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爭來爭去,5G 的 NSA 和 SA 到底啥意思?

鮮棗課堂 2020/6/22 23:28:21 責(zé)編:騎士
感謝IT之家網(wǎng)友 軟媒用戶1754900 的線索投遞!

5G技術(shù)發(fā)展至今,我相信大家對NSA和SA這兩個詞并不陌生。

從2017年年底開始,這兩個概念就已經(jīng)進入我們的視線。當(dāng)時,5G NSA標準正式發(fā)布,曾經(jīng)引起全球的廣泛關(guān)注。

大家都問,5G標準就5G標準唄,怎么還來個5G NSA標準(所謂的“半個5G標準”)的說法?

后來,大家才聽明白,5G分為兩種組網(wǎng)類型,分別是NSA和SA。NSA是Non-Standalone,非獨立組網(wǎng)。SA是Standalone,獨立組網(wǎng)。

標準風(fēng)波結(jié)束之后,到了2019年年底,圍繞NSA和SA,又鬧了一場風(fēng)波,也就是真假5G手機之爭。

這場風(fēng)波比上次更猛烈,幾乎是全國范圍的大論戰(zhàn)。

當(dāng)時的爭論焦點,主要集中在5G手機的模式支持上。很多人認為,僅支持NSA組網(wǎng)的手機,并不是真正的5G手機。只有支持SA組網(wǎng)的手機,才是真5G手機。

隨著時間的推移,大部分5G手機芯片都開始同時支持SA和NSA,爭論也隨之平息。

我可以預(yù)測,到了今年9月份左右,NSA和SA又會在大家的朋友圈刷屏一次。為什么呢?

因為國內(nèi)三大運營商的5G SA核心網(wǎng),很有可能在9月份左右正式開啟商用。也就是說,SA組網(wǎng)的5G,將在那個時候和大家見面。

為了幫助大家搞明白NSA和SA,我重新整理了這篇介紹文章,請大家拍磚。

我們先從一個故事開始說起——

從前,有一個做餐飲業(yè)的老板。

他開了一家餐廳,名叫四季餐廳。餐廳的主廚,叫胖四。

四季餐廳的生意一直很好。但是,隨著就餐人數(shù)日益增加,餐廳已經(jīng)無法為顧客提供滿意的服務(wù)。

所以,老板打算擴張自己的生意。他的腦海里,浮現(xiàn)出兩種擴張方案:

方案A,就是再租一個新門面房,開一家全新的餐廳,取名“五季餐廳”。同時,聘請一個更厲害的新大廚,叫胖五。

這種方案最簡單直接,顧客體驗更好。但是,這種方案也最花錢,租店面、請廚師,成本很高。

方案B,還是租一個新門面房,開一家全新的“五季餐廳”。但是,不聘請新大廚,而是由胖四直接負責(zé)照看四號餐廳和五號餐廳。

這種方案,雖然省錢,但是有點麻煩——胖四很可能忙不過來,五季餐廳口味沒有提升。此外,管理上也復(fù)雜了很多。

于是,老板就開始在兩種方案之間反復(fù)糾結(jié)……

嗯,上面這個故事,聰明的通信汪肯定一下子就猜出來了——故事里面的老板,就是運營商。他開的店,就是移動通信網(wǎng)絡(luò)。店面,就是基站。店里面的廚師,就是核心網(wǎng)。四季,就是4G。五季,就是5G。

方案A

方案B

我可以告訴大家,上面故事里面的方案A,就是獨立組網(wǎng)方式。而方案B,是非獨立組網(wǎng)方式。(注意,獨立組網(wǎng)和非獨立組網(wǎng)各自分為多種,方案A和B只是其中一種。)

移動通信網(wǎng)絡(luò),由基站(接入網(wǎng))、核心網(wǎng)、承載網(wǎng)共同組成。(承載網(wǎng)主要是內(nèi)部連接,本篇暫不討論。)

NSA和SA所謂的“組網(wǎng)”,就是指基站和核心網(wǎng)的搭配方式。

NSA,通常是指無線側(cè)4G基站和5G基站并存,核心網(wǎng)采用4G核心網(wǎng)或5G核心網(wǎng)的組網(wǎng)架構(gòu)。而SA,是指無線側(cè)采用5G基站,核心網(wǎng)采用5G核心網(wǎng)的組網(wǎng)架構(gòu)。

事實上,放眼全球,直接采用SA方案的運營商并不多。大家都窮,所以,都會選擇NSA作為過渡方案。

前面我提到,NSA和SA方案分為很多種,我們來具體看一下到底包括哪些。

如下圖所示,5G NSA和SA總共包括5個系列,共10種方式。

每一個小方框,都代表一種組網(wǎng)方式。

(注意!4系的歸屬存在爭議,詳情見文末說明?。?/p>

之所以會有這么多方式,主要是因為全球運營商有不同的客觀情況及需求。

我們逐一介紹一下吧。先挑簡單的說。

前面我們說的方案A,核心網(wǎng)和基站全部新建,就是選項2組網(wǎng)方式。財力十分充足的運營商,或者初創(chuàng)的運營商,無疑會選擇這樣的方案。

"選項2"組網(wǎng)方式

或者,你把現(xiàn)有的4G基站升級一下,變成增強型4G基站。然后把它們接入5G核心網(wǎng),這樣可以利舊、省錢。這就是"選項5"組網(wǎng)方式。

e就是enhanced,增強型的意思

這里有點別扭,實際上應(yīng)該是  e(LTE eNB)

"選項5"組網(wǎng)方式

選項2和選項5,都是獨立建網(wǎng),所以都屬于“SA獨立組網(wǎng)方式”。

再來看看NSA非獨立組網(wǎng)。

相比SA來說,NSA要復(fù)雜得多。如果從純4G網(wǎng)絡(luò)一步一步演進到純5G網(wǎng)絡(luò)(SA組網(wǎng)),那么,可以經(jīng)過“3系→7系→4系”這三個階段(也可以跳過某階段)。

先看3系。

前面所說的餐廳方案B,就是典型的"3系"組網(wǎng)方式。目前我們國內(nèi)三大運營商所處的5G階段,也是“3系”。

“3系”,就是“4G核心網(wǎng)+4G/5G基站”。

"3系"組網(wǎng)方式,包括選項3、選項3a、選項3x。

"3系"組網(wǎng)方式,參考的是雙連接架構(gòu)。

▉ 什么是雙連接架構(gòu)(Dual Connectivity)?

在雙連接構(gòu)架中,用戶終端(手機)在連接態(tài)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)。主站是用戶終端接入網(wǎng)絡(luò)的錨點,提供用戶終端接入網(wǎng)絡(luò)的信令控制功能并能夠提供用戶面數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。從站僅為用戶終端提供額外的用戶面數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)資源。

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

因為傳統(tǒng)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。

圖中,增強型4G基站就是錨點。

▉ 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業(yè)務(wù)數(shù)據(jù),控制面就是管理和調(diào)度的那些命令。

這種組網(wǎng)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(shè)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(wǎng),控制面繼續(xù)錨定于4G基站。

上面這種方式,叫做"選項3a"。

第二種方法,就是把用戶面數(shù)據(jù)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(xù)走4G基站。

這種方式,叫做"選項3x"。

我們把它們?nèi)齻€放在一起,可以對比看看:

注意,只有"選項3"是增強型4G基站。

這3個選項,都是以4G基站為錨點。

3/3a/3x組網(wǎng)方式,是目前大部分運營商選擇的方式,原因很簡單:

1、利舊了4G基站,省錢。

2、部署起來很快很方便,有利于將5G迅速推入市場,搶占用戶。

接下來,就是“7系”。

正如前面餐廳的例子,“3系”是一個老廚師給2個店面供餐。雖然看似顧客能夠容納更多,但實際上廚師的水平?jīng)]有提升。

5G核心網(wǎng)這個“新廚師”,和“老廚師”有很大的不同。

如果沒有5G核心網(wǎng),就不能實現(xiàn)端到端的網(wǎng)絡(luò)切片,5G低時延等優(yōu)點就無法實現(xiàn),工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)、遠程醫(yī)療等5G拳頭場景也沒有辦法實現(xiàn)。5G虛擬化架構(gòu)帶來的靈活運維等優(yōu)勢,也沒有辦法發(fā)揮。

所以,隨著5G基站越來越多,建設(shè)5G核心網(wǎng)就是一件必然的事情。

5G核心網(wǎng)建成之后,把"3系"組網(wǎng)方式里面的4G核心網(wǎng)替換掉,就變成了"7系"組網(wǎng)方式。

注意,錨點還是在4G基站上。

需要注意的是,因為核心網(wǎng)是5G核心網(wǎng),所以此類方式下,4G基站都需要升級成增強型4G基站。

“7系”和“3系”相似,小棗君就不多做解釋了。

最后再看看"4系"。

在"4系"組網(wǎng)里,4G基站和5G基站共用5G核心網(wǎng),5G基站為主站,4G基站為從站。

唯一不同的,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(wǎng)。如下圖所示:

錨點變成了5G基站

“4系”再往后發(fā)展,隨著4G基站逐步退網(wǎng),最終變成純5G網(wǎng)絡(luò),也就是前面所說的“2系(選項2)”。

以上,就是NSA/SA組網(wǎng)方式的解釋說明。不知道大家都看明白了沒?

我做了個動圖,如下:

簡而言之,這么多系里面,最重要的就是那個3系。搞懂了3系,其它系都容易懂。

扔一個完全版的全家福,看得更清楚:

大家也許會問,為什么有2、3、4、5、7,卻沒有1、6?

其實,不僅有1、6,還有8。只不過,選項1早已在4G結(jié)構(gòu)中實現(xiàn),選項6和選項8僅是理論存在的部署場景,不具有實際部署價值,標準中不予考慮。所以,在正式的場合,一般都不再提及1、6、8。

好啦,說了半天,應(yīng)該都解釋清楚啦!

最后再提醒大家一下:非獨立組網(wǎng)的過渡,是一個漫長的過程。就算SA核心網(wǎng)正式上線,大量的4G基站仍然會繼續(xù)存在。7系和4系的過渡過程,會比3系更加漫長。以國內(nèi)的國情來看,也很可能會出現(xiàn)幾個系列同時存在的情況。

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