Introduction

Chaque nouvelle génération de réseau mobile s’accompagne d’une augmentation des débits. Or, le débit accessible dépend de la largeur de bande disponible. La 4G exploite ainsi des canaux pouvant atteindre 20 MHz, tandis que la 5G porte cette largeur jusqu’à 100 MHz en FR1 et 400 MHz en FR2.

Avec la 6G, cette tendance se poursuit. Des largeurs de canal d’au moins 200 MHz sont envisagées pour la 6G dans les bandes au-dessus de 2 GHz, notamment autour de 7 GHz (ondes millimétriques), avec des largeurs supérieures jusqu’à 400 MHz possibles et en FR3, nouvelle gamme de fréquences située autour de 7 à 15 GHz.

La situation est cependant différente en FR1, sous 7 GHz. Ces fréquences sont particulièrement importantes pour assurer une couverture étendue, mais le spectre disponible y est déjà largement occupé par les réseaux 5G.

Le mécanisme de partage de spectre entre 5G et 6G, appelé MRSS (Multi-RAT Spectrum Sharing), devra donc fonctionner sur des bandes plus étroites et déjà utilisées. Une porteuse partagée pourrait, par exemple, disposer d’une largeur totale de l’ordre de 100 MHz, dont seule une partie serait attribuée à la 6G en fonction de la charge du réseau 5G.

Pour atteindre les capacités attendues de la 6G, cette porteuse partagée en FR1 pourra être complétée par d’autres porteuses 6G situées en FR2 ou FR3 grâce à la Carrier Aggregation (CA).

La porteuse MRSS en FR1 joue alors principalement le rôle d’ancre de couverture, tandis que les porteuses situées dans les bandes de fréquences plus élevées apportent la capacité supplémentaire.

CBW — Channel Bandwidth
Le CBW correspond à la largeur totale de spectre allouée à une porteuse radio. Il est exprimé en MHz.

Quelques définitions 3GPP

Les spécifications 3GPP distinguent plusieurs notions qu’il est utile de ne pas confondre :

• Channel Bandwidth (CBW) : largeur nominale totale du canal radio ;
• Transmission Bandwidth (TBW) : largeur effectivement occupée par les Resource Blocks actifs ; elle peut donc être inférieure au CBW ;
• Occupied Bandwidth : largeur spectrale réellement occupée par le signal, en tenant compte notamment de la signalisation ;
• RF Bandwidth : largeur de bande considérée du point de vue de la chaîne RF et de l’antenne, incluant notamment les bandes de garde.

En 4G, le standard prévoit plusieurs largeurs de bande : 1,4 MHz, 3 MHz, 5 MHz, 10 MHz, 15 MHz et 20 MHz. Les plus petites largeurs ont notamment facilité le refarming des anciennes bandes 3G. Une bande de 5 MHz précédemment utilisée en 3G peut ainsi être réaffectée à la 4G.

Chaque transition entre deux générations de réseaux mobiles soulève donc la même question fondamentale :

que faire du spectre déjà occupé par la génération précédente ?

Pour le passage de la 4G à la 5G, le 3GPP a introduit le Dynamic Spectrum Sharing (DSS), notamment utilisé sur des porteuses dans les bandes 700 MHz et 2100 MHz.

Pour préparer la transition de la 5G vers la 6G, une approche plus ambitieuse est désormais étudiée : le Multi-RAT Spectrum Sharing (MRSS).

Cet article présente ces deux mécanismes et montre comment un principe introduit avec la 5G, le lean carrier, pourrait considérablement faciliter la coexistence entre les réseaux 5G et 6G.

1. Le Dynamic Spectrum Sharing (DSS)

1.1 Contexte et motivation

Le spectre disponible dans les bandes de fréquences basses étant déjà fortement occupé, l’augmentation des débits nécessite notamment d’exploiter des fréquences plus élevées, où des largeurs de bande plus importantes peuvent être attribuées aux opérateurs.

En France, la 5G NR (New Radio) a ainsi été déployée dans la bande des 3,5 GHz. Selon les opérateurs, des largeurs de bande de 70 MHz, 80 MHz ou 90 MHz ont été attribuées afin d’augmenter les débits disponibles. Les ressources radio étant partagées entre les utilisateurs, chacun bénéficie d’une partie de cette bande en fonction de la charge du réseau et des décisions du scheduler.

Cette montée en fréquence présente cependant un inconvénient majeur : plus la fréquence porteuse augmente, plus les pertes de propagation deviennent importantes.

Cette contrainte est particulièrement sensible dans les zones rurales. La densité de population y étant plus faible qu’en ville, les stations de base sont moins nombreuses et donc plus espacées. Une couverture reposant uniquement sur la bande des 3,5 GHz nécessiterait alors un nombre de sites beaucoup plus important pour obtenir une qualité de service comparable à celle offerte par les bandes basses.

Ainsi, couvrir l’ensemble du territoire français en 5G uniquement à 3,5 GHz pourrait nécessiter 5 à 25 fois plus de sites qu’avec une couverture à 700 MHz, selon le type de zone considéré. Un tel déploiement représenterait un investissement considérable et demanderait de nombreuses années.

Une solution consiste donc à réutiliser les bandes de fréquences basses déjà exploitées par la 4G. Mais attendre le refarming complet du spectre LTE aurait retardé de plusieurs années le déploiement de la 5G.

C’est précisément pour répondre à cette difficulté que le Dynamic Spectrum Sharing (DSS) a été introduit.

Le DSS permet à LTE et à la 5G NR de coexister dynamiquement sur une même porteuse, les ressources radio étant réparties entre les deux technologies en fonction de la demande de trafic.

Les bandes NR correspondant à plusieurs bandes LTE de fréquences relativement basses sont définies dans la spécification 3GPP TS 38.101-1. On peut notamment citer :

• n28 (700 MHz), correspondant à la bande LTE B28 ;
• n1 (2100 MHz), correspondant à la bande LTE B1 ;
• n3 (1800 MHz), correspondant à la bande LTE B3.

En France, le DSS a notamment été déployé dans les bandes n1 et n28.

À noter toutefois qu’une porteuse déclarée en NR dans une bande historiquement utilisée pour le DSS n’est pas nécessairement partagée simultanément avec LTE. En France, Orange exploite par exemple de la 5G à 700 MHz sans coexistence 4G sur la même porteuse : la 5G peut alors disposer de l’intégralité de la bande disponible, même si celle-ci reste relativement étroite, de l’ordre de 10 MHz.

1.2 Le problème central : les CRS LTE

À première vue, le principe du DSS semble simple : lorsque des ressources ne sont pas utilisées par la 4G, il suffirait de les attribuer à la 5G.

En pratique, la coexistence LTE/NR est beaucoup plus complexe.

La principale difficulté vient de la conception même de l’interface radio LTE. Le réseau LTE émet en permanence des Cell-specific Reference Signals (CRS). Ces signaux de référence occupent des positions temps-fréquence fixes et prévisibles dans les ressources radio, indépendamment de la présence ou non de données utilisateur à transmettre.

Autrement dit, même lorsqu’une cellule LTE transporte peu de trafic, certaines ressources restent occupées par ces signaux.

Ce fonctionnement « always-on » des CRS pose plusieurs problèmes pour la coexistence avec NR :

• les ressources occupées par les CRS LTE ne peuvent pas être utilisées directement par NR pour transmettre des données ;
• un UE NR doit connaître la position de ces Resource Elements (RE) afin de ne pas tenter d’y décoder des données NR ;
• les CRS génèrent également des interférences intercellulaires permanentes, même lorsqu’aucune donnée utilisateur LTE n’est transmise.

Le DSS doit donc permettre à la 5G NR de s’insérer dans une structure LTE qui n’avait initialement pas été conçue pour accueillir une nouvelle technologie radio.

1.3 Les trois mécanismes techniques du DSS

Le 3GPP a défini plusieurs mécanismes permettant à NR d’utiliser les ressources d’une porteuse LTE tout en évitant les collisions avec les signaux LTE.

Option 1 — Utilisation des sous-trames MBSFN

Le mécanisme MBSFN (Multimedia Broadcast Single Frequency Network) avait initialement été introduit en LTE, dès la Release 9, pour permettre la diffusion de contenus multicast.

Dans une sous-trame configurée en MBSFN, les CRS LTE sont principalement concentrés au début de la sous-trame. Une grande partie des symboles suivants peut alors être libérée du point de vue LTE et utilisée par NR pour ses propres transmissions, notamment pour certaines transmissions liées au SSB (Synchronization Signal Block).

Cette solution présente toutefois une limitation : le nombre de sous-trames pouvant être configurées en MBSFN dans une trame LTE est limité. Une partie des sous-trames doit donc conserver la structure LTE normale avec ses CRS.

Option 2 — Scheduling en mini-slots

NR offre davantage de flexibilité temporelle que LTE grâce à la possibilité de transmettre sur des mini-slots, constitués de 2, 4 ou 7 symboles OFDM.

Le scheduler peut ainsi positionner une transmission NR de manière à éviter certains symboles occupés par les CRS LTE.

Cette approche offre une grande souplesse, mais elle entraîne également un overhead supplémentaire : les blocs de transport sont plus courts et des signaux de référence additionnels peuvent être nécessaires. Elle est donc moins adaptée aux transmissions eMBB lorsque l’objectif principal est de maximiser le débit.

Option 3 — Rate matching autour des CRS

Pour les transmissions de données, l’une des solutions essentielles consiste à effectuer du rate matching autour des CRS LTE.

Le principe est particulièrement intéressant : plutôt que de chercher à supprimer ou à déplacer les CRS LTE, la 5G apprend simplement à les éviter.

Le réseau informe l’UE NR de la position des ressources occupées par les CRS LTE à l’aide de rate matching patterns, définis notamment dans la TS 38.214 et configurés par RRC selon la TS 38.331.

L’UE NR considère alors les RE correspondants comme indisponibles et les exclut lors du décodage du PDSCH.

La 5G peut ainsi exploiter une grande partie d’une sous-trame LTE normale tout en « contournant » les ressources réservées aux CRS.

Pour permettre ce fonctionnement, le réseau doit fournir à l’UE NR plusieurs informations relatives à la porteuse LTE : sa fréquence, sa largeur de bande, la configuration MBSFN, le nombre de ports d’antenne utilisés pour les CRS ainsi que le paramètre vShift (dépendant du Physical Cell ID via vShift = CellRefP mod 6), qui détermine la position fréquentielle des CRS au sein de chaque bloc de ressources.

Une difficulté supplémentaire peut apparaître lorsqu’un DMRS additionnel NR entre en collision avec un CRS LTE. Des mécanismes permettent alors de modifier la position de ce DMRS afin d’éviter le conflit.

1.4 Les limites du DSS

Le DSS a permis d’accélérer le déploiement de la 5G dans des bandes déjà utilisées par LTE. L’expérience acquise avec les premiers réseaux a cependant mis en évidence plusieurs limitations structurelles.

La première concerne la perte de ressources radio. Une partie des RE reste réservée aux signaux LTE et ne peut donc pas être exploitée librement par NR. Avec plusieurs ports CRS LTE, cette perte peut devenir significative par rapport à une porteuse exclusivement 5G.

Le PDCCH LTE constitue une autre contrainte. Contrairement à NR, où les ressources de contrôle sont beaucoup plus configurables, le canal de contrôle LTE occupe les premiers symboles de chaque sous-trame. Cette structure réduit la flexibilité dont dispose le scheduler NR.

Les CRS sont également à l’origine d’interférences intercellulaires. Leur position pouvant varier d’une cellule à l’autre, la coexistence devient plus complexe dans un environnement multicellulaire.

Enfin, plusieurs mécanismes d’optimisation du DSS ont été introduits progressivement au fil des releases 3GPP, alors que les premiers réseaux DSS étaient déjà déployés.

Ces limitations ont mis en évidence un enseignement essentiel : plus une interface radio comporte de signaux permanents et de structures rigides, plus il est difficile de partager son spectre avec une nouvelle technologie.

Cette constatation permet précisément de comprendre pourquoi la transition 5G–6G pourrait être différente.

La 5G NR a en effet été conçue autour d’un principe absent de LTE : le lean carrier design.

Vous pouvez retrouver plus de détail à partir de l’article : 5G – DSS – Partie 1

2. Le concept de « Lean Carrier » en 5G NR

Les difficultés rencontrées avec le DSS proviennent en grande partie de la structure même de l’interface radio LTE. Les CRS et certains canaux physiques sont transmis de manière régulière, voire permanente, ce qui laisse relativement peu de liberté lorsqu’une nouvelle technologie doit venir partager la même porteuse.

Cette problématique avait déjà été rencontrée lors de l’introduction de technologies comme LTE-M, qui devaient coexister avec les canaux physiques LTE existants.

Lors de la conception de la 5G NR, le 3GPP a donc cherché à adopter une approche différente : réduire autant que possible les transmissions permanentes et rendre les ressources radio plus flexibles.

C’est le principe du lean carrier design.

Cette orientation apparaît notamment dans les travaux du 3GPP RAN1 autour de la conception de NR, ainsi que dans le document R1-163105 — Overview of eMBB operation for NR access technology, présenté lors de la réunion RAN1 #84bis.

2.1 Définition

Un lean carrier peut être défini comme une porteuse radio conçue pour minimiser les transmissions always-on, c’est-à-dire les signaux transmis indépendamment de la présence effective de trafic.

L’objectif est simple : si aucune donnée n’a besoin d’être transmise, la station de base doit pouvoir réduire au maximum ses émissions radio.

Le principe retenu lors de la conception de NR consiste ainsi à maximiser les ressources temps-fréquence pouvant être utilisées de manière flexible — ou simplement laissées libres — tout en limitant les transmissions permanentes.

Cette approche constitue une rupture importante avec LTE.

En LTE, la structure de la trame impose la présence régulière de plusieurs signaux, en particulier les CRS. Même lorsqu’aucune donnée utilisateur n’est transmise, la porteuse n’est donc jamais réellement « vide ».

Avec NR, l’objectif est au contraire de permettre à une partie beaucoup plus importante de la grille temps-fréquence de rester inutilisée lorsqu’elle n’est pas nécessaire.

2.2 Comment la 5G NR applique le principe lean

La 5G NR met en œuvre ce principe de plusieurs manières.

• Suppression des CRS : contrairement à LTE, NR n’utilise plus de Cell-specific Reference Signals transmis en permanence. Les transmissions de données utilisent notamment des DMRS (Demodulation Reference Signals), associés aux transmissions effectivement planifiées, tandis que les CSI-RS sont configurables.
• SSB périodiques et configurables : les Synchronization Signal Blocks (SSB) ne sont pas transmis en permanence. Leur périodicité peut être configurée, ce qui libère des ressources entre deux transmissions.
• Signaux de référence configurables : les CSI-RS, TRS (Tracking Reference Signals) ou PRS (Positioning Reference Signals) peuvent être configurés en fonction des besoins du réseau, plutôt que d’occuper systématiquement des positions fixes dans chaque trame.
• Possibilité de mettre la station de base en sommeil : lorsque le trafic diminue, la réduction des transmissions permanentes permet à certains composants de la station de base d’entrer dans des modes de veille plus profonds, ce qui contribue à réduire sa consommation énergétique.

Le lean carrier design apporte ainsi un premier bénéfice évident : une meilleure efficacité énergétique du réseau.

Mais il présente également un second avantage, particulièrement important pour la transition vers la 6G.

Une porteuse 5G comportant beaucoup moins de transmissions permanentes offre davantage de ressources temps-fréquence susceptibles d’être laissées libres. Une future technologie radio peut donc plus facilement venir s’insérer dans ces espaces disponibles.

C’est précisément ce qui différencie la transition 5G–6G de la transition LTE–5G.

Avec le DSS, la 5G devait apprendre à contourner les structures rigides du LTE, en particulier les CRS. Avec le MRSS, la 6G pourra au contraire s’appuyer sur une interface 5G NR qui a été conçue dès l’origine pour être beaucoup plus flexible.

On peut résumer cette évolution de la manière suivante :

LTE : « j’émets certains signaux même lorsque je n’ai rien à transmettre »

5G NR : « si une ressource n’est pas nécessaire, je peux la laisser libre »

Cette différence constitue l’une des clés du futur Multi-RAT Spectrum Sharing (MRSS) entre la 5G et la 6G.

3. Le Multi-RAT Spectrum Sharing (MRSS)

La flexibilité introduite par le lean carrier design change profondément la manière d’envisager le partage du spectre avec une nouvelle génération de réseau mobile.

Alors que le DSS devait permettre à la 5G de s’insérer dans une structure LTE relativement rigide, le MRSS pourra s’appuyer sur une interface 5G NR beaucoup plus configurable.

3.1 Motivation : la contrainte spectrale de la 6G

La 6G sera confrontée à une contrainte similaire à celle rencontrée lors du déploiement de la 5G : comment trouver suffisamment de spectre pour introduire une nouvelle technologie sans attendre l’extinction de la génération précédente ?

Les bandes FR1, situées sous 7 GHz, restent particulièrement importantes pour assurer une couverture étendue, une bonne robustesse en mobilité et une meilleure pénétration à l’intérieur des bâtiments.

Mais ces fréquences sont déjà largement occupées par les réseaux existants, notamment par la 5G NR, dont les déploiements continueront à évoluer au moment de l’introduction de la 6G.

Attendre le refarming complet des bandes 5G ne constituerait donc pas une solution réaliste. Cela risquerait de limiter les premiers déploiements 6G à des îlots de capacité dans les zones les plus denses, sans permettre immédiatement une couverture étendue.

Le Multi-RAT Spectrum Sharing (MRSS) vise précisément à répondre à cette contrainte.

3.2 Définition du MRSS

Le MRSS désigne un mécanisme permettant la coexistence de deux technologies d’accès radio, ou RAT (Radio Access Technologies), sur une même porteuse.

Dans le contexte de la transition vers la 6G, il s’agit de permettre à la 5G NR et à la 6G de partager dynamiquement les mêmes ressources spectrales.

Le principe rappelle donc celui du DSS, mais avec une différence fondamentale.

Dans le DSS, la technologie déjà présente — LTE — repose sur une structure relativement rigide comportant notamment des CRS transmis en permanence. La 5G doit donc s’adapter à cette structure et contourner les ressources qu’elle ne peut pas utiliser.

Dans le MRSS, la technologie déjà présente est la 5G NR. Or, comme nous venons de le voir, NR repose sur un lean carrier design : ses signaux de référence et ses ressources de contrôle sont beaucoup plus configurables.

L’objectif n’est donc plus seulement de contourner les ressources occupées par l’ancienne technologie, mais de concevoir un partage dans lequel les deux RAT peuvent exploiter les ressources disponibles de manière beaucoup plus flexible.

3.3 Statut au 3GPP

Le MRSS s’inscrit actuellement dans les travaux préparatoires à la 6G menés au sein du 3GPP.

La Release 20 correspond à une phase d’étude au cours de laquelle différentes solutions techniques sont évaluées. Lors des réunions plénières du 3GPP organisées à Prague en juin 2025, notamment TSG RAN #108 et TSG SA #108, le processus d’étude de la future interface radio 6G a été engagé.

Le calendrier indicatif peut être résumé ainsi :

• 2025–2027 : études techniques dans le cadre de la Release 20 ;
• 2027–2029 : premières spécifications normatives 6G attendues dans le cadre de la Release 21 ;
• autour de 2030 : premiers déploiements commerciaux 6G envisagés.

À ce stade, le MRSS n’est donc pas encore décrit par une spécification technique définitive.

Les principes présentés dans la suite de cet article correspondent aux orientations actuellement étudiées au 3GPP et dans les travaux industriels associés. Ils sont donc susceptibles d’évoluer au cours du processus de standardisation.

Le document TR 38.914 V20.0.0 (approuvé juin 2026, Release 20) pose explicitement l’exigence suivante : :

« The 6G RAN shall support Multi-RAT Spectrum Sharing between 6GR and NR. »

Le principe du partage de spectre entre NR et la future 6G est donc bien posé, même si les mécanismes précis permettant de le mettre en œuvre restent en cours d’étude.

3.4 Principes techniques du MRSS

Plusieurs principes se dégagent déjà pour permettre à la 5G et à la 6G de partager efficacement une même porteuse.

Scheduling coordonné

Comme dans le DSS, le partage ne doit pas conduire à découper définitivement la bande en une partie 5G et une partie 6G.

L’objectif est au contraire de conserver un partage dynamique des ressources.

Lorsque le trafic 5G est faible, une plus grande partie des ressources peut être attribuée à la 6G. Inversement, lorsque la charge 5G augmente, celle-ci doit pouvoir récupérer davantage de ressources.

Cette approche nécessite une coordination étroite des schedulers 5G et 6G au sein de la station de base multi-standard, avec une allocation pouvant évoluer à l’échelle du slot.

Invisibilité des signaux 6G pour les UE 5G

Une autre contrainte fondamentale concerne les terminaux 5G déjà déployés.

Un UE 5G NR existant n’a pas été conçu pour interpréter les futurs signaux radio 6G. Le réseau doit donc garantir que l’introduction de la 6G sur une porteuse partagée ne perturbe pas son fonctionnement.

Les signaux 6G devront ainsi être placés dans des ressources compatibles avec le fonctionnement des UE 5G existants.

Cela concerne notamment le futur SSB 6G (Synchronization Signal Block), dont la structure précise n’est pas encore finalisée. Une possibilité consiste à utiliser des occasions de transmission laissées libres par les SSB NR ; une autre consiste à réserver des ressources sur lesquelles aucune transmission NR destinée aux UE 5G n’est planifiée.

Le principe général est donc le suivant :

la 6G doit pouvoir utiliser la porteuse partagée sans nécessiter de modification des terminaux 5G déjà en service.

Cohérence temporelle, numérologie et structure de trame

Un partage dynamique efficace suppose également une forte cohérence entre les structures radio 5G et 6G.

Lorsque les deux RAT utilisent simultanément une même porteuse, leurs transmissions doivent pouvoir être positionnées précisément dans la grille temps-fréquence sans créer de collisions inutiles.

Cela implique notamment une compatibilité suffisante en matière de timing, de numérologie et de structure de trame.

Ces contraintes dépassent le seul mécanisme MRSS : elles participent plus largement à la conception d’une radio multi-standard capable de faire coexister plusieurs générations de réseaux.

Nous reviendrons plus précisément sur ces mécanismes dans la section 4.

3.5 Bandes cibles et lien avec la Carrier Aggregation

L’un des principaux intérêts du MRSS concerne les bandes FR1, qui restent essentielles pour assurer la couverture.

Une porteuse MRSS située en FR1 peut ainsi jouer le rôle d’ancre de couverture 6G, tout en partageant le spectre avec la 5G.

Mais les performances attendues de la 6G nécessiteront également des largeurs de bande beaucoup plus importantes, disponibles dans les bandes de fréquences supérieures.

Le MRSS doit donc être considéré en complément de la Carrier Aggregation (CA).

Le principe peut être représenté simplement :

porteuse MRSS en FR1 → couverture

+

porteuses 6G en FR3/FR2 → capacité

La porteuse FR1 permet ainsi de maintenir une couverture étendue, tandis que des porteuses 6G disposant de bandes passantes beaucoup plus importantes peuvent apporter les débits supplémentaires.

C’est pourquoi le MRSS et la Carrier Aggregation constituent deux mécanismes étroitement liés dans la réflexion sur le déploiement de la 6G.

3.6 Coexistence avec NB-IoT et LTE-M

Une dernière difficulté concerne les technologies IoT déjà déployées dans certaines bandes basses, notamment NB-IoT et LTE-M.

Ces équipements présentent des cycles de vie particulièrement longs. Certains terminaux installés aujourd’hui peuvent rester en service pendant dix à quinze ans, voire davantage.

Lors de l’arrivée de la 6G, une partie de ces équipements sera donc probablement encore active.

Cette coexistence doit toutefois être considérée comme une contrainte de déploiement plutôt que comme la motivation principale du MRSS.

Dans certains marchés, les technologies NB-IoT ou LTE-M pourront continuer à utiliser des ressources LTE spécifiques, tandis que le partage MRSS entre 5G et 6G sera déployé sur d’autres bandes.

En Europe, certaines bandes sub-GHz pourraient ainsi continuer à accueillir des services LTE et IoT pendant une période prolongée, tandis que le MRSS serait privilégié dans des bandes FR1 plus élevées.

Dans les situations où NB-IoT ou LTE-M doivent néanmoins coexister avec NR et la 6G sur une même bande, des ressources pourront être protégées ou configurées de manière semi-statique afin de garantir le fonctionnement des terminaux existants.

Le MRSS devra donc trouver un équilibre entre deux objectifs : préserver la compatibilité avec un parc de terminaux existants et permettre une allocation aussi dynamique que possible des ressources entre 5G et 6G.

4. Fonctionnement technique du MRSS

Sources : Stefan Parkvall & Zhou Du, Ericsson Blog, avril 2026 ; Xingqin Lin, arXiv:2604.26853, avril 2026

Le principe général du MRSS est désormais posé : permettre à la 5G et à la 6G de partager une même porteuse tout en conservant une allocation dynamique des ressources.

Sa mise en œuvre soulève cependant plusieurs difficultés. Pour que ce partage soit efficace, les deux technologies doivent notamment disposer de structures temps-fréquence compatibles, coordonner leur scheduling et éviter que les nouveaux signaux 6G ne perturbent les terminaux 5G existants.

4.1 Alignement de la forme d’onde et de la numérologie

La première condition nécessaire au MRSS concerne la cohérence de la structure temps-fréquence entre la 5G et la 6G.

Les solutions actuellement envisagées reposent sur une continuité avec la famille de formes d’onde OFDM utilisée en 5G NR. Pour permettre un partage efficace, les sous-porteuses des deux RAT doivent pouvoir être suffisamment alignées et leurs espacements de sous-porteuses (SubCarrier Spacing, SCS) compatibles.

Cet alignement est essentiel.

L’expérience du DSS LTE-NR a montré que le partage de spectre devient beaucoup plus complexe lorsque les grilles temps-fréquence des deux technologies ne coïncident pas correctement. Certaines solutions de coexistence LTE-NR étaient ainsi particulièrement adaptées à un SCS de 15 kHz, pour lequel les structures LTE et NR pouvaient naturellement s’aligner.

Lorsque les numérologies divergent, il devient au contraire nécessaire de réserver ou d’éviter davantage de ressources, ce qui augmente l’overhead lié à la coexistence.

Le MRSS cherche donc à tirer une leçon importante du DSS :

plus les grilles temps-fréquence des deux RAT sont compatibles, plus le partage des ressources peut être fin et dynamique.

Si les transmissions 5G et 6G peuvent être alignées au niveau des symboles et des blocs de ressources, le scheduler dispose d’une plus grande liberté pour attribuer les ressources à l’une ou l’autre technologie.

Cette compatibilité concerne également le positionnement des porteuses dans le spectre. Ces contraintes concernent notamment : (1) le channel raster (positionnement des porteuses, typiquement multiples de 100 kHz), (2) la synchronization raster (positionnement du SSB), et (3) la grille de Resource Blocks commune (CRB grid), qui doivent tous rester compatibles entre NR et 6G

L’objectif n’est donc pas seulement de faire coexister deux formes d’onde, mais de concevoir dès l’origine la grille radio 6G de manière à faciliter son partage avec NR.

4.2 Scheduling dynamique partagé

Le deuxième pilier du MRSS est le scheduling dynamique des ressources entre 5G et 6G.

L’objectif n’est pas de réserver, par exemple, une moitié de la bande à la 5G et l’autre moitié à la 6G. Une telle répartition serait simple à mettre en œuvre, mais elle conduirait à gaspiller du spectre dès que l’un des deux RAT présente une faible charge.

Le principe recherché est beaucoup plus dynamique.

Lorsque le trafic 5G diminue, la 6G doit pouvoir récupérer une grande partie des ressources disponibles. Inversement, une augmentation de la charge 5G doit permettre à NR de disposer à nouveau d’une part plus importante de la bande.

Cette coordination peut s’effectuer à une échelle temporelle fine, potentiellement à l’échelle du slot. À titre de référence, avec une numérologie NR μ = 0, un slot dure 1 ms.

On peut alors distinguer trois grandes catégories de ressources sur une porteuse MRSS :

• Shared data pool : ensemble des ressources de données pouvant être attribuées dynamiquement à la 5G ou à la 6G. Dans un MRSS efficace, cette zone doit représenter la majeure partie des ressources disponibles ;
• Reserved / protected resources : ressources nécessaires à certaines fonctions telles que la synchronisation ou l’accès initial. Elles ne peuvent pas toujours être réaffectées dynamiquement et doivent donc rester aussi limitées et configurables que possible ;
• Control coexistence region : ressources utilisées par les canaux de contrôle. Selon les choix finalement retenus, les régions de contrôle 5G et 6G pourraient être séparées, partiellement superposées ou davantage mutualisées.

Le fonctionnement du MRSS repose ainsi sur une combinaison de deux niveaux de coordination : une configuration semi-statique minimale pour les ressources qui doivent rester protégées et une allocation dynamique pour la majorité des ressources de données.

L’objectif est de réduire autant que possible la première catégorie afin de maximiser la seconde.

4.3 Synchronisation et accès initial : rendre le SSB 6G compatible avec les UE 5G

L’accès initial constitue l’une des difficultés particulières du MRSS.

Les données utilisateur peuvent être positionnées dynamiquement par le scheduler. En revanche, les fonctions permettant à un terminal de découvrir une cellule, de se synchroniser avec elle et d’obtenir les premières informations système doivent être accessibles à des instants et sur des ressources suffisamment prévisibles.

En 5G NR, une partie de ces fonctions repose sur le SSB (Synchronization Signal Block).

La future 6G devra disposer de mécanismes équivalents, mais leur présence sur une porteuse MRSS ne devra pas perturber les UE 5G existants. Ces terminaux ont été conçus avant la définition de la 6G et ne pourront donc pas être modifiés pour interpréter les nouveaux signaux.

Le principe recherché consiste ainsi à rendre les transmissions nécessaires à l’accès initial 6G compatibles avec le comportement des terminaux 5G existants.

Plusieurs approches peuvent être envisagées. Une possibilité consiste à exploiter des occasions de transmission qui ne sont pas utilisées par les SSB 5G. Une autre consiste à protéger les ressources occupées par le signal de synchronisation 6G en évitant d’y programmer simultanément des transmissions NR incompatibles.

Un raisonnement similaire peut s’appliquer aux informations système et au paging 6G.

L’enjeu est donc de maintenir une empreinte temps-fréquence aussi faible et prévisible que possible pour ces nouveaux signaux afin de limiter l’overhead introduit par la coexistence.

4.4 Multiplexage du canal de contrôle PDCCH

Le partage des canaux de contrôle descendants constitue probablement l’un des enjeux les plus importants du MRSS.

En effet, le partage dynamique des données n’est réellement efficace que si les ressources nécessaires au contrôle peuvent elles aussi être organisées avec suffisamment de souplesse.

L’expérience du DSS est à nouveau instructive. En LTE, le PDCCH occupe toujours les premiers symboles de chaque sous-trame (1 à 3 symboles selon le Control Format Indicator — CFI), ce qui laisse peu de flexibilité au scheduler.

La 5G NR apporte une différence essentielle : le PDCCH est transmis dans des CORESET (Control Resource Sets) configurables.

Cette configurabilité ouvre plusieurs possibilités pour le MRSS. Les régions de contrôle 5G et 6G pourraient être :

• séparées ;
• partiellement superposées ;
• ou, si la conception finale de la 6G le permet, davantage mutualisées.

La dernière solution serait particulièrement intéressante du point de vue de l’efficacité spectrale, puisqu’elle limiterait la quantité de ressources devant être réservées séparément aux deux technologies.

L’importance de cette question apparaît lorsque l’on examine l’overhead des différents signaux de contrôle et de référence.

Dans le scénario étudié dans les travaux cités — porteuse NR TDD de 100 MHz, structure DDDSU et SCS de 30 kHz — le PDCCH représente une part très importante de l’overhead descendant : environ 88,5 % de l’overhead considéré, soit approximativement 11,3 % de l’ensemble des Resource Elements. Les autres composantes étudiées, telles que SSB, CSI-RS et TRS, représentent une part beaucoup plus faible de cet overhead.

Ces valeurs dépendent naturellement du scénario et de la configuration retenus. Elles montrent néanmoins pourquoi l’optimisation du canal de contrôle constitue un enjeu majeur du MRSS.

Un partage efficace des données ne suffirait pas si chaque RAT devait conserver en parallèle une importante région de contrôle réservée.

4.5 Connaissance des signaux 5G par les UE 6G

La dernière composante du MRSS concerne la manière dont les futurs terminaux 6G pourront prendre en compte les signaux 5G présents sur la porteuse partagée.

La situation est ici asymétrique.

Les UE 5G déjà déployés ne connaissent pas la 6G et doivent continuer à fonctionner sans modification. En revanche, les futurs UE 6G pourront être conçus dès l’origine pour connaître l’existence de NR.

Un UE 6G opérant sur une porteuse MRSS pourra donc être informé de la présence et de la position de certaines structures 5G, telles que les SSB, les CSI-RS ou certaines ressources de contrôle.

Plusieurs mécanismes peuvent alors être envisagés.

Le premier est le rate matching. Les Resource Elements correspondant à des structures 5G connues peuvent être signalés comme indisponibles pour une transmission 6G. Le principe rappelle directement le mécanisme utilisé en DSS pour permettre à NR d’éviter les CRS LTE.

Le deuxième repose sur le scheduling coordonné. La station de base connaissant à la fois les transmissions 5G et 6G peut organiser leur allocation afin d’éviter dynamiquement les collisions.

Enfin, certaines situations pourraient être traitées par des mécanismes de mitigation des interférences côté récepteur, par exemple grâce à des techniques d’annulation d’interférence.

L’expérience du DSS incite cependant à ne pas faire reposer l’ensemble de la coexistence sur la seule capacité du récepteur à éliminer les interférences.

Une coexistence efficace doit avant tout être prise en compte dans la conception même du système et dans les mécanismes de scheduling.

C’est probablement l’une des différences fondamentales entre DSS et MRSS :

dans le DSS, la 5G a dû apprendre à coexister avec une technologie LTE qui n’avait pas été conçue pour elle ; dans le MRSS, la 6G peut être conçue dès l’origine pour coexister avec la 5G.

5. DSS vs MRSS : tableau comparatif

Le DSS et le MRSS répondent finalement à une problématique similaire : introduire une nouvelle génération de réseau mobile dans un spectre déjà occupé par la génération précédente.

La différence essentielle réside dans la conception de la technologie déjà en place. Dans le DSS, la 5G doit composer avec une interface LTE comportant de nombreuses structures fixes et des signaux always-on. Dans le MRSS, la 6G pourra s’appuyer sur une interface 5G NR beaucoup plus flexible et configurable.

Le tableau suivant résume les principales différences entre les deux approches.

Critère	DSS (LTE–NR)	MRSS (NR–6G)
Technologie déjà déployée	LTE, avec CRS always-on	5G NR, lean et configurable
Principe de coexistence	MBSFN, rate matching autour des CRS, mini-slots	Scheduling coordonné et protection des ressources nécessaires aux deux RAT
Flexibilité du partage	Limitée par les structures LTE	Potentiellement beaucoup plus élevée grâce au lean carrier design
Perte de ressources	Peut être importante, notamment en présence de plusieurs ports CRS	Attendue plus faible grâce à l’absence de CRS permanents
Canal de contrôle	PDCCH LTE relativement rigide	CORESET NR configurable ; mécanismes 6G encore à définir
Terminaux existants	Les UE NR doivent connaître les ressources LTE à éviter	Les UE 5G doivent continuer à fonctionner sans modification ; les UE 6G pourront être conçus pour tenir compte de NR
Standardisation 3GPP	Spécifié depuis la Release 15 (2019), avec enhancements en Rel-16 et ultérieures	En cours d’étude dans le cadre des travaux 6G
Bandes d’intérêt	Principalement bandes FR1 déjà utilisées par LTE	Notamment FR1 pour la couverture, en complément de porteuses 6G en FR3/FR2
Technologies IoT existantes	Coexistence avec NB-IoT/LTE-M dans l’écosystème LTE	Coexistence à prendre en compte selon les bandes et les scénarios de déploiement

Le passage du DSS au MRSS traduit donc une évolution importante de la philosophie du partage de spectre.

Avec le DSS, la nouvelle technologie doit principalement s’adapter aux contraintes de l’ancienne.

Avec le MRSS, l’objectif est davantage de concevoir la nouvelle technologie pour qu’elle puisse partager efficacement le spectre avec celle qui la précède.

Conclusion

Le déploiement d’une nouvelle génération de réseau mobile ne dépend pas uniquement des performances de sa nouvelle interface radio. Il dépend également de sa capacité à s’intégrer dans un environnement spectral déjà largement occupé.

Lors du passage de la 4G à la 5G, le Dynamic Spectrum Sharing (DSS) a permis à LTE et NR de partager une même porteuse sans attendre le refarming complet des bandes 4G. Cette solution a facilité l’introduction de la 5G dans des bandes offrant une bonne couverture, mais elle a également mis en évidence les limites d’une coexistence avec une technologie qui n’avait pas été conçue pour partager son spectre avec une génération future.

Les CRS always-on, la structure relativement rigide du PDCCH LTE et certaines contraintes de la grille radio ont imposé à NR de contourner une partie des ressources LTE, au prix d’une perte d’efficacité spectrale.

La situation pourrait être sensiblement différente pour la transition de la 5G vers la 6G.

La 5G NR repose en effet sur le principe du lean carrier design : les transmissions permanentes sont réduites et de nombreux signaux ou canaux sont configurables. Une plus grande partie de la grille temps-fréquence peut ainsi être utilisée dynamiquement ou laissée libre lorsqu’elle n’est pas nécessaire.

Le Multi-RAT Spectrum Sharing (MRSS) cherche à exploiter cette flexibilité pour permettre à la 5G et à la 6G de partager une même porteuse de manière plus efficace.

L’enjeu est particulièrement important dans les bandes FR1. Ces fréquences restent indispensables pour assurer une couverture étendue, mais elles seront encore largement utilisées par la 5G lors de l’arrivée de la 6G. Le MRSS pourrait permettre à une porteuse FR1 partagée de jouer le rôle d’ancre de couverture, tandis que la Carrier Aggregation avec des porteuses 6G plus larges en FR3 ou FR2 apporterait la capacité supplémentaire.

Le MRSS ne doit toutefois pas être considéré comme une technologie déjà figée. Les mécanismes précis de coexistence, le partage des canaux de contrôle, la structure des futurs signaux 6G ou encore les modalités de coordination avec NR font encore partie des travaux de standardisation.

La Release 20 constitue une étape d’étude de ces mécanismes, avant les premières spécifications normatives de la 6G attendues dans la Release 21.

Au-delà des solutions techniques qui seront finalement retenues, l’expérience du DSS aura donc apporté une leçon importante pour la conception des réseaux mobiles :

préparer la coexistence avec la génération suivante dès la conception de l’interface radio permet de rendre les futures migrations de spectre beaucoup plus souples.

C’est précisément cette philosophie, amorcée avec le lean carrier design de la 5G NR, que le MRSS cherche aujourd’hui à prolonger pour préparer la transition vers la 6G.

Références

[1] Xingqin Lin, « A 3GPP Perspective on Spectrum Sharing for the 5G-to-6G Migration: From DSS to MRSS », arXiv:2604.26853, avril 2026. https://arxiv.org/abs/2604.26853

[2] Ericsson, « Multi-RAT spectrum sharing and 5G–6G migration », Ericsson Technology Review, avril 2026. https://www.ericsson.com/en/blog/2026/4/5g-6g-spectrum-sharing-mrss

[3] Nokia, « Simplifying spectrum migration from 5G to 6G » (white paper MRSS), 2025. https://www.nokia.com/asset/213378/

[4] InterDigital, « Paving the Path to 6G: Key Takeaways for 3GPP Release 20 », juin 2025. https://www.interdigital.com/post/paving-the-path-to-6g-key-takeaways-for-3gpp-release-20

[5] Samsung, « Dynamic Spectrum Sharing Technical White Paper », 2021. https://images.samsung.com/is/content/samsung/assets/global/business/networks/insights/white-papers/0122_dynamic-spectrum-sharing/Dynamic-Spectrum-Sharing-Technical-White-Paper-Public.pdf

[6] Microwave Journal, « NR and LTE Coexistence Through Dynamic Spectrum Sharing », 2019. https://www.microwavejournal.com/articles/33239-nr-and-lte-coexistence-through-dynamic-spectrum-sharing

[7] 3GPP TS 38.214 v16+ — Physical layer procedures for data (rate matching patterns DSS).

[8] 3GPP TS 38.331 v16+ — NR Radio Resource Control (RRC) specification (DSS configuration parameters).

[9] 3GPP TS 38.133 v16+ — NR Requirements for support of radio resource management.

[10] Free 6G Training, « 3GPP Release 20 Sets the Stage for 6G », août 2025. https://www.free6gtraining.com/2025/08/3gpp-release-20-sets-stage-for-6g.html

[11] Three design principles of 5G New Radio, https://www.ericsson.com/en/blog/2017/8/three-design-principles-of-5g-new-radio