给忙碌者的5G基础知识课(八)——NSA/SA?这是值得思考的问题

有关真假5G之争在今年一直是通信圈里的热点话题。

一方面,世界各大运营商当前试商用的基本都是NSA组网(Non-Standalone,非独立组网)的5G网络,也就是所谓专家口中的“假5G”;同时,除了华为外各大手机厂商当前推出的也都是仅支持NSA的5G终端(因为除了华为用的都是高通的仅支持NSA的基带,参考聊聊那些“花里胡哨”的5G手机配置),似乎NSA才是目前5G组网的主流模式。

而另一方面,各路也不知道学没学过通信原理,甚至是不是理工科出身的“专家学者资深媒体”,经常性的炮轰NSA,叫嚣NSA就是假5G,SA(Standalone,独立组网)才是真正的5G,用NSA网络的消费者简直脑子有泡。虽然各大官方机构早就辟谣,然鹅架不住“砖家们”不认账啊。


给忙碌者的5G基础知识课(八)——NSA/SA?这是值得思考的问题


有关NSA与SA组网的区别,其实我在之前的几篇文章WHAT?“假5G”竟然比“真5G”速度还快??与聊聊那些“花里胡哨”的5G手机配置中都有所涉及,但今天,我将详细的和大家聊聊NSA与SA到底都是啥,为什么一种5G网络,会出现两种组网架构。

1、先从移动通信的基本架构谈起


不管是234G,还是5G,移动通信的网络架构基本没有太大的变化,都是无线网--承载网--核心网的三级网络架构。


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其中无线接入网,就是直接向用户手机发射信号的“地面上看得见”的基站所组成的网络。


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承载网,则是负责将基站接收到的用户数据,通过“地面下看不见”的有线网络,传递到核心网的网络,本质上就是无线网到核心网的“高速公路”。因此,如果画一张简化的5G端到端网络架构的话,基本就是:我的手机-我所在的无线网-核心网-对方所在的无线网-对方的手机


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而核心网,则是整个移动通信中最最核心的一堆设备的集合,放置在电信运营商最安全的机房中。这些设备基本决定了用户之间能否互联互通。正所谓无线网故障影响几个基站的用户,承载网故障影响一片基站的用户,而核心网故障则影响一个城市甚至几个城市的用户

2、为什么需要NSA


在5G网络中,其实承载网依然是发挥着高速公路的作用,因此其实在5G商用前期变化不大,而5G的无线网与核心网相比4G,则发生了天翻地覆的变化。


比如我们之前所讲述的高阶调制(给忙碌者的5G基础知识课(三)——进击的调制)、带宽延展(给忙碌者的5G基础知识课(一)——比黄金还贵的频率)、新的编码技术(华为与高通的5G天王山之战)、Massive MIMO技术(给忙碌者的5G基础知识课(七)——Massive MIMO:香农极限?Who Care)都是无线网中的5G新技术。

而正是通过这些无线网的5G新技术,使得5G的高速率得以实现,因此如果说仅仅是想使用5G网络做高速率业务的话(普通用户基本够用了,比如VR、AR、4K视频、3D高清、云游戏等),那么仅仅是将无线网,也就是基站更换为5G基站,并且将用户手机更新为5G手机的话,就可以实现了,即使使用软件升级的4G的核心网也可以搞定,完全不需要核心网做硬件变更。

既然只要使用5G基站,即使是使用4G核心网都可以实现5G的高速率特性,为啥就不能这么干呢?


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这就是NSA非独立组网这种在3GPP R15(3GPP制定的全部协议都是以“R+数字”作为名称,R就是Release的意思,是中文“正式版本”的英文,数字就是第几个移动通信的版本,其中R8是4G网络的第一个版本,R15是5G网络的第一个版本,R9-R14都是4G的升级版本,3GPP详见是谁“发明”了5G?)协议中官方认定的5G组网架构诞生的原因。

所以你说NSA是不是“假5G”?

而SA则是纯粹的5G,也就是说,既使用5G基站,又使用5G的核心网


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如上图所示,左边的NSA组网下,现网的4G基站与5G基站都接入4G核心网,当然由于需要适配5G的一些功能,此时的4G核心网设备也要做一些软件升级,也就是成为了4G+核心网。

而右边的SA组网下,现网的4G核心网只需要为4G基站提供服务,5G网络完全新建一套5G核心网,需要采购与布置整套5G核心网设备,使得5G基站可以接入纯5G核心网为用户提供5G服务。

这样的好处是,我们都知道5G并不仅仅是在数据速率上相比4G有了提升,5G的三大应用场景中,高速率业务,也就是eMBB仅占其中之一,而另外两大应用场景高可靠低时延uRLLC与海量机器通信mMTC(就是大规模物联网)都是需要5G核心网才可以支持的。


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虽然uRLLC与mMTC怎么实现连协议里都还没定下来(需要在明年的R16协议中敲定),但毕竟5G是要面向垂直行业应用的,如果不使用SA组网,将来咋赚行业客户的钱啊(比如智慧工厂、智慧城市,以及非常不靠谱的车辆网)。

因此使用NSA组网,对于你也就是使用手机的5G用户来说,绰绰有余,但5G终究是会演进到SA组网的。

那为啥运营商不一步到位直接上SA啊?

一是SA本身18年中才由3GPP写到协议里,相关设备厂商才能生产正宗的SA核心网设备,二是NSA对于普通用户来说本身已经与SA无差别了,而SA需要新建一个核心网,又尼玛费钱(不是一般的费钱),建设过程又尼玛慢的要死,假如你的竞争对手这时候直接用4G核心网上了NSA的5G,你还在这慢腾腾的建设5G核心网呢,你说你还有心思建吗?建个屁啊,赶紧布NSA!

3、何谓锚点


上述NSA与SA的组网区别,只是目前主流的SA与NSA的区别。而SA、NSA其实还要细分N种核心网与基站的组网方式,不同的组网方式被叫做optionX,也就是选项几,后面会详细介绍下目前各大运营商应用的选项3,其他就不说了,因为根本就没人用

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就算是选项3,其实还要再细分3种架构,分别是:3、3a、3x

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先说说他们的共同点。不管是3、3a还是3x,都是5G基站连接4G核心网。并且,如果用户终端连接5G基站时,都需要一个4G基站作为“锚点”


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我们都知道“锚”的作用是将船舶固定在港口,而“锚点”的作用则是将5G基站固定在4G核心网。作为锚点的4G基站,相当于5G基站与4G核心网通信的信使,核心网下发的主要的控制信令(相当于指挥5G基站如何传输数据的语言),通过4G基站传递给5G基站,或者传递给用户的手机。

如果没有作为锚点的4G基站,在option3的NSA 5G网络下,5G基站就相当于漂泊在大海里的船,谁都找不到,更别说提供正常的服务了

因此,在option3的组网下,锚点的配置非常非常重要,如果没有在5G基站中配置4G锚点,或者配置错误的话,那结果就是灾难性的。

下篇文章再详细说说NSA option3三种架构的区别,以及NSA与SA在用户体验上,到底有啥差别。

今天的内容就到这里了。我会保持每周3-4篇(非节假日)的更新速度,且尽全力提供自己原创的高质量内容,如果喜欢,还请各位读者老爷们关注转发(卫星号:BOO聊通信)。

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页面更新:2024-05-30

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