NSA和SA,傻傻要分清
所有的無線通信系統從結構上看,都分為核心網(CN)和無線接入網(RAN);當然還有最終用戶使用的終端,比如手機,在3GPP的組織規范中叫做UE。
通常,每一代通信技術(1G, 2G, 3G, 4G…)的核心網和接入網的概念都是同步推出并部署的,核心網一定程度上具備前向兼容的能力。
這個規律在第五代無線通信技術的出現時,一定程度上地,被打破。
我們當前所使用的5G系統,叫做NSA 5G。NSA,就是Non-Standalone,非獨立組網。何謂非獨立組網?就是5G的接入網,掛在4G的核心網下面跟4G接入網一起工作。
不久后即將開通的5G SA (獨立組網), 則是干干凈凈,徹徹底底擺脫了對4G的依賴,更加純粹和獨立的組網方案。
兩相對比,就是這樣的感覺
SA的好,要知道
為什么工信部對于5G獨立組網的要求這樣堅決呢?相對于非獨立組網有什么變化?
非獨立組網(NSA)下的5G, 可以將4G同類業務的體驗提升到一個新高度,仍然主要面向如你我一般普遍的C端客戶。
作為一個發展中國家,我國的通信基礎設施的普及程度全球領先,大家的網速越來越快,單位流量的資費顯著降低。隨著移動滲透率的近乎飽和(人手至少一臺手機,不止一個號碼),運營商來自現有用戶的收入已經很難再提高了。網絡的建設跟不上流量增長的需求,強行擴容入不敷出不啻飲鴆止渴。人們對“提速降費”的期待又是持續的,所以必須開新源,創新收了。
另一方面,萬千企業對于網絡各有各的要求,現階段卻不容易獲取到與需求相匹配的服務。做好了它,便是新的收入來源。剛剛好,獨立組網便是副解藥。
千呼萬喚始出來的全業務
獨立組網(SA)下的5G, 除了傳統業務,還擴展了更多的可能性:包括可以實現高可靠低時延類業務(URLLC),大連接類業務(mMTC),并面向企業類客戶的特定服務等等。還可以給有需求的個人或企業或app 專門分配 “切片(Slice) ”。
“從移動運營商的角度來看,貫穿芯片、終端、基站、傳送網、核心網的網絡切片是一個獨立的端到端邏輯網絡,運行在共享的物理基礎設施上,能夠提供約定的服務質量,網絡切片技術對商業客戶是透明的,5G網絡結合網絡切片技術,允許連接和數據處理根據特定的業務需求定制。”
說人話!
就是專款專用,一人一房,堅決隔離的網絡資源。
對于體驗有高標準嚴要求的應用,專有的網絡資源可以被隔離出來單獨供應小灶。
事實上,運營商提供的管道需要滿足方方面面對網絡的不同要求, 通過端到端的網絡切片技術,可以為不同垂直行業提供不同QoS(服務質量需求),從而支撐好各類業務。
天外飛仙的上行體驗
隨著短視頻和直播業務的興起,上行體驗成了用戶關注的要素。
另外企業客戶,更有諸多需要保障上行的高速率,大流量,低時延的業務。
SA 組網下,華為推出了超級上行和輔助上行解決方案,克服上行瓶頸。
在已經完成的測試中,兩種技術分別實現了4倍于當前水平和1 Gbps 的上行速率。
SA和NSA的選項和技術要點
如果從技術理論設計上來說,SA(獨立組網)無疑是最佳的選擇,但現實是3GPP不得不考慮目前各大運營商已存在龐大的4G網絡,如何能讓舊網絡設備能繼續發揮作用,節省投資,又能享受5G的體驗,這就是NSA(非獨立組網)。
SA和NSA組網方式
這么多的選項,就是3GPP提供給運營商更多的選擇,主要為他們提供節省資源利舊,我們看一下它們的差別。
SA 選項2:全新的5G核心網和無線網gNB組網,完全全新建。這樣的優勢是可以完全發揮出5G的各項性能,按照3GPP的標準推進。缺點就需要浩大的投資。
SA 選項5:和上面的選項2相比,在這個模式下,把原來的4G基站進行升級接入,它也屬于獨立組網。
NSA的組網方式就更多了,我們就講大類,選項3:是4G核心網 (4G基站與5G基站混合),而選項4和7,則是5G核心網 (4G基站與5G基站混合),區別是對控制面和用戶面的方式的不同。
具體的細分我們就不講解了,因為,基本上運營商大多數選擇了選項3的方式,原因很簡單,增加的投資不多,卻最大效益的實現5G的功能。
NSA一般采用選項3x方案,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。
NSA選項3x組網方案
從上面SA和NSA的組網方式不同,我們總結其中的技術要點:
1、NSA沒有5G核心網,是利用現有的4G核心網接入,而SA則是全部采用5G架構,包括5G的核心網。
2、由于NSA是新建5G基站 4G基站升級支持5G的,再連接4G核心網,因此,在NSA組網下,5G與4G在接入網級互通復雜,雖然利舊了4G設備,但組網和運營成本大增;在SA組網下,5G與4G僅在核心網級互通,非常簡單。
3、在NSA組網下,終端需要支持LTE和NR雙連接,終端成本會更高;在SA組網下,終端僅連接NR一種無線接入技術,對4G采用回落技術,簡單成熟的技術。
看似簡單的架構區別,背后卻會牽涉出一堆性能指標差別,這些指標主要包括了網絡時延、上行帶寬、網絡靈活敏捷性和服務可靠性等。
從技術的角度來說,NSA肯定是要比SA差很遠,但NSA可以利用現有的設備,節省投資快速部署5G,是運營商愿意使用的關鍵。
5G SA 到底是更簡單了還是更復雜了? 更簡單也更復雜了。
簡單是說組網更簡單,網元之間的交互更簡單;
復雜是說,業務的目標更豐富,控制的機制更精細。
綜上所述,SA將是運營商未來的方向,運營商表示今年內實現5G SA正式商用,NSA只作為過渡快速部署和利舊的方案,會獲得短期的應用作為5G的嘗鮮,但從長期來說,NSA終究會退出讓路。