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方向已定,路径待选:5G 非独立组网还有几只“拦路虎”

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文/《通信产业报》(网)记者王欣

5G银行今天,业界已形成“NSA(非独立网络)开放和向SA(独立网络)过渡”的部署方向。

那么,NSA网络和SA网络之间有什么相同点和不同点?国际先进运营商正在推进的NSA网络当前网络部署有哪些困难?可以买5G手机吗?

多通信行业专家告诉《通信产业报》(网)记者,在5G竞争中,率先采用NSA网络启动,是运营商不得不倒下,但也会给网络带来诸多挑战。

采用NSA网络的最大优势是节省成本并快速推出5G网络以抢占用户市场。但是,在构建现有网络的过程中,还面临着频繁的网络变化,设备升级工作量大,不同厂商互操作性差,网络切换时间长等问题。许多问题,如高能耗。

直接建设SA网络,运营商的关税很紧张。从2019年的运营角度来看,运营商必须开发财务资源,必须直接考虑端到端的5G网络,这将使4G得到很好的覆盖。网络已经失去了使用,浪费了资源。

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对于普通用户,与4G体验相比,NSA网络和SA网络将得到显着改善。但是,在5G商用的早期阶段,关税较高,终端选择较少。用户在更换机器时可以仔细考虑,同时弄清楚购买的5G手机是仅支持NSA单模的手机或支持NSA/SA的双模手机。

NSA和SA之间的差异是不同的。

NSA或SA是3GPP专家反复讨论的标准,并且都是真正的5G。

关于5G NSA组网与SA组网的区别,最直接的解释是NSA组网依赖4G网络基础设施,可以选择依赖4G核心网,4G基站和4G回程链路。并在4G网络侧携带5G的一部分。 SA网络的业务是独立构建5G核心网,无线网络等,不依赖4G网络,是端到端的5G网络。

这意味着在NSA模式下,运营商可以大规模地重复使用以前的设备,这对于已经花费大量资金建设覆盖良好的4G网络的运营商来说尤其适合,目前的情况非常紧张。因此,美国,韩国和英国等5G第一运营商都采用NSA网络。在节省5G投资的情况下,他们将迅速商业化5G并抢占5G用户市场。

目前,中国三大运营商也在推动NSA网络的成熟。作为NSA网络的积极推动者,中国移动明确表示将在2019年开始端对端部署NSA网络;中国电信还表示将在早期的5G建设中在40多个城市建立NSA/SA混合网络精品网络。

同时,5G NSA网络与SA网络的区别对于普通用户来说并不太大,NSA网络下的理论峰值速率可以达到Gbps。在由IMT-2020(5G)推广组进行的5G技术研发的第三阶段,NSA现场网络测试中,大多数系统中单小区下行链路的峰值速率超过4 Gbps,最大超过10 Gbps;单个终端的平均下行链路下行链路吞吐量在大约350Mbps时,平均上行吞吐量约为80Mbps。

但无论如何,5G的最终目的地是向SA网络过渡。

值得注意的是,虽然NSA网络被用作5G商用的“先行者”,但NSA网络只能满足5G大带宽的需求,并且适用于5G eMBB(增强型移动带宽)场景,这很难满足5G。 URLLC(高可靠低延迟)场景和mMTC(大规模机器连接)场景。

SA网络拥有自己独立的无线网络,核心网络和回程链路。它可以支持边缘计算和网络切片等创新技术。它可以在网络延迟,上行链路速率和连接数方面满足ITU定义的5G性能。

例如,ITU规定5G用户的最大延迟不能超过4ms,甚至保持1ms的低延迟。 5G网络每平方公里可以携带至少100万台设备。支持数千个行业的5G应用程序,包括车载互联网,智能医疗应用程序等,都依赖于SA网络。这也意味着SA网络可以产生更多的商业模式,是改变社会价值的关键。

这也可以理解为什么在2020年1月之后,只有支持NSA模式的手机才能进入网络。主管部门希望运营商加快SA的网络化进程,促进SA产业链的早日成熟,创造更多的商业价值。

此外,运营商选择NSA网络并且SA网络不是“向左或向右”的问题,而是一个渐进的过程。

从NSA网络路径开始

3GPP已经为5G NSA网络和SA网络建立了不同的网络构建选项。运营商可以选择不同的网络建设路径,并从浅层到深层演变为SA。

据了解,在3GPP TSG-RAN第72届全体会议上,3GPP为NSA网络建立了三种不同的构建方案,可以不同程度地依赖4G基础设施,投资不同的建设资金,并过渡到SA网络。

具体来说,NSA网络的三个选项,代号为“3,4,7”,而选项3和选项7包含3个子选项,选项4包含2个子选项,这意味着非独立网络有8个选择;而SA网络只有两个选项,代号为“2,5”(见图1)。

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NSA网络依赖于“双连接”方法,同时使用4G基站和5G基站来承载服务。同时,5G网络的信令调度分为控制平面和用户平面。控制平面主要用于发送管理和调度资源信令,用户平面用于发送用户数据信令。

具体而言,选项3分为3个,3a和3个三个子选项。基本特征是4G基站连接到4G核心网,5G基站和4G基站共享核心网,4G基站占主导地位,控制平面连接到4G基站。 4G核心网,所以4G基站和5G基站必须匹配,5G基站应该与原有的4G核心网相匹配,容易发生4G核心网信令过载的问题,这是5G部署的初步解决方案。

选项7分为7,7a,7X,这需要构建新的5G核心网络,并将4G基站升级到增强型4G基站。 4G增强基站与5G基站,5G基站的用户平面和5G核心网共享5G核心网。连接,并且控制平面连接到增强型4G基站,使得增强型4G基站用作补充覆盖。必须升级7选项4G基站,必须建立5G核心网络,难度相对提升。

选项4分为4,4a。它们在7选项中再次升级。 5G基站的用户平面和控制平面直接连接到5G核心网,增强型4G基站作为5G基站补充。

SA网络的两个选项,2和5,2是直接连接到5G核心网络的真正5G基站,这是5G商用的最终模式,5是连接到5G核心网络的4G增强基站,这也是一个过渡阶段。

实际上,运营商可以选择选项3到选项7,然后选择选项4,最后选择选项2来构建SA网络,以便逐步添加投资,或者您可以选择省略选项并直接构建SA网络(图2)。

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由于运营商的5G商业线已经明确定义,NSA将启动。那么,在这个阶段,运营商选择NSA网络的网络建设难点是什么?

NSA网络“阻挡老虎”

NSA网络确实可以经济地构建5G,但这并不意味着在选择5G NSA网络时没有“障碍”。

首先,网络升级很大。基于4G核心网的NSA网络升级到SA网络。网络需要经常更改。基于5G核心网的NSA网络升级到SA网络。需要增强4G基站。升级的工作量相对较大。

第二,不同供应商之间的互操作性问题。 “理论上,在NSA组网模式下,基于3GPP标准协议,不同供应商的4G基站和5G基站可以兼容。但是,在实际的网络建设过程中,4G基站的兼容性和不同厂商的5G基站与同一厂商的5G基站相同,兼容性更差。“一位高级通讯工程师告诉《通信产业报》(网)记者。

通信工程师解释说,在实际部署过程中,由于用户平面承载在5G基站上,控制平面承载在4G基站上,通常存在用户平面和控制平面不协调的情况。这将直接导致用户丢弃网络。如果出现问题,需要两个设备供应商的工程师组合来解决问题,这非常耗时且费力。

同样,当切换单元时,用户体验很差。在NSA组网模式下,NSA网络的网络切换时间在移动过程中较长,用户的网络速度降低。例如,对于用户从一个区域移动到另一个区域的场景,使用SA网络,并且仅需要两个5G小区进行交互。在NSA网络上,需要两个4G小区交互和两个5G小区进行交互。这将导致更长的网络切换时间,从而导致糟糕的用户体验。

最后,器件功耗是一个大问题。从目前来看,NSA组网具有较高的能耗,而承载4G基站和5G基站必须增加基站侧的能耗,增加电力成本。同时,对于用户而言,仅支持NSA模式的5G芯片(Qualcomm X50)的终端功耗相对较高,并且终端非常容易发热。

可以发现,5G NSA网络仍面临许多挑战。由于NSA网络与4G之间存在不可分割的“关系”,设备供应商也面临着不同供应商之间的互操作性问题。

你想购买NSA手机吗?

那么,NSA网络的5G网络对用户意味着什么呢?你想买5G NSA手机吗?

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在MWC19上海期间,中国移动董事长杨杰在一次公开演讲中表示,从2020年1月1日起,NSA 5G手机将不被允许进入网络,并将向SA 5G网络过渡。

但是,目前华为Mate 20X采用麒麟芯片支持5G NSA和5G SA双模。小米和OPPO等其他手机采用高通X50芯片,仅支持非独立网络。高通公司的第二款5G基带芯片X55,支持非独立网络和独立网络,计划于2019年底上市。

这是否意味着无法购买5G NSA手机?你购买它们后不能很快使用5G网络吗?

答案当然是否定的。在2020年1月之后,只有支持NSA模式的手机才能进入网络。这并不意味着5G NSA手机无法使用5G网络。因为“进入网络”相当于去运营商做一个“开户”,不能进入网络不开新账户,但已经“开户”的手机仍然可以使用。

因此,如果你想在今年体验5G用户,你可以先购买一台NSA手机,作为首批5G用户,立即感受到5G高速上网体验。此外,5G NSA不仅可以用于中国开设5G网络的地区,还可以用于欧洲,美国和韩国开设5G网络的国家(地区)。

但对于普通用户来说,如果采用5G的愿望不是很强,明年你可以选择购买NSA/SA双模手机。

在今年年底,在推出高通X50芯片之后,明年初将推出一系列NSA/SA双模手机。与此同时,随着明年5G网络的深度部署,资费套餐将会减少,而更多的5G“独家应用”将会增加,用户可以获得更具成本效益,更丰富的5G体验。

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编辑/王欣