Bag om DSS – smart genbrug af frekvensbånd til 5G

BAGGRUND: Dynamic Spectrum Sharing (DSS) gør det muligt at bruge både 4G- og 5G frekvenser på samme tid. Læs her hvordan DSS fungerer.

Mobilmast, telemast, DSS
Med teknologien DSS kan mobilnetværkene udnytte frekvenserne mere effektivt (Foto: MereMobil.dk)

Dynamic Spectrum Sharing (forkortet DSS) er en ny 5G teknologi. DSS gør det muligt, at bruge 4G og 5G på samme tid på de samme frekvensbånd.

Jo og “hvad så”, tænker du nu. Men det er faktisk ganske revolutionerende, og det kan få stor betydning for fremtidens mobilnetværk.

Store spillere som Qualcomm, Huawei, Nokia og Ericsson investerer mange penge i den nye teknologi. DSS teknologien kan nemlig vende op og ned på telemarkedet i mange lande.

DSS er en teknologi, som svenske Ericsson står bag, men alle de store teleleverandører er også med på vognen.

For at forstå de store linjer, så skal vi først kigge på de små detaljer omkring teknologen. Vi tager i denne artikel pixibogs-udgaven af teknologien.

Én teknologi af gangen

Normalt fungerer et mobilnetværk på den måde, at der benyttes bestemte frekvensbånd til forskellige teknologier. F.eks. benytter 2G (GSM) 900 og 1800 MHz frekvensbåndene, mens 3G benytter 900 og 2100 MHz frekvensbåndene.

Så langt så godt! Med introduktionen af 4G blev behovet for mere kapacitet kritisk. I stedet for udelukkende at køre på nye frekvensbånd som 800 og 2600 MHz, så blev teleselskaberne tvunget til at benytte nogle af 2G- og 3G frekvensbåndene.

Rent teknisk kalder man det refarming, når teleselskaber snupper et frekvensbånd fra én netværksteknologi og benytter den til en anden.

Således har mange af teleselskaberne refarmet 900 MHz fra 2G til 3G og 4G. 1800 MHz er blevet refarmet fra 2G til 4G mens 2100 MHz er blevet refarmet fra 3G til 4G.

Problemet med refarming er dog, at man kun kan bruge frekvenserne til én teknologi af gangen. Når man genbruger f.eks. 900 MHz til 3G, så kan man altså ikke bruge de samme frekvenser til 2G eller 4G teknologierne på samme tid.

5G giver nye udfordringer med kapaciteten

Sådan helt konkret betyder det, at hvi set teleselskab har f.eks. 2×25 MHz til rådighed på 1800 MHz frekvensbåndet, så skal teleselskabet afsætte fast kapacitet, som fordeler frekvenserne til 2G og 4G.

Fordelingen kunne f.eks. være 2 x 5 MHz til 2G og de resterende 2 x 20 MHz til 4G. Men hvad så med 5G?

Når teleselskaberne skal introducere 5G, så skal det enten være på nye frekvensbånd, eller også skal de igen refarme nogle eksisterende frekevensbånd.

I vores eksempel kunne teleselskabet snuppe 2×10 MHz fra 4G, så fordelingen bliver 2 x 5 MHz til 2G, 2 x 10 MHz til 4G og 2 x 10 MHz til 5G. Det betyder samtidig, at kapaciteten på 4G-nettet bliver nedsat. 5G-netværket har heller ikke nok plads til at levere den kapacitet, som er nødvendig.

Det er så at sige den samme kage, som de forskellige teknologier spiser af. Når kagen ikke bliver større, så bliver stykkerne bare mindre, og det bliver man ikke mæt af.

Det er netop her Dynamic Spectrum Sharing kommer ind i billedet. Hvis kagen ikke bliver større, så kan man måske fordele kagen mere fair afhængig af, hvor “sultne” de enkelte teknologier er.

Dynamisk deling af frekvensbåndene

Det er vigtigt at pointere, at DSS kun fungerer på 4G og 5G, og således ikke på 2G og 3G, som på nuværende tidspunkt må siges at være teknisk forældede teknologier, der bør udfases hurtigst muligt.

Grunden til at DSS kun virker på 4G og 5G skyldes, at begge teknologier bygger på orthogonal frequency-division multiplexing (forkortet OFDM). OFDM er den teknologi, der bruges til at kode og overføre mobilsignaler på.

DSS gør det muligt for 4G og 5G teknologierne at sameksistere på samme frekvensbånd på samme tid, og i realtid tilpasse den aktuelle trafik, så den teknologi som har brug for kapaciteten, får tildelt den nødvendige kapacitet.

Meget forsimplet kan det visuel illustreres således:

Eksempel på fordeling af DSS kapacitet på 4G og 5G
Eksempel med DSS fordelingen mellem 4G (blå) og 5G (gul).

Når man taler om 4G og 5G som taler man om ressourceblokke. Her skal du forestille dig, at hver firkant er et ganske kort tidsinterval (målt i millisekunder), som løber fra øverst venstre hjørne til nederst højre hjørne.

Vi starter således med fem tidsblokke til 4G, fulgt af to blokke med 5G, som efterfølges af fire blokke med 4G og så fremdeles. Normalt vil blokkene udelukkende være tildelt én teknologi, men DSS gør det muligt skiftevis sende 4G og 5G på det samme frekvensbånd.

Det betyder, at alle de frekvenser, som teleselskaberne i dag benytter til 4G, kan genbruges til 5G uden at man behøves refarme frekvensbåndene.

Kagen bliver ikke større, men alle bliver alligevel mætte.

En gamechanger

DSS er potentielt en gamechanger for 5G, fordi det giver teleselskaberne mulighed for at genbruge deres 4G frekvenser til 5G uden at det går markant udover 4G-brugerne.

Teleselskaberne behøves altså ikke længere refarme frekvensbånd, men frekvensbåndene kan bruges til både 4G og 5G på samme tid – det er lige som at blæse og have mel i munden på samme tid!

Hvis vi skal prøve at sætte det i en dansk kontakt, så kan vi bruge eksemplet med TT-netværket (Telenor og Telia), som blev “taberen”, da
5G-licenserne blev fordelt.

Sådan kan DSS udnyttes i praksis

TT-netværket fik kun 2 x 5 MHz på det nye 700 MHz frekvensbånd, hvor konkurrenterne hos 3 (2 x 10 MHz) og TDC (2 x 15 MHz + 20 MHz SDL) løb med resten.

På papiret er TT-netværket altså markant dårligere stillet end konkurrenterne, men TT-netværket har også 2 x 10 MHz på 800 MHz frekvensbåndet, som i dag benyttes til 4G.

Med DSS kan TT-netværket vælge dynamisk at dele de 2 x 10 MHz på 800 MHz frekvensbåndet mellem 4G og 5G, ligesom de 2 x 5 MHz også kan deles mellem 4G og 5G.

Brugere af både 4G og 5G vil altså kunne anvende både 700 og 800 MHz frekvensbåndene mens netværket løbende tildeler den nødvendige kapacitet, så der bliver overført mest mulig data på begge frekvensbånd.

Dynamic Spectrum Sharing kan altså potentielt være med at udnytte de knappe frekvensressourcer mere effektivt. Det kan betyde højere hastigheder for både 4G og 5G. Det kan samtidigt give bedre og bredere 5G-dækning, da teleselskaberne i højere grad kan genbruge eksisterende infrastruktur.

Ude på landet er det f.eks. mange steder, hvor teleselskaberne kun benytter lave frekvensbånd som 700, 800 og 900 MHz. Med DSS vil teleselskaberne kunne undgå eller udskyde en opgradering med højere frekvensbånd. Med DSS kan de samme frekvensbånd bruges til både 4G og 5G på samme tid.

Om Dynamic Spectrum Sharing også vil blive brug i Danmark vil tiden vise, men teknologien benytte allerede i andre lande som eksempelvis Schweiz.

Mere til historien

Læs mere om de nye 5G teknologier i vores baggrundsartikel 5 hurtige om 5G – forstå fremskridtet


Avatar

Om Johnny K. Olesen

Johnny er freelance-journalist med en meget bred viden indenfor forbrugerelektronik. Hans speciale er netværksteknologier, og andre usynlige teknologier, der er essentielle for forbrugernes oplevelse, men som ikke altid er synlige for dem.