 3GPP a défini un concept appelé "PDU set", qui fait référence à un ou plusieurs paquets de données portant une seule unité d'information. Le concept de "Data Burst" porte sur plusieurs PDUs envoyés ensemble dans un court laps de temps. Cette structure aide à prioriser la transmission de données et à optimiser les ressources du réseau en traitant ces unités collectivement.

#Sensibilisation aux Applications

La Release 18 vise à améliorer la façon dont le réseau gère le trafic de données. Au lieu de traiter chaque paquet individuellement, le réseau prend désormais en compte le contexte plus large du trafic des applications XR. Ça veut dire que les images vidéo et autres données peuvent être évaluées en fonction de leur importance et urgence, ce qui donne une expérience utilisateur plus fluide.

#Améliorations de Capacité

La capacité fait référence à combien d'utilisateurs peuvent être supportés simultanément sans compromettre l'expérience. Plusieurs nouvelles fonctionnalités ont été introduites pour augmenter la capacité tout en s'assurant que chaque utilisateur XR est satisfait de la qualité de sa connexion.

#Améliorations de Grant Configuré

Une des façons d'augmenter la capacité est via le Grant Configuré (CG), qui permet au réseau de planifier les transmissions plus efficacement. En activant le multi-PUSCH (Physical Uplink Shared Channel), le réseau peut envoyer plusieurs paquets dans un seul créneau, réduisant ainsi la latence globale.

#Améliorations de Conservation d'Énergie

La conservation de l'énergie est cruciale pour les appareils XR, qui ont souvent une durée de vie de batterie limitée. De nouvelles méthodes comme la Réception Discontinue (DRX) aident les appareils à entrer dans des états basse consommation quand aucune transmission de données n'est attendue. Cette fonctionnalité ajuste la surveillance des canaux de transmission pour mieux s'aligner avec le timing des Data Bursts XR, s'assurant que les appareils économisent de l'énergie sans manquer des mises à jour importantes.

#La Campagne de Simulation

Pour évaluer les bénéfices des améliorations apportées par la Release 18, plusieurs simulations au niveau système ont été réalisées. L'objectif était de se concentrer sur les métriques de capacité et d'économie d'énergie pour observer comment les nouvelles fonctionnalités se comportent.

#Paramètres de Simulation

Les simulations ont été réalisées dans un environnement contrôlé qui imite les conditions réelles, garantissant que les résultats sont pratiques. Divers paramètres ont été ajustés pour analyser la performance des différentes améliorations.

#Résultats et Découvertes

Les résultats de ces simulations ont montré que les changements apportés dans la Release 18 ont conduit à des améliorations substantielles tant en termes de capacité que d'économies d'énergie pour les applications XR.

#Améliorations du Rapport d'État de Buffer

Les ajustements sur la façon dont les états des buffers sont rapportés ont montré un impact clair sur le nombre d'utilisateurs XR qui pouvaient être satisfaits à un moment donné. En améliorant la façon dont les données sont mises en queue et transmises, le réseau a géré efficacement les ressources, ce qui a rendu les utilisateurs plus heureux.

#Planification Sensible aux Applications

Avec l'introduction de la planification sensible aux applications, le réseau a pu prioriser le trafic XR efficacement, améliorant ainsi les expériences utilisateurs. Cette nouvelle méthode a permis au réseau de traiter les données en fonction de leurs besoins spécifiques plutôt que comme des paquets génériques, menant à de meilleurs résultats.

#Améliorations d'Économie d'Énergie

Les mises à niveau des fonctionnalités d'économie d'énergie ont aussi montré du potentiel. Avec une meilleure gestion de quand les appareils se réveillent et dorment, les appareils XR pouvaient fonctionner plus longtemps sans surchauffer ou tomber en panne de batterie, une situation gagnant-gagnant pour les utilisateurs.

#Perspectives d'Avenir

En regardant vers l'avenir, encore plus d'améliorations sont prévues pour la Release 19. L'objectif principal est de continuer à perfectionner l'expérience pour les utilisateurs de XR. Ça inclut d'améliorer comment les applications peuvent communiquer leurs besoins au réseau, d'optimiser l'efficacité des ressources, et de s'assurer que les services XR peuvent être livrés de manière fluide et sans interruption.

#Conclusion

Alors que les technologies XR continuent d'évoluer, le besoin d'une connectivité sans fil robuste et adaptative devient plus évident. Les récentes améliorations du réseau 5G-Advanced marquent un pas en avant significatif pour rendre les expériences XR plus accessibles et agréables. En se concentrant sur l'amélioration de la latence, de la capacité et de l'efficacité énergétique, le réseau 5G-Advanced se prépare à supporter la prochaine vague d'applications innovantes en XR.

Au final, il semble que l'avenir de XR soit radieux, et avec la bonne technologie, le ciel est la limite — juste n'oubliez pas de charger votre appareil !