NR 5G 組網(NSA和SA)

NSA(非獨立組網) 和SA(獨立組網)

5G的網絡架構

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5G基站跟核心網的基站子系統和網絡子系統的獨立性增強了。
5G組網可以獨立組網,也可以跟4G一起非獨立組網。
在獨立組網時,5G基站連接的是5G核心網;非獨立組網時,5G基站和4G基站可以連接4G核心網,也可以連接5G核心網。
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5G網絡架構的選項

基本說明
5G網絡架構的選項分爲獨立組網和非獨立組網兩組;其中選項1,2,5,6是獨立組網,選項3,4,7,8是非獨立組網;非獨立組網的選項3,4,7還有不同的子選項;在這些選項中,選項1早已在4G結構中實現,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。

5G獨立組網SA

選項1
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圖示連接手機、4G基站和4G核心網的各有一條實線和一條虛線。其中虛線代表控制面,實線代表用戶面。
控制面:就是用來發送管理、調度資源所需的信令的通道。
用戶面:直觀理解就是發送用戶具體的數據通道。
用戶面和控制面是完全分離的。

選項2
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架構就是5G基站連接5G核心網,是5G網絡架構的終極形態,可以支持5G的所有應用。
選項2的優勢:
1、一步到位引入5G基站和5G核心網,不依賴於現有4G網絡,演進路徑最短。
2、全新的5G基站和5G核心網,能夠支持5G網絡引入的所有新功能和新業務。
選項2的劣勢:
1、5G 頻點相對 LTE 較高,初期部署難以實現連續覆蓋,會存在大量的5G與4G系統間的切換,用戶體驗不好。
2、初期部署成本相對較高,無法有效利用現有4G基站資源。

選項5
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圖示是把4G基站升級增強之後連到了5G核心網之上,本質上還是4G;但新建了5G核心網之後,原先的4G核心網也該慢慢退服,一定會出現4G基站這連接5G核心網的需求,因此也算是未來會出現的架構。
但是,改造後的增強型4G基站跟5G基站相比,在峯值速率、時延、容量等方面依然有明顯差別。後續的優化和演進,增強型4G基站也不一定都能支持。

選項6
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圖示是把5G基站連到4G核心網,這樣的獨立組網導致5G基站有力使不出,這個架構是不會有運營商選擇的,3GPP也沒有考慮標準化。

獨立組網總結
5G可能的獨立組網方案只有選項2和選項5,其中選項2是5G網絡的終極架構。

5G非獨立組網

基本說明
1、非獨立組網要比獨立組網複雜得多,同樣是資費付出的代價。
2、雙連接:就是手機能同時跟4G和5G都進行通信,能同時下載數據;一般情況下,會有一個主連接和從連接。
3、控制面錨點:雙連接中的負責控制面的基站就叫做控制面錨點。
4、分流控制點:用戶的數據需要分到雙連接的兩條路徑上獨立傳送,分流的位置叫分流控制點。

選項3系列
1、選項3的基站連接的核心網是4G核心網,控制面錨點都在4G,適用於5G部署的最初階段,覆蓋不連續,業務不多,其實是作爲4G無線寬帶的補充而存在。
2、選項3可稱爲一個選項系列,分爲3,3a和3x這3個選項。
選項3
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從圖示看選項3的數據分流控制點在4G基站上,也就是說,4G不但要負責控制管理,還要負責把從核心網下來的數據分爲兩路,一路自己發給手機,另一路分流到5G去發給手機;這樣4G基站必須花大力氣要軟件升級才能具備這樣的能力,然而,老化的基站硬件能否扛得住大量的5G流量還真不好說,或許硬件需要升級。

選項3a
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選項3a就做了改進,把數據分流控制點放在了4G核心網上,由核心網向4G和5G基站分發用戶面數據。雖說這樣要比選項3好得多,但是4G核心網需要升級纔行。
選項3x
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選項3x把數據分流控制點放在了5G基站上,避免了對已經在運行的4G基站和4G核心網做過多的改動,利用了5G基站的速度快能力強的優勢,成爲了5G非獨立組網部署的首選。
綜上選項3系列總結
優勢
1、標準化完成時間最早,有利於市場宣傳。
2、對5G的覆蓋沒有要求,支持雙連接來進行分流,用戶體驗好。
3、網絡改動小,建網速度快,投資相對少。
劣勢:
1、5G 基站跟現有4G基站必須搭配幹活,需要來自同一個廠商,靈活性低。
2、無法支持5G核心網引入的相關新功能和新業務。

適用場景
5G商用初期熱點覆蓋,能夠實現5G快速商用,推薦使用選項3x。

選項7系列
1、7系列比3系列向5G的演進更近了一步;在該系列中,核心網已經切換到了5G核心網,爲了和5G核心網連接,4G基站也升級爲增強型4G基站。
2、然而7系列的控制面錨點還是在4G上,適用於5G部署的早中期階段,覆蓋還不連續,但由於已經部署了5G核心網,除了最基本的移動寬帶之外,其他兩個業務mMTC和uRLLC也可以被支持了。
3、7系列同樣分爲7,7a和7x這3個選項,關鍵區別也在於數據分流控制點的不同。
選項7
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選項7a
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選項7x
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選項7的數據分流點在增強型4G基站,選項7a的數據分流點在5G核心網,選型7x的數據分流點在5G基站。

和3系列類似,選項7a和7x都是可以接受的,但7x更受歡迎一些。

綜上選項7系列總結
優勢
1、對5G的覆蓋沒有要求,可利用4G的覆蓋優勢。
2、支持雙連接來進行分流,上網速度大爲提升,用戶體驗好。
3、引入5G核心網,支持5G新功能和新業務。
劣勢
1、增強型4G基站需要的升級改造工作量大。
2、產業成熟時間可能會相對較晚。
3、5G 基站跟增強型4G基站必須搭配幹活,需要來自同一個廠商,靈活性低。
適用場景
5G部署初期及中期場景,由升級後的增強型4G基站提供連續覆蓋、5G仍然作爲熱點覆蓋提高容量,建議使用選項7x。

選項4系列
1、徹底的5G核心網,5G基站也成爲了控制面錨點。
2、4系列分爲選項4和4a,它們的區別僅在於數據分流控制點是在5G基站還是5G核心網,這兩者都是新網元,不涉及舊設備的升級改造。
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選項4a
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綜上選項4系列總結
優勢:
1、支持5G和4G雙連接,帶來流量增益,用戶體驗好。
2、引入5G 核心網,支持5G新功能和新業務。
劣勢:
1、增強型4G基站的部署需要的改造工作量較大。
2、產業成熟時間可能會相對較晚。
3、5G 基站跟增強型4G基站必須搭配幹活,需要來自同一個廠商,靈活性低。
適用場景
由5G提供連續覆蓋,適合於5G商用中後期部署場景,建議使用選項4。

選項8
選項4系列中的5G核心網換成4G核心網就是選項8

5G組網演進路徑

5G組網演進分爲兩條路徑:
路徑1:一步到位,直接上選項2終極形態,是中國移動、聯通和電信共同的選擇。
路徑2:選項1 → 選項3x → 選項7x → 選項4 → 選項2,中間的步驟都是可選的;路徑2看起來很複雜
兩條路徑圖示如下:
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路徑2看上去如此複雜,從4G核心網到5G核心網的切換是很大的原因,但是隨着虛擬化和雲化基礎的逐漸成熟,4G核心網和5G核心網可以合二爲一,成爲4/5G融合的核心網,即是4G核心網,也是5G核心網;這樣對於無線側的演進提供了極大的便利,多種網絡架構可以共存,切換方便,其中的決定因素是5G需求的全面爆發。

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