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破除迷雾看 5G

快速了解

NSA / SA 就是非独立组网(Non-Standalone)与独立组网(Standalone),两种方式都是 5G 组网的重要组成部分。

  • NSA,非独立组网,意思是在 4G 基站和 4G 核心网的基础上建设 5G 网络,建设方式有三类共八种之多,相当复杂,下文会着重介绍。这些方式中存在对 4G 基站的增强建设,也有引入 5G 核心网的方式,所以仅仅说 5G 核心网是区别 NSA / SA 的关键是不够严谨的。
  • SA,独立组网,意思是单独建设 5G 基站或和 5G 核心网,值得一提的是,增强型的 4G 基站单独接入 5G 核心网也是属于 SA 的。

另外,5G 定义了三大场景:

  • eMBB (enhanced Mobile Broadband),增强移动宽带
  • mMTC (massive Machine Type Communications),大规模物联网
  • URLLC (Ultra-Reliable and Low Latency Communications),低时延高可靠连接

只有能达成这三个场景的 5G 才算是 5G 最完整的形态。NSA 能完成初步的 eMBB 和 URLLC 这两个场景,而 SA 则可以完美支持这三个场景,这也是 SA 真正的意义所在。

关于 SA

SA 分为两类组网方式,分别是 2 系( Option 2)、5系( Option 5),说起来相对简单。

  • Option 2:单独的 5G 基站连接 5G 核心网,即是 Option 2,也是最完美的 5G 形态,对三大场景的支持都是最强的。

  • Option 5:用增强改造过的 4G 基站单独连接到 5G 核心网,即是 Option 5,这一方式其实也很不错,多少能省一点成本,在实际应用中应该不会多见。

关于 NSA

NSA 分为三类组网方式,分别是 3 系( Option 3)、7系( Option 7)、4系( Option 4)。

  • Option 3:4G 基站和 5G 基站,共同接入 4G 核心网,但是 5G 基站是无法直接连接到 4G 核心网的,只能通过 4G 基站来连接。而此时的 4G 基站无法承载 5G 所需要的处理能力,只好给 4G 基站做增强改造。这是 Option 3。

    当然也可以不对 4G 基站做增强改造,毕竟迟早淘汰的东西,通过让用户面直接连接 4G 核心网,控制面继续锚定 4G 基站。用户面就是用户的具体数据,控制面就是管理和调度的命令。简单来说,就是数据直接连接到 4G 核心网,而处理工作交给了 4G 基站。这是 Option 3a。

    最后还有一种方法是将用户数据分为两部分,将 4G 基站处理不了的部分转移到 5G 基站。这是 Option 3x。

    Option 3 应该是实际应用中最广泛的,是运营商 5G 初期建设最喜欢的方式,既利用了 4G 资源,也方便快速部署。

  • Option 7:Option 7 是将 Option 3 中的 4G 核心网换成 5G 核心网,而 Option 7a 和 Option 7x 对应 Option 3a 和 Option 3x,除了将 4G 核心网换成 5G 核心网,4G 基站也必须做增强改造,才能适应 5G 核心网的带宽需求。显然,Option 7 相比 Option 3,在 eMBB 场景下的表现更为出色,升级 5G 核心网也方便进一步升级到 SA。

  • Option 4:在 Option 4 中,4G 基站和 5G 基站共用 5G 核心网,5G 基站为主站,4G 基站为从站,用户面经过 5G 基站。而 Option 4a 中,用户面直接连接到 5G 核心网。Option 4 可以看作升级 SA 之前的一种状态,毕竟只要去除了 4G 基站,就是真正的 SA 了。Option 7 和 Option 4,都可以看作 NSA 向 SA 发展的中间方案,但这两个阶段不一定都会经历,还是得看 5G 整体的发展趋势。

总结

毫无疑问,NSA 是最便宜的解决方案,可以利用已有的 4G 基站和 4G 核心网,成本上对运营商来说压力最小,在覆盖速度上也有保障,这都有利于运营商前期收回建设成本,为后期升级 SA 积蓄资本。

更重要的是 NSA 技术更加成熟,3GPP 的 5G 标准里,R15 版本中最早冻结的是 NSA Option 3,时间为 2017 年 12 月,对于设备厂商、运营商、终端厂家来说,研发的时间更长,相对成熟些。

R15 版本的 SA Option 2 冻结于 2018 年 6 月,时间上晚了半年,并且 R15 版本的 SA 只支持 eMBB(增强型移动宽带),支持 URLLC 和 mMTC 的 SA 要到 2020 年的 R16 版本才能冻结,所以 R15 版本的 SA 并没有多大的意义。在标准未定的情况下,设备厂商和运营商都不会投入太多,首要任务依然是 NSA。

破除迷雾

  • 什么是真 5G,什么是假 5G?

    NSA 中 Option 3 支持 eMBB,由于没有 5G 核心网,无法支持 URLLC。Option 7 和 Option 4 拥有 5G 核心网,支持 eMBB 和 URLLC。NSA 全部不支持 mMTC,因为 4G 基站在这个组网方式中是重要存在,导致复杂度过高,对物联网设备来说负担太大。SA 完美支持 eMBB、URLLC 和 mMTC。总的来说,都是真 5G,没有真假之分,只有谁更优秀。

  • 单 NSA 不能入网是什么意思?

    我们以前用的能换电池的手机,取下电池的时候,可以看到一个入网许可证标志。这是由工信部统一印制和核发,加贴在已获得进网许可的国内移动设备上的质量标志。有这个标志才说明获得了进网许可,入网即是厂商发布产品前到工信部申请入网许可,获得批准才能发售。

    2020 年开始,单 NSA 手机无法入网,指的是 2020 年之后厂商无法发布和发售单 NSA 的 5G 手机,但这并等于现在购买到的单 NSA 手机 2020 年就不能上网了。一个是入网许可,一个是正常上网,并不是一个概念。现在看来,NSA 和 4G 都必将长期存在,所以只要你能买到的单 NSA 手机,在 2020 年以及将来的很长一段时间,都可以上网的。

  • 单 NSA 手机能连上 SA 网吗?

    单看 5G 基站是不存在 NSA / SA 之分的,像上面所说的增强型 4G 基站连接 5G 核心网也是 SA 的一种。那么,都是 5G 基站发出的信号,单 NSA 手机为什么不能连接呢?当然,即使连接上去,eMBB 和 URLLC 效果都不如支持 SA 的手机理想,mMTC 更是无法做到。(9.26 更新:根据某博主的说法,他所看到的厂商实验里 NSA 手机无法连接 SA 网络。我个人认为是软件层面的问题,完全看运营商和厂商是否愿意给你用。)

后记

  • 5G 的普及由于多种因素(展开讲太多了,网上已有人分析过),还是比较艰难的,所以 NSA 会存在很长一段时间。
  • 现阶段的 5G 手机确实不建议普通人购买,唯一合适的 Mate 30 Pro 5G 还得等到 11 月才能买到。
  • 一定要买 5G 手机的话,捡最便宜的买准没错。
  • 明年就不存在单 NSA 手机了,少了很多没有必要的争论,当然可能又会讨论是否集成的问题,挺无聊的。普通消费者还是不需要知道太多的理论技术,拿到手上好用才是硬道理,乱营销不可取。