什么是5G SA與NSA?中國為何能以此進行反擊!

中國移動董事長楊杰表示:2020年1月1日起,我國將取消NSA手機的入網資格,SA是未來通信網絡的發展方向,5G 終端必須具備 SA(獨立組網)的模式,中國會盡快過渡到SA;中國電信也表示堅持SA目標組網方向,力爭2020年啟動5G獨立組網。

我們先了解下5G組網方式以及與手機的關系:

從技術層面上,手機有兩種方式接入移動網絡:NSA、SA。其中,NSA是5G初期很多運營商選擇的網絡構建方式,因為NSA組網方式,其核心網由4G和5G公用。NSA的優點就是網絡組建速度快,加快5G建設部署,缺點就是,5G網絡比如低延遲等新特性,將無法顯現。當然,因為4G和5G的公用,NSA組網方式也將更加耗電。SA恰恰與其相反,一句話概括下來,SA就是5G獨立網絡!其基站、回程鏈路、核心網等基礎設施,都是5G網絡專屬。也就是說,對于5G來說,SA是一雙“無比合適”的鞋子。

目前,華為自研巴龍5000基帶芯片,其不僅僅支持5G網絡,同樣向下支持4G、3G、2G網絡,是真正的多模式5G芯片。

雖然這個消息在表面上來看,并沒有什么,但是換句話說,就意義大不同了。據悉,目前支持SA組網方式的芯片以及手機終端,只有華為一家。即便高通在此前推出X50外掛基帶,但是由于其是NSA組網方式,這也預示著高通將在2019年1月起在中國境內,將徹底“敗給”華為。而與高通再次合作的蘋果,其也只能推出外掛高通X50基帶芯片的5G手機。

盡管高通也可能在半年內研發出支持SA組網的X55芯片,但是還需要交給其他手機生產廠家和運營商進行測試,這一折騰又過去半年了。而一年時間,在快速發展的5G市場將失去先機。

國內運營商去年還在討論采用NSA與SA何種組網方式,而現在突然明確宣布將采用SA,其實,這應該是對美國打壓、封鎖中國科技的一種反擊,只有掌握核心技術,并市場先行,形成事實上的標準,才能綜合推動科技的發展并取得領先地位。

說了這么多,那什么是NSA,什么是SA呢?

關于非獨立組網和獨立組網,NSA和SA,雖然大家都聽了很多次,但很少有人能真正搞懂它們到底是怎么一回事。

下面是作者小棗君于2018年6月在鮮棗課堂上做的講解,我們摘錄如下:

上面的方案A,就是獨立組網方式。而下面的方案B,是非獨立組網方式。(注意,獨立組網和非獨立組網,分為多種,方案A和B,分別是各自其中的一種。)

簡單說來,之所以有獨立組網和非獨立組網之分,是因為投入的問題。

如果是不差錢的運營商,想擁有純凈的完美5G網絡,給用戶提供最好的體驗,特別是適合無人機、遠程醫療等需要超低延時的場景應用,那就需要采用獨立組網方式SA

全新的5G核心網+全新的5G基站,和4G完全分隔開,建設起來會很快,維護起來也沒那么多麻煩。用戶體驗也會非常好。

但是,并不是所有運營商都不差錢。為了方便消費者逐漸享受5G,在獨立組網方式之外,追求性價比的3GPP組織也設計了很多非獨立組網方式NSA,相當于提供了各種檔次的“套餐”。

獨立組網方式主要有2種。非獨立組網方式有多少種?

有8種!

5G組網為什么復雜,就是因為這個NSA非獨立組網。

我們看下圖,非獨立組網NSA方式明顯比獨立組網SA方式多:

每一個小方框,都代表一種組網方式。

我們一一介紹。先說簡單的。

前面的方案A,核心網和基站全部新建,就是選項2組網方式。不差錢的運營商,或者從零開始的運營商,譬如中國廣電,就會選擇這樣的方案。

“選項2″組網方式

我們土豪就是2,不解釋

或者,可以把現有的4G基站進行升級成增強型4G基站。然后把它們接入5G核心網,這樣可以把固定資產折舊,也能省錢。

e就是enhanced,增強型的意思

這里有點別扭,實際上應該是? e(LTE eNB)

“選項5″組網方式

這種方案,就是“選項5”組網方式。

不管方式如何,選項2選項5,都時獨立建網,所以都屬于“獨立組網方式”SA。

工程方面,獨立組網其實很簡單。真正麻煩的,是非獨立組網。

有些運營商,為了最大化投資,為了穩步推進網絡建設,為了……,我們決定采用非獨立組網。

先建5G基站,這樣確實比較簡單。香煙我買不起一包,那我就買一根!慢慢攢錢,慢慢建:一個,兩個,三個。。。積少成多。

而5G核心網,費用比較貴,據說是4G的2倍

上面這種“4G核心網+4G/5G基站”的方案(也就是方案B),屬于典型的“3系”組網方式。

“3系”組網方式,包括選項3、選項3a、選項3x。

在”3系”組網方式中,參考的是LTE雙連接架構。

什么是雙連接架構

在LTE雙連接構架中,UE(用戶終端)在連接態下可同時使用至少兩個不同基站的無線資源(分為主站和從站)。

5G基站是無法直接連在4G核心網上面的,所以,它會通過4G基站接到4G核心網。

因為傳統4G基站的處理能力有限,所以無法承載5G基站這個“拖油瓶”,所以,需要進行硬件改造,變成增強型4G基站

這種組網方式,就是“選項3”

而有的運營商,不愿意花錢改造4G基站(畢竟都是舊設備,遲早要淘汰)。于是,想了別的辦法。

第一種辦法,5G基站的用戶面直接通4G核心網,控制面繼續錨定于4G基站。

什么叫用戶面?什么叫控制面?

簡單來說,用戶面就是用戶具體的數據,控制面就是管理和調度的那些命令。

上面這種方式,叫做選項3a”

第二種方法,就是把用戶面數據分為兩部分,會對4G基站造成瓶頸的那部分,遷移到5G基站。剩下的部分,繼續走4G基站

這種方式,叫做選項3x”

把它們三個放在一起對比看看:

注意,只有”選項3″是增強型4G基站

3/3a/3x組網方式,是目前國外運營商最喜歡的方式,原因很簡單:

1、利用了舊的4G基站,省錢。

2、部署起來快捷方便,有利于迅速推入市場,搶占用戶。

“3系”組網方式里面的4G核心網替換成5G核心網,這就是“7系”組網方式。很容易記住吧?

需要注意的是,因為核心網是5G核心網,所以此類方式下,4G基站都需要升級到增強型4G基站

最后來再看看“4系”

其實很簡單,在“4系”組網里,4G基站和5G基站共用5G核心網,5G基站為主站,4G基站為從站。

唯一一個不同的是,選項4的用戶面從5G基站走,選項4a的用戶面直接連5G核心網。如下圖示:

以上,就是組網方式的解釋說明。

總結一下,其實,這么多系里面,最重要的,就是3系。搞懂了3系,其它系都容易懂。將來打交道,研究最多的,估計就是3系和2系。

給一個完全版的全家福,看得更清楚:

事實上,對于非獨立組網NSA來說,隨著時間的發展,它最終也是朝著獨立組網的方向演進。

而演進的速度,就取決于5G生態的發展情況,也就是市場態勢,而具體與我們聯系緊密的是5G手機,以及AR、VR、MR、無人機、遠程醫療等等需要超低延時的應用。

上面關于NSA與SA的介紹是作者小棗君于2018年6月在鮮棗課堂上做的講解。當時還在猜測我們國家的三大運營商會采取哪種方式實施5G建網,而今,四大運營商也將表態將采用SA方式組網,這將是中國科技反擊的開始。

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