La tecnología del Dynamic Sharing Spectrum (DSS) permite aprovechar parte de las redes 4G y 3G que no se están utilizando en un momento y lugar preciso para comunicaciones 5G, de forma dinámica. De esta forma, se puede ampliar en instantes puntuales la capacidad de las redes 5G con el apoyo de redes 4G, 3G e incluso 2G que están infrautilizadas, siempre que sean del mismo fabricante de los equipos.
La ventaja de DSS, aparte de aumentar la capacidad de transmisión de 5G, es que la migración de las redes NSA-5G a las futuras SA-5G será más sencillo, porque se utilizarán las redes 4G como sistema intermedio para pasar de las redes NSA-5G que funcionan con la infraestructura troncal 4G a las SA-5G, ya totalmente 5G. En estos momentos, se están realizando muchas pruebas de redes SA-5G, aunque no podrán ser totalmente operativas hasta que se aprueben las especificaciones definitivas de la Release 16, que el 3GPP prevé hacerlo a finales de junio, y se comercialicen los dispositivos de acceso correspondientes.
La tecnología DSS fue empezada a desarrollar por Ericsson en 2017, que es cuando la patentó e inició la fase de conceptualización. Por aquel entonces ni se había completado el Release 15 por parte del 3GPP, por lo que todos los trabajos eran a nivel de laboratorio. Fue a mediados de 2018, con el Release 15 ya aprobado, cuando se iniciaron las tareas de implantación del espectro compartido, aunque de manera estática, porque se requerían las especificaciones futuras del Release 16 para hacerlo dinámicamente y aprovechar los instantes en que hay capacidad sobrante 4G y no se dispone de red 5G en aquel momento y lugar o está saturada.
DSS está considerada como una tecnología puente que facilitará la transición de las redes Non Stand Alone 5G a las nuevas Stand Alone 5G, al tiempo que amplía la capacidad de 5G
Ericsson aprovechó el MWC de Barcelona del año pasado para hacer demostraciones de su tecnología, con varias pruebas piloto con Swisscom, la operadora de Suiza que utiliza de forma preferente los equipos de red de Ericsson. La presentación definitiva de la tecnología DSS por parte de Ericsson tuvo lugar el pasado 27 de febrero y tenía previsto mostrarla en el MWC que fue anulado. Ericsson fue precisamente una las primeras grandes compañías en cancelar su asistencia al MWC, aunque tenía muchas cosas que anunciar, entre ellas el DSS, como también era el caso de la gran mayoría de asistentes.
La implantación de la tecnología de compartición de espectro de forma dinámica, que se hace mediante la actualización del software de los equipos de red, requiere que estos equipos estén fabricados de acuerdo con las especificaciones del New Radio (NR), que en el caso de Ericsson ya se cumple desde hace muchos años. La solución DSS específica de Ericsson, llamada comercialmente Ericsson Sharing Spectrum, funciona únicamente con los equipos de red de este fabricante, lo mismo que sucede con las tecnologías de compartición de espectro dinámico que en estos momentos están desarrollando los otros fabricantes de redes, como Nokia pero también Huawei, ZTE y Samsung, con licencia de Ericsson.
Los dispositivos de acceso de muchos fabricantes que se construyan a partir de ahora, básicamente smartphones, podrán compartir el espectro 4G y 5G de forma dinámica y se espera que haya amplia disponibilidad de terminales compatibles para distintas frecuencias a principios de verano. Los dispositivos de acceso, en principio, podrán funcionar con la tecnología DSS de Ericsson y también con las versiones similares de los otros fabricantes de red. Son los equipos de red los que requieren que sean de un mismo fabricante para compartir el espectro.
La semana pasada, la operadora alemana Deutsche Telekom (DT) aseguró que tenía previsto cubrir más de la mitad de la población alemana, cerca de 40 millones de personas, con redes 5G este año, gracias en parte a la tecnología DSS. En el futuro, según un portavoz, la operadora utilizará 5 MHz del espectro que tiene para 3G en la banda de 2,1 GHz para LTE y 5G, gracias a la modernización de las actuales antenas de tecnología pasiva, que podrán ser reutilizadas para las futuras tecnologías como sucede con las antenas activas. También empleará otros 10 MHz de la banda de 2,1 GHz y tener así 15 MHz disponibles para el uso compartido de señales LTE y 5G.
Con este mayor aprovechamiento del espectro que tiene DT para redes 3G, 4G y 5G, la operadora prevé dar acceso a las señales 5G no solo en las áreas densamente pobladas sino también a las áreas rurales de Alemania. De ahí que pueda decir que, en teoría, cubrirá el 90% del territorio alemán en 2025, pese al poco espectro disponible en muchas áreas y con antenas que, en realidad, serán 3G y 4G, aunque puntualmente sean empleadas para 5G.
La filial alemana de la operadora Vodafone también anunció la semana pasada que utiliza la frecuencia de 700 MHz para 4G y 5G con el DSS de Ericsson. La estación móvil de 700 MHz puede proporcionar 5G en un área de unos 20 kilómetros cuadrados. Según Vodafone, la compañía prevé activar más de 8.000 antenas en 2.800 localidades en la frecuencia de 700 MHz este año, con lo que cubriría una superficie de más de 60.000 kilómetros cuadrados, el 18% de Alemania. El smartphone P40 Pro 5G de Huawei será uno de los primeros en aprovechar la tecnología DSS por parte de Vodafone en Alemania.
La ampliación de la cobertura 5G será más efectiva al combinar DSS con la agregación de ondas portadoras, que permite utilizar bloques de espectro contiguos con no contiguos
Otros operadores ya han instalado la tecnología DSS de Ericsson, aunque no esté totalmente operativa. Entre los anunciados oficialmente por Ericsson se encuentran la suiza Swisscom, la polaca Play, la australiana Telstra y Ooredoo, de Qatar, todos clientes desde hace años de la compañía sueca. Ericsson comunicó a finales de febrero, durante la presentación oficial de su solución DSS, que más del 80% de los clientes que están probando Ericsson Spectrum Sharing planean desplegarla a lo largo de este año.
Nokia anunció su propia tecnología DSS a principios de abril, para sus estaciones base Airscale. La solución DSS de Nokia permite no solo la conmutación entre bandas 5G y 4G sino también con 3G y 2G y entre 2G y 3G, 3G y 4G, 2G y 4G y 4G y 5G, al tiempo que muchas de estas combinaciones pueden funcionar en paralelo sobre el mismo sistema, según Sandro Tavares, responsable comercial de redes de Nokia. Tavares destaca que en todos los casos se pueden utilizar la capacidad DSS con una actualización de software sobre la plataforma AirScale, sin necesidad de nuevos equipos.
Nokia ha empezado este mes de abril las primeras entregas de su solución DSS, aunque la distribución en volumen no se esperan hasta julio, que estará en línea con la también mayor disponibilidad de dispositivos de acceso. Otros fabricantes, en especial Huawei y Zte, así como Samsung, también disponen de sus propias soluciones DSS, que las están probando en las redes de sus respectivos clientes, principalmente en Asia.
Aparte de aprovechar mejor los recursos espectrales disponibles para 5G, DSS está considerada como una tecnología puente que facilitará la transición de las redes NSA-5G a las nuevas SA-5G. “Cuando 5G Core se introduzca gracias al Release 16, se dispondrá de cobertura 5G lo más amplia posible”, dice Dean Brenner, vicepresidente de estrategia de espectro y política tecnológica de Qualcomm.
Vodafone empleará en su red de Ericsson de Alemania la banda de 800 MHz como ancla entre la red NSA y SA, mientras que la banda de 700 MHz servirá para compartir dinámicamente recursos 4G no aprovechados para 5G. De esta forma, DSS no servirá sólo para extender la capacidad 5G en bandas bajas sino que permitirá desplegar tanto SA-5G como las redes a la carta en un futuro (network slicing), asegura Stefan Pongratz, analista de la consultora Dell’Oro.
La ampliación de la cobertura 5G será más efectiva, de todas formas, con la combinación de DSS con la tecnología de agregación de ondas portadoras. La agregación de portadoras permite a los operadores combinar bloques de espectro contiguos y no contiguos, procedentes de otras bandas, para que el usuario final tenga mayor velocidad de transmisión con 5G. Con todas estas tecnologías, los operadores podrán ampliar la cobertura 5G, sin necesidad de ampliar en exceso las estaciones base, y optimizar sus siempre escasos recursos espectrales.
DSS tampoco es la panacea y ha sido criticada por algunos operadores, especialmente la nueva T-Mobile estadounidense, porque si bien amplía la capacidad de 5G con bandas 4G, reduce la capacidad que se tenía con 4G sin DSS. Sibel Tombaz, la responsable de bandas elevadas de 5G y sistemas de antenas activas en Ericsson, niega que se pierda mucha capacidad con la utilización de DSS y los beneficios superan los posibles inconvenientes. Las pruebas y mediaciones, añade, se deben hacer en escenarios reales y con distintas bandas, porque hay múltiples aspectos relacionados con la cobertura y dependen unos de los otros.