5G技术发展至今,我相信大家对NSA和SA这两个词并不陌生。
从2017年年底开始,这两个概念就已经进入我们的视线。当时,5G NSA标准正式发布,曾经引起全球的广泛关注。
大家都问,5G标准就5G标准呗,怎么还来个5G NSA标准(所谓的“半个5G标准”)的说法?
后来,大家才听明白,5G分为两种组网类型,分别是NSA和SA。NSA是Non-Standalone,非独立组网。SA是Standalone,独立组网。
标准风波结束之后,到了2019年年底,围绕NSA和SA,又闹了一场风波,也就是真假5G手机之争。
这场风波比上次更猛烈,几乎是全国范围的大论战。
当时的争论焦点,主要集中在5G手机的模式支持上。很多人认为,仅支持NSA组网的手机,并不是真正的5G手机。只有支持SA组网的手机,才是真5G手机。
随着时间的推移,大部分5G手机芯片都开始同时支持SA和NSA,争论也随之平息。
我可以预测,到了今年9月份左右,NSA和SA又会在大家的朋友圈刷屏一次。为什么呢?
因为国内三大运营商的5G SA核心网,很有可能在9月份左右正式开启商用。也就是说,SA组网的5G,将在那个时候和大家见面。
为了帮助大家搞明白NSA和SA,我重新整理了这篇介绍文章,请大家拍砖。
我们先从一个故事开始说起——
从前,有一个做餐饮业的老板。
他开了一家餐厅,名叫四季餐厅。餐厅的主厨,叫胖四。
四季餐厅的生意一直很好。但是,随着就餐人数日益增加,餐厅已经无法为顾客提供满意的服务。
所以,老板打算扩张自己的生意。他的脑海里,浮现出两种扩张方案:
方案A,就是再租一个新门面房,开一家全新的餐厅,取名“五季餐厅”。同时,聘请一个更厉害的新大厨,叫胖五。
这种方案最简单直接,顾客体验更好。但是,这种方案也最花钱,租店面、请厨师,成本很高。
方案B,还是租一个新门面房,开一家全新的“五季餐厅”。但是,不聘请新大厨,而是由胖四直接负责照看四号餐厅和五号餐厅。
这种方案,虽然省钱,但是有点麻烦——胖四很可能忙不过来,五季餐厅口味没有提升。此外,管理上也复杂了很多。
于是,老板就开始在两种方案之间反复纠结……
嗯,上面这个故事,聪明的通信汪肯定一下子就猜出来了——故事里面的老板,就是运营商。他开的店,就是移动通信网络。店面,就是基站。店里面的厨师,就是核心网。四季,就是4G。五季,就是5G。
方案A
方案B
我可以告诉大家,上面故事里面的方案A,就是独立组网方式。而方案B,是非独立组网方式。(注意,独立组网和非独立组网各自分为多种,方案A和B只是其中一种。)
移动通信网络,由基站(接入网)、核心网、承载网共同组成。(承载网主要是内部连接,本篇暂不讨论。)
NSA和SA所谓的“组网”,就是指基站和核心网的搭配方式。
NSA,通常是指无线侧4G基站和5G基站并存,核心网采用4G核心网或5G核心网的组网架构。而SA,是指无线侧采用5G基站,核心网采用5G核心网的组网架构。
事实上,放眼全球,直接采用SA方案的运营商并不多。大家都穷,所以,都会选择NSA作为过渡方案。
前面我提到,NSA和SA方案分为很多种,我们来具体看一下到底包括哪些。
如下图所示,5G NSA和SA总共包括5个系列,共10种方式。
每一个小方框,都代表一种组网方式。(注意!4系的归属存在争议,详情见文末说明!)
之所以会有这么多方式,主要是因为全球运营商有不同的客观情况及需求。
我们逐一介绍一下吧。先挑简单的说。
前面我们说的方案A,核心网和基站全部新建,就是选项2组网方式。财力十分充足的运营商,或者初创的运营商,无疑会选择这样的方案。
&quot;选项2&quot;组网方式
或者,你把现有的4G基站升级一下,变成增强型4G基站。然后把它们接入5G核心网,这样可以利旧、省钱。这就是"选项5"组网方式。
e就是enhanced,增强型的意思。这里有点别扭,实际上应该是 e(LTE eNB)
&quot;选项5&quot;组网方式
选项2和选项5,都是独立建网,所以都属于“SA独立组网方式”。
再来看看NSA非独立组网。
相比SA来说,NSA要复杂得多。如果从纯4G网络一步一步演进到纯5G网络(SA组网),那么,可以经过“3系→7系→4系”这三个阶段(也可以跳过某阶段)。
先看3系。
前面所说的餐厅方案B,就是典型的"3系"组网方式。目前我们国内三大运营商所处的5G阶段,也是“3系”。
“3系”,就是“4G核心网+4G/5G基站”。
&quot;3系&quot;组网方式,包括选项3、选项3a、选项3x。
"3系"组网方式,参考的是双连接架构。
什么是双连接架构(Dual Connectivity)?
在双连接构架中,用户终端(手机)在连接态下可同时使用至少两个不同基站的无线资源(分为主站和从站)。主站是用户终端接入网络的锚点,提供用户终端接入网络的信令控制功能并能够提供用户面数据转发。从站仅为用户终端提供额外的用户面数据转发资源。
5G基站是无法直接连在4G核心网上面的,所以,它会通过4G基站接到4G核心网。
因为传统4G基站的处理能力有限,所以无法承载5G基站这个“拖油瓶”,所以,需要进行硬件改造,变成增强型4G基站。
图中,增强型4G基站就是锚点。
什么叫用户面?什么叫控制面?
简单来说,用户面就是用户具体的业务数据,控制面就是管理和调度的那些命令。
这种组网方式,就是"选项3"。
而有的运营商,不愿意花钱改造4G基站(毕竟都是旧设备,迟早要淘汰)。于是,想了别的办法。
第一种办法,5G基站的用户面直接通4G核心网,控制面继续锚定于4G基站。
上面这种方式,叫做"选项3a"。
第二种方法,就是把用户面数据分为两部分,会对4G基站造成瓶颈的那部分,迁移到5G基站。剩下的部分,继续走4G基站。
这种方式,叫做"选项3x"。
我们把它们三个放在一起,可以对比看看:
注意,只有&quot;选项3&quot;是增强型4G基站。这3个选项,都是以4G基站为锚点。
3/3a/3x组网方式,是目前大部分运营商选择的方式,原因很简单:
1、利旧了4G基站,省钱。
2、部署起来很快很方便,有利于将5G迅速推入市场,抢占用户。
接下来,就是“7系”。
正如前面餐厅的例子,“3系”是一个老厨师给2个店面供餐。虽然看似顾客能够容纳更多,但实际上厨师的水平没有提升。
5G核心网这个“新厨师”,和“老厨师”有很大的不同。
如果没有5G核心网,就不能实现端到端的网络切片,5G低时延等优点就无法实现,工业互联网、车联网、远程医疗等5G拳头场景也没有办法实现。