动态频谱共享(DSS)-缓解4,5G问题有效技术

动态频谱共享(DSS)--缓解4,5G问题有效技术与之前2G、3G和4G技术不同，除了拥有专用频谱之外别无选择;而在5G(NR)中.您可以共享4G(LTE)的频谱。动态频谱共享(DSS)是一项允许在4G频谱上部署5G(NR)的技术。这项技术就是两种无线网络同时运行，动态共享一个频段的频谱。我们都有这种体会，就是新技术使用专用频谱的缺点是在建网初期用户严重不足；旧技术网络(如4G)虽然非常拥塞，而5G有很宽的专用频率用户渗透率很小，流量很小。对于运营商来说这个初始阶段几乎无利可图，之前他们为这个新频谱支付了数亿美元，需要好长时间才能从中获得利润。启用动态频谱共享(DSS)后，运营商无需将所有频谱用于5G。如图1所示,动态频谱共享(DSS)提高了频谱使用效率。

图1.4G频率重耕Swisscom(2019年11月)和Vodafone(2020年2月)是首批发布有关该功能实验室测试公告的运营商。从那时起另外几家运营商加入并在他们的网络上进行了部署。在拉丁美洲ClaroBrasil最近宣布了其5G网络在700Mhz、1800Mhz和2500Mhz频段启用了DSS。动态频谱共享(DSS)工作原理从无线技术出发4G和5G之间物理层相似性使其更容易实现该功能。这两种技术都使用资源元素网格(Grid)，代表子载波(频率)和符号(时间)。动态频谱共享主导思想是5G的传输发生在4G并不总是使用的资源上。我们知道在LTE网络中信道在频率和时间上是静态分配的。5G在配置参考信号、控制信道和数据方面具有很大灵活性；这样就可以避免两种技术之间资源分配上的冲突。LTE使用15KHz的子载波间隔(SCS)；对5G而言，动态频谱共享(DSS)可以使用15KHz和30KHz；即使5G使用30KHz的SCS，也可以保持两种技术之间传输的正交性。动态频谱共享(DSS)要求4G和5G在频率和时间上同步；下行链路这不是主要问题,因为gNodeB和eNodeB通常是同站(同一位置)，它们会从同一时种源获取同步。对于上行(UL)同步是通过TimingAdvance实现的。资源分配的基本前提是分配给5G的资源元素不能干扰4G的小区特定参考信号(CRS)。图2显示了两天线端口的4GCRS示例。这是DSS的第一个并发发生的地方。在5G中同步信号(SS)和物理广播信道(PBCH)在单个块中传输SS/PBCH（图3)。该块占用4个符号如图2所示，CRS之间最多只有3个符号，因此无法对5GSS/PBCH进行时分复用。图2.两天线端口传输4G小区特定参考信号图3.NRSS/PBCH块的结构对此解决方案是使用LTE上可用的多播-广播单频网络(MBSFN)子帧。如图4所示，一个无线帧的子帧1、2、3、6、7、8可以配置为MBSFN。这将CRS限制为仅第一个符号，这与PCFICH、PHICH和PDCCH的资源一起占用2个符号，因此5G有12个可用符号，其中SS/PBCH块的传输毫无问题。图4.MBSFN子帧对于NRPDSCH传输，可使用正常的LTE子帧。在这种情况下围绕4GCRS进行时频复用。CRS减少了NRPDSCH可用资源元素的数量。此外必须考虑同步信号和4GPBCH。为此使用了NR中可用的保留资源,这些保留的资源是不能用于NRPDSCH的资源块，但保留用于其他目的，例如规范中定义的未来服务，或者也在DSS的情况下配置LTE的SS和PBCH。要记住的另一点是NRPDSCH解调参考信号(DMRS)。如果配置了额外的DMRS则使用15KHzSCS时将占用子帧的符号11,匹配LTECRS。为了解决这个问题额外的DMRS移动到符号12。图5.附加PDSCH-DRMSNR位置设备商DSS推动情况爱立信一直将DSS称为ESS(爱立信频谱共享)。他们在2019年的大力宣传该功能，最终于2020年2月推出了面向运营商的商业版本。在瑞士电信2019年11月完成测试。他们宣称是唯一一家允许1ms调度粒度的设备商(尽管华为声称他们也提供)。几家拥有RANEricsson基础设施的运营商也部署了该功能，其中包括AT&T、Swisscom、Telstra和Ooredoo；Verizon则在6月份宣布，它已经完成了与爱立信和诺基亚的试验。华为一直是爱立信DSS的主要竞争对手。华为表示自2019年11月起，其CloudAir产品就允许4G和5G之间的动态频谱共享。华为一直强调也支持1ms调度粒度，因此爱立信不会是唯一提供这个技术的设备商。华为宣布了多项于2020年下半年推出的功能改进，包括在3G、4G和5G之间共享频谱的可行性，以及支持非对称频谱分配、LTE中的20MHz和NR中的50MHz的可能性。在RAN基础设施的前三大供应商中，诺基亚一直是DSS最落后的供应商，仅在2020年4月才宣布该功能的商业可用性。需要强调的是诺基亚算法不仅允许在4G-5G之间共享频谱，还允许在2G-3G、2G-4G和3G-4G之间共享频谱。诺基亚的这一延迟影响了一些对DSS表现出兴趣运营商的计划，其中包括美国的T-Mobile。中兴通讯拥有同时支持3G-4G-5G或3G-4G-5G三种技术的SuperDSS解决方案。2020年4月中国联通已对该实施进行了评估。中兴通讯的缺点是它仅支持1800和2100Mhz频段，而忽略了对5G覆盖至关重要的低频段。三星表示DSS将在2020年下半年投入商用。事实上他们最近宣布推出完全虚拟化的5GRAN解决方案，该解决方案将提供该功能。此前他们已经宣布他们将拥有1或10毫秒的资源分配粒度。毫无疑问，动态频谱共享(DSS)是一个非常有趣的5G部署解决方案。尽管在mmW中实现了吞吐量的显着