[4G&5G专题-6]：架构 5G的八大组网方案

与LTE一样，5G分为终端、接入网、核心网、应用这4大层次，其中，接入网和核心网是5G的网络部分。

5G无线端结构图-来自网上

5G的部署并不是简单新建一张网的事，需要考虑如何和现有4G网络共存，共同发挥作用，确保利益最大化。由此就产生了独立组网SA（Stand Alone）和非独立组网NSA（Non-Stand-Alone）两大类型的方案。

与过去不同，5G组网架构选项高达8种，除了选项1就是4G架构，选项6和8被业界抛弃之外，也还剩下选项2、选项3、选项4、选项5和选项7五种选项，其中，选项3、4、7下面还包括了不同的子选项。

简单的说，5G组网包括以下方案：

● 选项1，独立组网(SA)，即LTE基站连接4G核心网，目前4G网络的组网架构。

● 选项2，独立组网(SA)，即5G NR基站连接5G核心网： 5G NR + 5G 新核心网独立组网

● 选项3，非独立组网(NSA)，即LTE和5G NR基站双连接4G核心网： 4G LTE接入网 + 5G NR 接入网+4G LTE核心网

● 选项4，非独立组网(NSA)，即5G NR和LTE基站双连接5G核心网： 4G LTE接入网 + 5G NR接入网 + 5G 核心网

● 选项5，独立组网(SA)，即LTE基站连接5G核心网： 4G LTE接入网 + 5G 核心网

● 选项6，被业界抛弃

● 选项7，非独立组网(NSA)，即LTE和5G NR基站双连接5G核心网：4G LTE接入网 + 5G NR接入网 + 5G核心网

● 选项8，被业界抛弃

这里还得提一下双连接(DC)。

双连接技术最早提出于3GPP R12版本，也就是4G时代的载波聚合中。其基本原理是让一部手机连接到无线接入网中的多个小区（来源于一个或多个基站），其中一个是“主”小区，负责无线接入的控制面，即负责处理信令或控制消息;而另一个“从”小区，仅负责用户面，即负责承载数据流量。

R12为啥要引入双连接技术呢?主要是为了提升网络速率，均衡网络负载，以及可避免切换中断，保证稳健的移动性。

进入5G时代，LTE/NR双连接的原理基本与R12的LTE/LTE双连接原理相同：

（1）选项3：NR基站为辅小区

在选项3系列中，终端同时连接到5G NR和4G LTE，能同时提供4G LTE广覆盖的无线接入和5G NR高速的无线接入。

这种组网方式下，由于并没有5G的核心网，严格意义上讲，不选是5G网络，只是提供了5G的无线接入，只能满足5G eMBB增强移动宽带场景的需要，无法满足5G的其他两个场景的需要：URLLC 超可靠低时延通信和mMTC 海量机器类通信。因此，只能算4.5G的网络。

在控制面上，选项3系列完全依赖现有的4G系统。

在用户面的锚定点上，有3、3a和3x三个不同的子选项。

选项3的特点如下：

● 5G基站的控制面和用户面均锚定于4G基站。

● 5G基站不直接与4G核心网通信，它通过4G基站连接到4G核心网。

● 4G和5G数据流量在4G基站处分流后再传送的手机终端。

● 4G基站和5G基站之间的Xx接口需同时支持控制面和5G数据流量，以及支持流量控制，并要求满足时延需求。

显然，选项3架构最大的问题是----4G基站鸭梨山大。

由于4G和5G数据流量分流(或聚合)于4G基站，这意味着4G基站要同时处理4G+5G流量，5G的峰值速率是4G的几十倍，且原来的4G基站并非为5G高速率而设计，因此，4G基站必然会遭遇处理能力瓶颈问题。解决办法就是对4G基站进行硬件升级。

但升级4G基站是要花钱的，一定有运营商不愿意，因此，3GPP就又推出了两种选项——选项3a和3x。

（2）选项3a

选项3a和选项3的差别在于，不再让4G基站鸭梨山大，

选项3a虽然减轻了4G基站的负担，也不用花很多钱对4G基站进行硬件升级，但存在新的缺点。

首先，在用户面上4G基站和5G基站各自直连4G核心网，两者之间没有X2接口互联，这意味着两者将各自为阵单独承载4G和5G，没有负荷共享，比如可能4G基站只承载VoLTE语音流量，而5G基站只承载上网流量。
同时，当手机从5G基站“切换”到4G基站时，需要核心网进行S1(基站与核心网之间的接口) Path Switch，所以存在一点点“切换”时延。

（3）选项3x