Dynamic Spectrum Sharing : l’ANFR explique cette technologie qui fait cohabiter 4G et 5G

Alors que la 5G est en train d’être déployée en France, l’ANFR vient de publier un article sur le Dynamic Spectrum Sharing, une technologie permettant aux opérateurs d’exploiter la 4G et la 5G sur les mêmes fréquences.

Les opérateurs des télécoms utilisent plusieurs bandes de fréquences pour leur réseau, avec une capacité de couverture différente pour chacune d’elles. Les bandes de fréquences basses, inférieures à 1 000 MHz, offrent une meilleure couverture, et celles de hautes fréquences favorisent les performances dans les zones urbaines.

La bande de 3,5 GHz est d’ailleurs la plus prisée en ce moment, puisqu’il s’agit de la bande cœur pour la 5G. Toutefois, les opérateurs parviennent à apporter la 5G aux consommateurs en exploitant des bandes inférieures : de 700 à 2100 MHz. L’observatoire sur la 5G de l’Arcep de cette semaine l’a bien montré. Pourtant, ces mêmes fréquences accueillent la 4G. Mais alors comment peuvent-elles à la fois proposer de la 4G et de la 5G ?

Le Dynamic Spectrum Ranging pour allier 4G et 5G sur une même fréquence

Pour pouvoir fournir de la 4G et de la 5G sur une même bande de fréquence, les opérateurs ont recours au Dynamic Spectrum Ranging (DSS). Comme l’avance l’ANFR, cette technologie utilise un multiplexage temporel de manière dynamique, afin de partager la 4G et la 5G sur une même fréquence.

En d’autres termes, une fréquence peut envoyer des paquets de données 4G et 5G dans une proportion différente, selon la charge des réseaux. Le DSS permet alors une utilisation optimale du spectre, contrairement aux méthodes statiques de partage en 4G et 5G.

Comment le DSS fonctionne-t-il ?

Les interfaces physiques de la 5G et de la 4G sont relativement similaires : elles ont effectivement toutes deux la forme d’onde OFDMA (orthogonal frequency-division multiple access). Le DSS est alors à même d’utiliser une grille « temps x fréquences » en intégrant la 4G et la 5G de manière simultanée. La technologie fonctionne ainsi de deux façons :

• Première façon : elle tire parti des trames 4G spécifiques broadcast (MBSFN) et intègre la signalisation de la 5G, plus flexible, dans les champs libres (entre 20 et 60%) de la trame MBSFN ;
• Deuxième façon : elle encapsule les segments 5G à l’intérieur des trames 4G classiques, ce qui permet une meilleure allocation instantanée des ressources. A l’avenir, cette méthode permettra de réduire considérablement la latence.

Cela est valable pour la voie descendante, mais les opérateurs sont à même de l’exploiter pour la voie montante en remontant les données 5G par les canaux 4G classiques.

Pour activer le DSS en 5G, il suffit simplement de mettre à jour la station de base, les équipements restant en effet communs. Les opérateurs doivent néanmoins surveiller de près la parfaite synchronisation, temporelle et fréquentielle, entre les équipements 4G et 5G, comme l’indique l’Agence.