Skip to content

DSS và Refarming

Phổ tần ở các band thấp và trung bình đã được nhà mạng dùng cho 2G, 3G và 4G, nên khi triển khai 5G thường không còn khối phổ trống để cấp riêng cho NR. Có hai hướng xử lý: Dynamic Spectrum Sharing (DSS) cho LTE và NR dùng chung một sóng mang, và refarming, tức chuyển khối phổ đang dùng cho công nghệ cũ sang công nghệ mới. Trang này trình bày cơ chế DSS và các giới hạn của nó, các cách refarming, rồi so sánh các lựa chọn. Các band liên quan nằm ở Frequency Bands.

Về số liệu

Nội dung tổng hợp ở mức tổng quan từ các đặc tả 3GPP nêu ở cuối trang, chưa đối chiếu từng điều khoản. Cách triển khai DSS cụ thể thay đổi theo nhà cung cấp thiết bị, nên trang chỉ mô tả cơ chế chung.

Dynamic Spectrum Sharing

DSS cho phép LTE và NR cùng hoạt động trên một sóng mang trong cùng một band. Bộ lập lịch quyết định theo từng subframe hoặc slot (1 ms hoặc ngắn hơn) tài nguyên nào dành cho LTE và tài nguyên nào dành cho NR, nên tỷ lệ chia sẻ có thể thay đổi theo lưu lượng thực tế mà không cần cắt cứng phổ.

Lưới thời gian và tần số của DSS: LTE và NR chia nhau tài nguyên theo từng subframe, tín hiệu CRS của LTE luôn hiện diện

Lưới thời gian (subframe) và tần số (khối tài nguyên) khi DSS chia sẻ một sóng mang. Chấm đậm là tín hiệu CRS của LTE, ít hơn ở subframe MBSFN.

Cơ chế

  • Numerology: NR thường dùng khoảng cách subcarrier 15 kHz để khớp với LTE, nên DSS chủ yếu áp dụng cho các band FDD của LTE như band thấp và 1800/2100 MHz.
  • Tín hiệu luôn bật của LTE: LTE phát liên tục các tín hiệu như CRS (Cell-specific Reference Signal), tín hiệu đồng bộ và kênh quảng bá. NR phải tránh các tài nguyên này.
  • Rate matching của NR: UE NR được cấu hình để bỏ qua các tài nguyên chứa CRS của LTE khi nhận dữ liệu, thay vì coi đó là dữ liệu của mình.
  • Subframe MBSFN: LTE có thể cấu hình một số subframe là MBSFN, trong đó CRS chỉ xuất hiện ở vài symbol đầu. Các subframe này giúp NR có nhiều tài nguyên sạch hơn, thường được dùng để đặt các tín hiệu của NR như SSB.
  • Vùng điều khiển: PDCCH của LTE chiếm vài symbol đầu mỗi subframe, nên NR bắt đầu vùng dữ liệu và điều khiển của mình sau vùng đó.

Giới hạn

Giới hạn Nguyên nhân
Hiệu quả phổ NR thấp hơn sóng mang NR riêng Tài nguyên bị CRS của LTE chiếm và vùng điều khiển bị dùng chung
Dung lượng kênh điều khiển NR bị hạn chế PDCCH của NR phải né vùng điều khiển và tín hiệu của LTE
Chỉ hợp với băng thông nhỏ Thường áp dụng trên sóng mang LTE hiện có, với băng thông tới 20 MHz
Cần bộ lập lịch phối hợp LTE và NR thường chạy trên cùng một hệ thống băng gốc để chia tài nguyên theo từng subframe

Vì các giới hạn này, DSS thường được dùng như bước chuyển tiếp: giúp phủ 5G nhanh trên low-band khi chưa có phổ riêng, trong khi dung lượng chính của 5G đến từ các band mid-band có sóng mang NR riêng.

Refarming

Refarming là chuyển một khối phổ từ công nghệ cũ sang công nghệ mới. Các hướng thường gặp:

Hướng Mô tả Ưu điểm Hạn chế
Refarming cứng Tắt hẳn công nghệ cũ trên khối phổ, thay bằng sóng mang LTE hoặc NR riêng Hiệu quả phổ cao nhất, cấu hình đơn giản Người dùng thiết bị cũ mất dịch vụ nếu không có phương án thay thế
Thu hẹp dần Giảm băng thông của công nghệ cũ theo thời gian, giải phóng phần phổ cho công nghệ mới Chuyển đổi từng bước, giảm rủi ro Phải giữ guard band giữa hai công nghệ, thời gian chuyển đổi kéo dài
Chia sẻ động (DSS) Công nghệ mới dùng chung sóng mang với LTE Không cần cắt phổ, thích ứng theo lưu lượng Có các giới hạn nêu ở trên

Các yếu tố cần cân nhắc khi quyết định refarming:

  • Lưu lượng và số thuê bao còn dùng công nghệ cũ trên khối phổ đó.
  • Khả năng hỗ trợ band của thiết bị đầu cuối đang lưu hành.
  • Vùng phủ cần giữ: low-band có vùng phủ rộng nên giá trị cao khi dùng cho công nghệ mới.
  • Khoảng bảo vệ (guard band) giữa các công nghệ khác nhau để tránh can nhiễu cạnh kênh.

So sánh các lựa chọn

Tiêu chí Sóng mang NR riêng (refarming) DSS
Phổ cần có Một khối phổ riêng cho NR Dùng chung với LTE
Hiệu quả phổ Cao Thấp hơn do chia sẻ tín hiệu LTE
Tốc độ triển khai Cần giải phóng phổ trước Nhanh, chủ yếu là nâng cấp phần mềm và cấu hình
Ảnh hưởng tới LTE LTE mất phần phổ đã chuyển LTE giữ nguyên nhưng chịu tải chung
Phù hợp Giai đoạn 5G đã phổ biến Giai đoạn đầu, cần phủ 5G nhanh

Liên quan

Tài liệu tham khảo

  • 3GPP TS 36.211: E-UTRA physical channels and modulation, định nghĩa CRS và subframe MBSFN
  • 3GPP TS 38.214: NR physical layer procedures for data, gồm rate matching
  • 3GPP TS 38.331: NR RRC, cấu hình rate matching quanh LTE CRS
  • 3GPP TS 38.101-1: NR UE radio transmission and reception, FR1