DSS(Dynamic Spectrum Sharing)란 무엇인가?

DSS(Dynamic Spectrum Sharing)이란, LTE와 5G가 같은 Spectrum을 트래픽 양에 따라서 동적으로 공유할 수 있는 기술이다. 5G의 커버리지는 LTE에 비해 매우 작기 때문에 많은 사용자를 커버하기 어렵다. 또한 고주파 특성에 의해 장애물에 쉽게 변형되고 심지어 날씨환경에도 영향을 받는다. 이런 이슈를 해결하려면 BS(Base Station, 기지국)의 수가 많아야 하는데, 이는 Operator들에게 경제적으로 많은 부담이 된다. 

 

5G의 주파수 Band는 NR 3.5G(C-band), mmWave band가 있는데, 이 대역의 경우는 커버리지 이슈가 발생한다. LTE의 주파수 Band는 LTE L700, LTE L1800, LTE L2100/NR21 등이 있는데, 여기서 L2100/NR21이 기존의 only LTE 주파수 대역이었다가 5G와 같이 주파수 대역을 공유하는 DSS를 적용한 주파수 대역이다. 

 

Spectrum Sharing의 방법

Spectrum Sharing(SS)의 방법에는 Static Spectrum Sharing, Dynamic Spectrum Sharing 이렇게 두가지가 있다. Static은 말그대로 LTE, 5G 별로 사용하는 주파수 Carrier를 정해놓은 것이다. 그렇기 때문에 트래픽이 어느 한쪽에 몰리더라도 Carrier를 나누어 줄 수 없고, 이런 제약으로 인해 Operator들이 선호하지 않는 방식이다. 

 

Dynamic Spectrum Sharing(DSS)의 경우는 트래픽 양에 따라서 LTE와 5G가 사용하는 비율이 변하는 방법이다. 따라서 상대적으로 트래픽 양이 적은 주파수 Carrier를 붐비는 곳에 나눠주게 되어 매우 효율적인 기술이다. 

출처 : hocell

 

 

DSS가 필요한 이유

 

• 5G의 커버리지 이슈 해결

많은 BS가 없이 LTE의 주파수 대역을 같이 활용하면 커버리지를 확장할 수 있다

• 제한된 주파수 Spectrum

현재 주파수 Band는 3G와 LTE에서 대부분 사용하고 있기 때문에 5G에서는 고주파 Band만 활용이 가능하다. 하지만 LTE 사용자들이 아직 많이 있기 때문에 5G에서 LTE 주파수 Band를 빼서 사용하기 어렵다. LTE 사용 트래픽이 적을 때, 5G에게 그 주파수 Spectrum을 공유한다면, LTE band에서 5G 서비스를 제공할 수 있다. 

• 4G에서 5G로의 스무스한 Transition

LTE와 5G가 Spectrum을 공유해서 사용하다가 5G 사용자가 늘어나게 되면 스무스하게 LTE 사용 주파수 band에서 5G 주파수로 전환이 가능하다. 

• 빠른 5G의 전개 

 

DSS의 장점

 

• 5G의 좁은 커버리지 문제 해결

상대적으로 넓은 LTE의 커버리지를 같이 공유하기 때문에 5G의 커버리지 이슈를 해결할 수 있다. 하지만 LTE Band를 활용하는 것이기 때문에, 단독으로 C-band를 사용하는 것보다는 속도 측면에서 느릴 수 밖에 없다. 

• 5G로의 스무스한 Transition 가능

5G의 사용자가 점점 증가하더라도 DSS를 활용하여 5G가 사용하는 비율을 늘릴 수 있기 때문에 스무스하게 전환이 가능하다.  

 

DSS의 단점

• 기존 LTE 사용자들의 속도 저하 체감 

 DSS를 활용하면, 커버리지 내에 5G 사용자가 없더라도 reference signal으로 인해 일정 Spectrum을 반드시 분배해야 한다. 그렇기 때문에 full로 LTE 주파수 Band를 사용하고 있던 LTE 기존 사용자들은 체감 속도가 느려짐을 느낄 수 있다. 

 * Reference Signal은 현재 사용하고 있지 않은 4G MBMS(Multimedia Broadcasr Multicast Services)를 사용하고 있다.

 

• LTE와 5G 간섭 발생

같은 주파수 대역을 활용하기 때문에 인접 주파수 끼리는 간섭이 발생 할 수 있다. 따라서, 적절한 Scheduling을 통해 간섭 문제를 해야한다.