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5G建网:独立or非独立?

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中国航空报讯:与3G迈向4G时代不同,4G迈向5G不再是核心网与无线接入网“整体式”演进方式,而是把两者“拆开”了,包括NSA(非独立组网)和SA(独立组网)两种部署方式。

于是,整个行业似乎陷入了“选择困难症”,到底先NSA建网,还是SA,成了一个焦点问题。

NSA和SA绝不是“二选一”

从3GPP 5G标准来看,NSA和SA是5G R15标准的两个不同阶段:NSA标准于2017年12月冻结,SA标准于2018年6月冻结,还有一个补充的Late Drop也在今年3月冻结了。

在移动通信的标准设计中,有一个基本的原则,就是要前向兼容,即标准设计需要保护前期的投资,也要支撑未来网络的创新。5G标准的第一阶段即NSA阶段,基本上实现了所有5G的新特性和新能力,但同时它在标准设计中也天然支持未来向SA的不断演进, 包括未来新增特性及新增需求,如提供完整的高可靠连接能力,以及V-2X和工业物联网的基本能力,使这些业务的引入不需要重复建网投资。

简而言之,目前已经冻结的5G标准为运营商提供了两种选择NSA和SA,都是为了更快更好更平滑的建设5G,但随之带来的问题是:到底选择哪一个?

NSA和SA的组网,主要区别:NSA是将5G的控制信令锚定在4G基站上;SA方案是5G基站直接接入5G核心网,控制信令完全不依赖4G网络。

运营商在5G部署早期时大多数从投资5G基站开始,,未来不管运营商何时选择从4G核心网升级到5G核心网, 运营商对于5G基站硬件的投资是不变的。事实上,现在有实力的设备商提供的5G基站都是双模的,既支持NSA也支持SA,未来基站仅通过软件升级就可实现NSA到SA的演进。

早在2015年,ITU( 国际电联) 便对5G做出了清晰的定义:5G的主要业务场景包括eMBB(增强型移动宽带)、uRLLC(高可靠低时延通信) 和mMTC(大规模机器通信),分别对应的5G技术指标包括:1~20Gbps的峰值,10~100Mbps的用户体验速率,1~10毫秒的端到端时延,1~100倍的网络能耗效率提升以及每平方公里100万连接数等。

在应用方面,NSA早期主要提供高带宽、低时延业务,也就是说主要针对eMBB和uRLLC两大5G场景,目的是为了先基于已成熟的4G MBB生态来逐步扩展新应用和商业模式,比如向高清视频、云游戏、AR/ VR等eMBB业务扩展, 向智能制造、特种车辆远程操控、远程医疗等eMBB+uRLLC业务扩展,帮助运营商快速实现商业成功。

在体验要求方面,2019年,全球5G商用部署启航,从多个运营商的预商用和商用网络测试中可以发现,采用NSA部署的网络,小区容量峰值可达14Gbps,单用户平均速率可达2.5Gbps,端到端时延在1毫秒之内,5G相比4G的能效提升20~30倍, 均达到了ITU对于5G的定义。

随着NSA向SA网络的演进,5G SA网络将进一步解决行业对无线技术要求更严苛的场景,比如自动驾驶、工业控制等超低时延场景。同时,5G SA网络所具有的切片作为其特有的一种功能和技术手段,将保障特殊行业如电力、公安的业务隔离和QoS保障等特殊场景。

简而言之, 从标准制定、架构、体验和应用角度看,NSA和SA同属于5G,只是处于5G的不同阶段而已。因此,选择NSA还是SA,绝不是“二选一”的问题,而是“先后”选择问题。而这个选择,显然是需要结合具体情况具体分析的。

国外5G运营商的抉择

2019年4月,韩国5G最先规模商用,韩国三大运营商的组网方式选择的是NSA。准确点说,是先NSA再SA,比如,SKT最新公开的组网演进路线——5G部署初期选择NSA建网, 后期将同时采用“NSA+SA”架构。

2019年4月,几乎与韩国运营商同时商用5G的还有美国Verizon,组网方式选择的还是NSA。

Verizon的CEO Hans Vestberg表示,4G向5G演进与3G向4G演进不同,最大的区别是,4G和5G之间有双连接,而3G与4G之间没有双连接。没有“双连接”,3G和4G之间无法无缝“切换”,比如你在用4G网络看视频流,若4G连接突然中断,这意味着你的视频也将中断,需等手机重新注册入3G网络后才能继续用3G网络观看视频。但到了5G时代,由于4G和5G之间可以无缝“切换”,相当于连接有了双重保障,可以实现更高的可靠性。

英国运营商EE于5月30日正式商用5G,早期部署选择的依然是NSA。

EE的NSA组网较为保守,其5G演进分三步走,第一阶段(2019年) 采用NSA部署,第二阶段(2022年) 引入5G核心网。EE计划到2022年实现SA独立部署,到2023年后才实现网络切片。

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