Der Fachbegriff Dynamic Spectrum Sharing oder kurz DSS bezeichnet die Aufteilung eines bestimmten Frequenzbereichs auf unterschiedliche Mobilfunkstandards nach Bedarf. Diese Technologie wurde vor allem in der frühen Phase des 5G-Ausbaus in den Mobilfunknetzen genutzt. In ländlichen Bereichen wird sie aber auch heute noch – in geringerem Umfang – bei einigen Netzbetreibern zur Flächenversorgung eingesetzt.

Mit DSS lässt sich der von einer Mobilfunk-Basisstation (einer Sendeanlage) versorgte Frequenzbereich dynamisch zwischen unterschiedlichen Funkstandards verteilen, in der konkreten Anwendung während des Aufbaus von 5G-Netzen zwischen 4G/LTE und 5G. Das Grundprinzip: Halten sich in der Funkzelle mehr Nutzer mit 4G/LTE-Smartphone auf, wird ein größerer Teil des Spektrums für 4G genutzt. Gibt es hingegen in der Zelle mehr Nutzer mit 5G-Endgeräten, sendet die Basisstation einen entsprechenden Anteil an 5G-Signalen aus. Das Verhältnis zwischen 4G- und 5G-Anteil lässt sich in kurzer Zeit dynamisch anpassen, sodass die Signalversorgung immer dem aktuellen Bedarf entspricht.

Vorteile insbesondere zu Beginn des 5G-Ausbaus

Der Vorteil für die Netzbetreiber und deren Funknetzplaner: Mit DSS ist es nicht nötig, für 4G und 5G getrennte Frequenzblöcke zu reservieren. Stattdessen wird der eingesetzte Frequenzbereich, beispielsweise im 700‑ oder 2100‑MHz‑Band, laufend zwischen beiden Mobilfunkstandards aufgeteilt.

Diese Aufteilung folgt dabei automatisch auch der Entwicklung im Markt:  Solange die Mehrzahl der Nutzer 4G-Smartphones einsetzte, wurden diese mit einem größeren Anteil 4G/LTE versorgt. Mit zunehmender Anzahl von Nutzern mit 5G-fähigen Endgeräten wächst auch die Versorgung mit diesem neueren Mobilfunkstandard mit.

DSS ermöglichte Netzbetreibern, 5G schnell in der Fläche bereitzustellen, ohne Frequenzbereiche ausschließlich für diesen anfangs noch wenig genutzten neuen Mobilfunkstandard einzurichten. Somit ließen sich vorhandene Antennenstandorte und deren Frequenzen während des laufenden 5G-Ausbaus für beide Funktechnologien verwenden.

Technische Aspekte

Technisch wird DSS umgesetzt, indem eine „Scheduling-Software“ in der Steuerelektronik der Basisstation den von den angemeldeten Endgeräten angeforderten Netzstandard fortlaufend analysiert und die Frequenzressourcen entsprechend zuweist. Im genutzten Frequenzbereich werden LTE‑ und 5G‑Signale gemeinsam ausgesendet, die einzelnen Endgeräte „sehen“ aber jeweils nur den für sie relevanten Funkstandard.

Im Vergleich zu Mobilfunkzellen, die ausschließlich 4G/LTE oder 5G aussenden, fällt die Datenrate pro Nutzer bei DSS allerdings geringer aus, da nur ein begrenzter Anteil des genutzten Frequenzbands für die jeweilige Funktechnologie verwendet wird. Zudem gehen die Aufteilung und Steuerung in geringem Umfang zu Lasten der funktechnischen Effizienz.

Die Zukunft von DSS

DSS war in der ersten 5G‑Ausbauphase ein wichtiges Mittel, um in kurzer Zeit hohe 5G‑Abdeckungsraten zu erreichen. Mittlerweile setzen die Netzbetreiber verstärkt auf eigenständige 5G‑Trägerfrequenzen in fest zugewiesenen Bändern (etwa 3,6 GHz), während DSS vor allem als Ergänzung in den bestehenden 4G/LTE‑Frequenzbändern weiterläuft.

Die Bedeutung von DSS als Übergangstechnologie nimmt dabei graduell ab, je mehr Nutzer auf 5G-fähige Endgeräte umsteigen und je stärker die Mobilfunkversorgung auf fest zugewiesenen 5G‑Frequenzen ausgebaut wird.

Wenn 5G-Netze in Zukunft noch stärker 5G Standalone nutzen, kann DSS dazu dienen, etwa IoT-Geräte, vernetzte Autos und andere Endgeräte zu bedienen, die weiter auf 4G/LTE-Versorgung angewiesen sind. Damit wandelt sich DSS von einer Lösung zur Beschleunigung der 5G-Einführung zu einem Spezialwerkzeug zur Unterstützung von „Legacy“-Hardware, also älteren Endgeräten.