NR 5G 组网(NSA和SA)

NSA(非独立组网) 和SA(独立组网)

5G的网络架构

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5G网络架构的选项

基本说明
5G网络架构的选项分为独立组网和非独立组网两组;其中选项1,2,5,6是独立组网,选项3,4,7,8是非独立组网;非独立组网的选项3,4,7还有不同的子选项;在这些选项中,选项1早已在4G结构中实现,选项6和选项8仅是理论存在的部署场景,不具有实际部署价值,标准中不予考虑。

5G独立组网SA

选项1
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图示连接手机、4G基站和4G核心网的各有一条实线和一条虚线。其中虚线代表控制面,实线代表用户面。
控制面:就是用来发送管理、调度资源所需的信令的通道。
用户面:直观理解就是发送用户具体的数据通道。
用户面和控制面是完全分离的。

选项2
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架构就是5G基站连接5G核心网,是5G网络架构的终极形态,可以支持5G的所有应用。
选项2的优势:
1、一步到位引入5G基站和5G核心网,不依赖于现有4G网络,演进路径最短。
2、全新的5G基站和5G核心网,能够支持5G网络引入的所有新功能和新业务。
选项2的劣势:
1、5G 频点相对 LTE 较高,初期部署难以实现连续覆盖,会存在大量的5G与4G系统间的切换,用户体验不好。
2、初期部署成本相对较高,无法有效利用现有4G基站资源。

选项5
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图示是把4G基站升级增强之后连到了5G核心网之上,本质上还是4G;但新建了5G核心网之后,原先的4G核心网也该慢慢退服,一定会出现4G基站这连接5G核心网的需求,因此也算是未来会出现的架构。
但是,改造后的增强型4G基站跟5G基站相比,在峰值速率、时延、容量等方面依然有明显差别。后续的优化和演进,增强型4G基站也不一定都能支持。

选项6
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图示是把5G基站连到4G核心网,这样的独立组网导致5G基站有力使不出,这个架构是不会有运营商选择的,3GPP也没有考虑标准化。

独立组网总结
5G可能的独立组网方案只有选项2和选项5,其中选项2是5G网络的终极架构。

5G非独立组网

基本说明
1、非独立组网要比独立组网复杂得多,同样是资费付出的代价。
2、双连接:就是手机能同时跟4G和5G都进行通信,能同时下载数据;一般情况下,会有一个主连接和从连接。
3、控制面锚点:双连接中的负责控制面的基站就叫做控制面锚点。
4、分流控制点:用户的数据需要分到双连接的两条路径上独立传送,分流的位置叫分流控制点。

选项3系列
1、选项3的基站连接的核心网是4G核心网,控制面锚点都在4G,适用于5G部署的最初阶段,覆盖不连续,业务不多,其实是作为4G无线宽带的补充而存在。
2、选项3可称为一个选项系列,分为3,3a和3x这3个选项。
选项3
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从图示看选项3的数据分流控制点在4G基站上,也就是说,4G不但要负责控制管理,还要负责把从核心网下来的数据分为两路,一路自己发给手机,另一路分流到5G去发给手机;这样4G基站必须花大力气要软件升级才能具备这样的能力,然而,老化的基站硬件能否扛得住大量的5G流量还真不好说,或许硬件需要升级。

选项3a
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选项3a就做了改进,把数据分流控制点放在了4G核心网上,由核心网向4G和5G基站分发用户面数据。虽说这样要比选项3好得多,但是4G核心网需要升级才行。
选项3x
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选项3x把数据分流控制点放在了5G基站上,避免了对已经在运行的4G基站和4G核心网做过多的改动,利用了5G基站的速度快能力强的优势,成为了5G非独立组网部署的首选。
综上选项3系列总结
优势
1、标准化完成时间最早,有利于市场宣传。
2、对5G的覆盖没有要求,支持双连接来进行分流,用户体验好。
3、网络改动小,建网速度快,投资相对少。
劣势:
1、5G 基站跟现有4G基站必须搭配干活,需要来自同一个厂商,灵活性低。
2、无法支持5G核心网引入的相关新功能和新业务。

适用场景
5G商用初期热点覆盖,能够实现5G快速商用,推荐使用选项3x。

选项7系列
1、7系列比3系列向5G的演进更近了一步;在该系列中,核心网已经切换到了5G核心网,为了和5G核心网连接,4G基站也升级为增强型4G基站。
2、然而7系列的控制面锚点还是在4G上,适用于5G部署的早中期阶段,覆盖还不连续,但由于已经部署了5G核心网,除了最基本的移动宽带之外,其他两个业务mMTC和uRLLC也可以被支持了。
3、7系列同样分为7,7a和7x这3个选项,关键区别也在于数据分流控制点的不同。
选项7
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选项7a
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选项7x
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选项7的数据分流点在增强型4G基站,选项7a的数据分流点在5G核心网,选型7x的数据分流点在5G基站。

和3系列类似,选项7a和7x都是可以接受的,但7x更受欢迎一些。

综上选项7系列总结
优势
1、对5G的覆盖没有要求,可利用4G的覆盖优势。
2、支持双连接来进行分流,上网速度大为提升,用户体验好。
3、引入5G核心网,支持5G新功能和新业务。
劣势
1、增强型4G基站需要的升级改造工作量大。
2、产业成熟时间可能会相对较晚。
3、5G 基站跟增强型4G基站必须搭配干活,需要来自同一个厂商,灵活性低。
适用场景
5G部署初期及中期场景,由升级后的增强型4G基站提供连续覆盖、5G仍然作为热点覆盖提高容量,建议使用选项7x。

选项4系列
1、彻底的5G核心网,5G基站也成为了控制面锚点。
2、4系列分为选项4和4a,它们的区别仅在于数据分流控制点是在5G基站还是5G核心网,这两者都是新网元,不涉及旧设备的升级改造。
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选项4a
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综上选项4系列总结
优势:
1、支持5G和4G双连接,带来流量增益,用户体验好。
2、引入5G 核心网,支持5G新功能和新业务。
劣势:
1、增强型4G基站的部署需要的改造工作量较大。
2、产业成熟时间可能会相对较晚。
3、5G 基站跟增强型4G基站必须搭配干活,需要来自同一个厂商,灵活性低。
适用场景
由5G提供连续覆盖,适合于5G商用中后期部署场景,建议使用选项4。

选项8
选项4系列中的5G核心网换成4G核心网就是选项8

5G组网演进路径

5G组网演进分为两条路径:
路径1:一步到位,直接上选项2终极形态,是中国移动、联通和电信共同的选择。
路径2:选项1 → 选项3x → 选项7x → 选项4 → 选项2,中间的步骤都是可选的;路径2看起来很复杂
两条路径图示如下:
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路径2看上去如此复杂,从4G核心网到5G核心网的切换是很大的原因,但是随着虚拟化和云化基础的逐渐成熟,4G核心网和5G核心网可以合二为一,成为4/5G融合的核心网,即是4G核心网,也是5G核心网;这样对于无线侧的演进提供了极大的便利,多种网络架构可以共存,切换方便,其中的决定因素是5G需求的全面爆发。

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