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方向已定,路徑待選:5G非獨(dú)立組網(wǎng)還有幾只“攔路虎”?

2019-07-10 09:54 王欣

導(dǎo)讀:5G行至今日,業(yè)界已經(jīng)形成了“以NSA(非獨(dú)立組網(wǎng))開局,向SA(獨(dú)立組網(wǎng))過渡”的部署方向。

5G行至今日,業(yè)界已經(jīng)形成了“以NSA(非獨(dú)立組網(wǎng))開局,向SA(獨(dú)立組網(wǎng))過渡”的部署方向。那么,NSA組網(wǎng)與SA組網(wǎng)到底有什么異同?目前國際先行運(yùn)營商大力推進(jìn)的NSA組網(wǎng)在現(xiàn)網(wǎng)鋪設(shè)中有什么難點(diǎn)?5G手機(jī)還能不能買?

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圖片來自“東方IC”

5G行至今日,業(yè)界已經(jīng)形成了“以NSA(非獨(dú)立組網(wǎng))開局,向SA(獨(dú)立組網(wǎng))過渡”的部署方向。

那么,NSA組網(wǎng)與SA組網(wǎng)到底有什么異同?目前國際先行運(yùn)營商大力推進(jìn)的NSA組網(wǎng)在現(xiàn)網(wǎng)鋪設(shè)中有什么難點(diǎn)?5G手機(jī)還能不能買?

多位通信業(yè)內(nèi)專家向《通信產(chǎn)業(yè)報》(網(wǎng))記者表示,在5G競技中,率先采用NSA組網(wǎng)開局,是運(yùn)營商不得不落的一子,但也會給建網(wǎng)帶來諸多挑戰(zhàn)。

采用NSA組網(wǎng)最大的優(yōu)勢就是節(jié)省成本,快速鋪開5G網(wǎng)絡(luò),搶占用戶市場,但是在現(xiàn)網(wǎng)建設(shè)過程中也面臨網(wǎng)絡(luò)頻繁變動、設(shè)備升級工作量繁重、異廠商互聯(lián)互通困難、網(wǎng)絡(luò)切換時間長、能耗高等諸多問題。

而直接建設(shè)SA網(wǎng)絡(luò),運(yùn)營商資費(fèi)緊張,從2019年運(yùn)營情況來看,運(yùn)營商要健康發(fā)展,必須要考慮資金流問題,而且直接建設(shè)一張端到端的5G網(wǎng)絡(luò),會讓之前覆蓋良好的4G網(wǎng)絡(luò)喪失用武之地,資源浪費(fèi)嚴(yán)重。

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對于普通用戶來說,NSA組網(wǎng)和SA組網(wǎng)都會比4G體驗帶來顯著提升,但5G商用初期,資費(fèi)較高,終端選擇較少,用戶在換機(jī)時可以慎重考慮,同時要弄清楚所購買的5G手機(jī),是僅支持NSA單模的手機(jī)還是支持NSA/SA的雙模手機(jī)。

殊途同歸,NSA與SA有區(qū)別

不管是NSA還是SA都是3GPP的專家經(jīng)過反復(fù)討論得出的標(biāo)準(zhǔn),都是真正的5G。

關(guān)于5G NSA組網(wǎng)和SA組網(wǎng)的區(qū)別,最直接的解釋是,NSA組網(wǎng)要依靠4G網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施,可以選擇依靠4G核心網(wǎng)、4G基站、4G回程鏈路,在4G網(wǎng)絡(luò)側(cè)承載一部分5G的業(yè)務(wù),而SA組網(wǎng)是獨(dú)立建設(shè)5G核心網(wǎng)、無線網(wǎng)等,不依靠4G網(wǎng)絡(luò),是端到端的5G網(wǎng)絡(luò)。

這意味著,采用NSA方式組網(wǎng),運(yùn)營商可以大規(guī)模復(fù)用之前的設(shè)備,特別適合運(yùn)營商已經(jīng)花費(fèi)“大成本”建設(shè)一張覆蓋良好的4G網(wǎng)絡(luò),且目前資金緊張的情況。因此,美國、韓國、英國等5G先行運(yùn)營商均采用NSA組網(wǎng),在節(jié)省5G投資的情況下,快速商用5G,搶占5G用戶市場。

目前,國內(nèi)三大運(yùn)營商也在推動NSA組網(wǎng)的成熟落地。中國移動作為NSA組網(wǎng)的積極推動者,已經(jīng)明確表示在2019年啟動NSA網(wǎng)絡(luò)端到端部署;而中國電信也表示,5G建設(shè)初期將在40多個城市建設(shè)NSA/SA混合組網(wǎng)精品網(wǎng)絡(luò)。

同時,5G NSA組網(wǎng)與SA組網(wǎng)對于普通用戶,在體驗上差別不會太大,NSA網(wǎng)絡(luò)下的理論峰值速率也能達(dá)到Gbps級別。在IMT-2020(5G)推進(jìn)組組織的5G技術(shù)研發(fā)第三階段測試中,NSA外場組網(wǎng)測試,大部分系統(tǒng)的單小區(qū)下行峰值速率超過4Gbps,最高超過10Gbps;單終端的移動平均下行吞吐量約350Mbps,平均上行吞吐量為約80Mbps。

但無論如何,5G的最終歸宿是要向SA組網(wǎng)過渡。

值得注意的是,盡管NSA組網(wǎng)被先行運(yùn)營商作為5G商用的“先行軍”,但NSA組網(wǎng)只能滿足5G大帶寬的需求,應(yīng)用于5G eMBB(增強(qiáng)型移動帶寬)場景,難以滿足5G URLLC(高可靠低時延)場景和mMTC(海量機(jī)器連接)場景。

SA組網(wǎng)擁有自己獨(dú)立的無線網(wǎng)、核心網(wǎng)和回程鏈路,能夠支持邊緣計算、網(wǎng)絡(luò)切片等創(chuàng)新技術(shù),在網(wǎng)絡(luò)時延、上行速率、連接數(shù)量上能夠符合ITU規(guī)定的 5G性能。

諸如,ITU規(guī)定,5G用戶最大延遲不能夠超過4ms,甚至是保持1ms低延時,5G網(wǎng)絡(luò)在每平方公里的區(qū)域范圍內(nèi)至少能夠承載100萬臺設(shè)備。賦能千行百業(yè)的5G應(yīng)用,包括車聯(lián)網(wǎng)、智慧醫(yī)療等應(yīng)用,均需要依靠SA網(wǎng)絡(luò)。這也意味著SA網(wǎng)絡(luò),能夠催生更多的商業(yè)模式,是5G改變社會的價值關(guān)鍵。

而這也就能理解為什么在2020年1月之后,僅支持NSA模式的手機(jī)不能入網(wǎng)。主管部門希望運(yùn)營商加快SA的組網(wǎng)進(jìn)程,促進(jìn)SA產(chǎn)業(yè)鏈早日成熟,創(chuàng)造更多的商業(yè)價值。

此外,運(yùn)營商選擇NSA組網(wǎng)和SA組網(wǎng)不是“向左走還是向右走”的問題,而是一個漸進(jìn)的過程。

以終為始,選好NSA組網(wǎng)路徑

3GPP將5G NSA組網(wǎng)和SA組網(wǎng)分別設(shè)立了不同建網(wǎng)選項,運(yùn)營商可以選擇不同的建網(wǎng)路徑,由淺至深的向SA演進(jìn)。

據(jù)了解,在3GPP TSG-RAN第72次全體大會上,3GPP為NSA組網(wǎng)設(shè)置了三種不同建設(shè)選項,能夠不同程度的依靠4G基礎(chǔ)設(shè)施,投入不同的建設(shè)經(jīng)費(fèi),向SA組網(wǎng)過渡。

具體來看,NSA組網(wǎng)的三個選項,代號“3、4、7”,而選項3和選項7下面包含3個子選項,選項4下面包含2個子選項,這就表示,非獨(dú)立組網(wǎng)就有8個選項;而SA組網(wǎng)的只有兩個選項,代號“2、5”(如圖1)。

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NSA組網(wǎng)是依靠“雙連接”的方式,同時利用4G基站和5G基站承載業(yè)務(wù)。同時,5G網(wǎng)絡(luò)的信令調(diào)度分為控制面和用戶面??刂泼嬷饕怯脕戆l(fā)送管理、調(diào)度資源信令,而用戶面是發(fā)送用戶的數(shù)據(jù)信令。

具體來說,選項3分為,3、3a、3x三個子選項,基本特點(diǎn)是4G基站與4G核心網(wǎng)相連,5G基站與4G基站共用核心網(wǎng),4G基站作為主導(dǎo),控制面由4G基站連至4G核心網(wǎng),這樣就要求4G基站與5G基站必須要配合,且5G基站要與原有的4G核心網(wǎng)匹配,且容易出現(xiàn)4G核心網(wǎng)信令過載的問題,是5G部署初期的方案。

選項7分為7、7a、7X,它要求建設(shè)一個新5G核心網(wǎng),同時將4G基站升級為增強(qiáng)型4G基站,4G增強(qiáng)基站與5G基站共用5G核心網(wǎng),5G基站的用戶面與5G核心網(wǎng)連接,而控制面與增強(qiáng)型4G基站相連接,這樣增強(qiáng)型4G基站起到補(bǔ)充覆蓋的作用。7選項4G基站必須進(jìn)行升級,同時要建設(shè)一個5G核心網(wǎng),難度相對升級。

選項4分為4、4a,他們是在7選項的再次升級,5G基站的用戶面和控制面都與5G核心網(wǎng)直連,增強(qiáng)型4G基站作為5G基站的補(bǔ)充。

SA組網(wǎng)的兩個選項,2和5,2是真正的5G基站直連5G核心網(wǎng),算是5G商用的最終模式,而5是4G增強(qiáng)基站連接5G核心網(wǎng),也屬于過渡階段。

實際上,運(yùn)營商可以選擇由選項3到選項7,再到選項4,最后再選擇選項2建設(shè)SA網(wǎng)絡(luò),這樣逐步追加投資,也可以選擇省略其中的選項,直接建設(shè)SA網(wǎng)絡(luò)(如圖2)。

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既然運(yùn)營商5G商用線路已經(jīng)明確,即以NSA開局。那么,現(xiàn)階段運(yùn)營商選擇NSA組網(wǎng)有哪些建網(wǎng)痛點(diǎn)呢?

NSA組網(wǎng)的“攔路虎”

NSA組網(wǎng)確實可以經(jīng)濟(jì)實惠地建設(shè)5G,但并不意味著選擇5G NSA組網(wǎng)就沒有“攔路虎”。

首先,網(wǎng)絡(luò)升級改造量大?;?G核心網(wǎng)的NSA組網(wǎng)向SA網(wǎng)絡(luò)升級,網(wǎng)絡(luò)需要頻繁改動,基于5G核心網(wǎng)的NSA組網(wǎng)向SA網(wǎng)絡(luò)升級,需要對4G基站進(jìn)行增強(qiáng),升級改造工作量比較大。

其次,異廠商互聯(lián)互通問題?!皬睦碚撋蟻碚f,NSA組網(wǎng)模式下,基于3GPP標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議,異廠商的4G基站和5G基站可以兼容。但是在實際建網(wǎng)過程中,異廠商的4G基站與5G基站的兼容性比同廠商的兼容性要差許多?!币晃毁Y深通信工程師對《通信產(chǎn)業(yè)報》(網(wǎng))記者表示。

該通信工程師解釋道,在實際部署過程中,因為用戶面承載在5G基站上、控制面承載在4G基站上,經(jīng)常會出現(xiàn)用戶面與控制面沒有協(xié)調(diào)好的情況,這將直接導(dǎo)致用戶掉網(wǎng),而一旦出現(xiàn)問題就需要兩個設(shè)備商的工程師聯(lián)合測試才能夠解決,這非常費(fèi)時費(fèi)力。

再次,小區(qū)切換時,用戶體驗欠佳。采用NSA組網(wǎng)模式,用戶在移動過程中,NSA組網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)切換時間較長,用戶的網(wǎng)速下降感覺比較明顯。例如,對于用戶從一個區(qū)域移動到另一個區(qū)域的場景,采用SA組網(wǎng),只需要兩個5G小區(qū)交互;而采用NSA組網(wǎng),則需要兩個4G小區(qū)交互和兩個5G小區(qū)分別進(jìn)行交互,這樣會導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)切換時間較長,從而帶來不好的用戶體驗。

最后,設(shè)備功耗是大問題。從目前來看,NSA組網(wǎng)能耗較高,同時承載4G基站和5G基站務(wù)必會增加基站側(cè)的能耗,增加電力成本。同時,對用戶來說,目前僅支持NSA模式的5G芯片(高通X50)的終端,其功耗也相對較高,且終端非常容易發(fā)熱。

可以發(fā)現(xiàn),5G NSA組網(wǎng)依然面臨諸多挑戰(zhàn)。而設(shè)備商也因為NSA組網(wǎng)與4G密不可分的“關(guān)系”而面臨異廠商對接的難題。

NSA手機(jī)要不要買?

那么,對用戶來說,以NSA組網(wǎng)的5G網(wǎng)絡(luò)意味著什么?5G NSA手機(jī)要不要買?

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MWC19上海期間,中國移動董事長楊杰在公開演講中表示,2020年1月1日起,將不允許NSA 5G手機(jī)入網(wǎng),全力過渡到SA 5G組網(wǎng)。

但目前,只有采用麒麟芯片的華為Mate 20X支持5G NSA與5G SA雙模,其他手機(jī)諸如小米、OPPO等都是采用高通X50芯片,只支持非獨(dú)立組網(wǎng)。而高通第二款能夠支持非獨(dú)立組網(wǎng)和獨(dú)立組網(wǎng)的5G基帶芯片X55計劃在2019年底上市。

這是不是意味著5G NSA手機(jī)不能買?買了之后很快就不能使用5G網(wǎng)絡(luò)?

答案當(dāng)然是否定的。2020年1月之后,僅支持NSA模式的手機(jī)不能入網(wǎng),不等于5G NSA手機(jī)不能使用5G網(wǎng)絡(luò)。因為“入網(wǎng)”相當(dāng)于去運(yùn)營商那里做個“開戶”,不能入網(wǎng)就是不給新開戶了,但已經(jīng)“開戶”的手機(jī)依然可以使用。

因此,如果今年就想體驗5G的用戶,可以先買NSA手機(jī),作為5G第一批用戶,立即感受到5G高速上網(wǎng)的暢快體驗。而且5G NSA不僅可以在中國開通5G網(wǎng)絡(luò)的地區(qū)使用,還可以在歐美、韓國等開通5G網(wǎng)絡(luò)的國家(地區(qū))漫游使用。

但對普通用戶來說,如果嘗鮮5G的欲望不是很強(qiáng)烈,可以選擇在明年購買NSA/SA雙模的手機(jī)。

在今年底,高通X50芯片上市之后,多款NSA/SA雙模的手機(jī)將在明年初面市。同時,在明年隨著5G網(wǎng)絡(luò)部署的深入,資費(fèi)套餐將降低,更多5G的“專屬應(yīng)用”將隨之增多,用戶可以獲得更高性價比、更豐富的5G體驗。