全面5G-SA与NSA.ppt

5GSA和NSA的技术要点和优劣对比5G网络架构，首先是分成了SA和NSA，在3GPP的R15版本中，分成了两个阶段，其中第一个阶段发布的就是NSA，第二阶段发布的是SA，它们的部署是不相同的。什么是5GSA呢，SA即是Standalone，就是独立组网，就是一套全新的5G网络，包括全新的基站和核心网。而5GNSA呢，就是非独立组网，使用现有的4G网络，进行改造、升级和增加一些5G设备，使网络可以让用户体验到5G的超高网速，又不浪费现有的设备。5G网络架构的特性..........2如果从技术理论设计上来说，SA（独立组网）无疑是最佳的选择，但现实是3GPP不得不考虑目前各大运营商已存在庞大的4G网络，如何能让就网络设备能继续发挥作用，节省投资，又能享受5G的体验，这就是NSA（非独立组网）。但其实并不是这么简单，在NSA和SA下，又分成了很多的选项，为运营商提供组网参考。这8个选项分为独立组网和非独立组网两组。其中选项1，2，5，6是独立组网，选项3，4，7，8是非独立组网。非独立组网的选项3，4，7还有不同的子选项。在这些选项中，选项1早已在4G结构中实现，选项6和选项8仅是理论存在的部署场景，不具有实际部署价值，标准中不予考虑。SA和NSA的选项和技术要点..........3SA选项和技术要点这就是选项1，其实这是纯4G的组网架构。注意看图里面连接手机、4G基站和4G核心网的各有一条实线和一条虚线。其中虚线代表控制面，实线代表用户面。控制面：就是用来发送管理、调度资源所需的信令的通道。用户面：直观理解就是发送用户具体的数据通道。用户面和控制面是完全分离的。然而，选项1和5G并没有一毛钱关系，Pass，下一个！..........4SA选项和技术要点这是选项2，架构很简单，就是5G基站连接5G核心网，这是5G网络架构的终极形态，可以支持5G的所有应用。别看架构简单，要建这样一张5G网，要新建大量的基站和核心网，代价不菲。想想看，光中国移动就有将近230万个4G站点，要是在建同样大的一张5G网络得花多少钱？..........5SA选项和技术要点这是选项5，可以看出，这其实是把4G基站升级增强之后连到了5G核心网之上，本质上还是4G。但新建了5G核心网之后，原先的4G核心网也该慢慢退服，一定会出现4G基站这连接5G核心网的需求，因此也算是未来会出现的架构。但是，改造后的增强型4G基站跟5G基站相比，在峰值速率、时延、容量等方面依然有明显差别。后续的优化和演进，增强型4G基站也不一定都能支持。因此选项5架构的前景也不乐观。..........6SA选项和技术要点这是选项6。把5G基站连到4G核心网，还独立组网？这样5G基站有力使不出，也太憋屈了。况且，5G基站作为花钱的大头都建了，竟然不建相对是小头的5G核心网？因此这个架构是不会有运营商选择的，3GPP也没有考虑标准化。..........7SA选项和技术要点总结起来，5G可能的独立组网方案只有选项2和选项5，其中选项2是5G网络的终极架构。选项2的优势如下：1、一步到位引入5G基站和5G核心网，不依赖于现有4G网络，演进路径最短。2、全新的5G基站和5G核心网，能够支持5G网络引入的所有新功能和新业务。与此同时，选项2对应的劣势如下：1、5G频点相对LTE较高，初期部署难以实现连续覆盖，会存在大量的5G与4G系统间的切换，用户体验不好。2、初期部署成本相对较高，无法有效利用现有4G基站资源。..........8NSA的选项和技术要点下面到了非独立组网了，总体上来说，非独立组网要比独立组网复杂得多,这也是省钱所必须要付出的代价。首先解释几个术语：1、双连接：顾名思义，就是手机能同时跟4G和5G都进行通信，能同时下载数据。一般情况下，会有一个主连接和从连接。我们可以把双连接想象成我们常用的耳机一样，两路数据可以通过左右一双耳机传送。2、控制面锚点：双连接中的负责控制面的基站就叫做控制面锚点。不妨继续以耳机做比喻，控制面就像耳机中的控制按钮，有控制按钮那一侧一样既可以控制播放也可以发送数据。3、分流控制点：用户的数据需要分到双连接的两条路径上独立传送，但是在哪里分流呢？这个分流的位置就叫分流控制点。5G非独立组网的诸多选项，都是由下面的三个问题的答案排列组合而成：..........9NSA选项和技术要点该系列的基站连接的核心网是4G核心网，控制面锚点都在4G，适用于5G部署的最初阶段，覆盖不连续，也没太多业务，纯粹是作为4G无线宽带的补充而存在。3系列分为3，3a和3x这3个选项，为什么有这样的区分呢？关键在于数据分流控制点的不同。从上图可以看出，选项3的数据分流控制点在4G基站上，也就是说，4G不但要负责控制管理，还要负责把从核心网下来的数据分为两路，一路自己发给手机，另一路分流到5G去发给手机。4G基站真是既当爹又当妈，必须花大力气要软件升级才能具备这样的能力，然而，老迈的基站硬件能否扛得住这些5G的汹汹流量还真不好说，搞不好硬件也得升级。真是劳民伤财。因此，选项3颇不受待见，自提出以来就乏人问津。..........10NSA选项和技术要点选项3a就做了一些改进，把数据分流控制点放在了4G核心网上，由核心网向4G和5G基站分发用户面数据。虽说这样要比选项3好得多，但4G核心网也要来个大的升级才行。..........11NSA选项和技术要点选项3x很聪明地把数据分流控制点放在了5G基站上。你5G基站不是很牛么，年轻就要多干活多历练，分流的任务就你来吧。这样一来，选项3x避免了对已经在运行的4G基站和4G核心网做过多的改动，又利用了5G基站的速度快能力强的优势，因此得到了业界的广泛青睐，成为了5G非独立组网部署的首选。..........12NSA选项和技术要点综上，选项3系列的优劣势及适用场景如下：优势：1、标准化完成时间最早，有利于市场宣传。2、对5G的覆盖没有要求，支持双连接来进行分流，用户体验好。3、网络改动小，建网速度快，投资相对少。劣势：1、5G基站跟现有4G基站必须搭配干活，需要来自同一个厂商，灵活性低。2、无法支持5G核心网引入的相关新功能和新业务。适用场景：5G商用初期热点覆盖，能够实现5G快速商用，推荐使用选项3x。..........13NSA选项和技术要点7系列比3系列向5G的演进更近了一步。在该系列中，核心网已经切换到了5G核心网，为了和5G核心网连接，4G基站也升级为增强型4G基站。然而7系列的控制面锚点还是在4G上，适用于5G部署的早中期阶段，覆盖还不连续，但由于已经部署了5G核心网，除了最基本的移动宽带之外，其他两个业务mMTC和uRLLC也可以被支持了。可以看出，对于此选项，5G无线自身的业务能力大大增强，只是覆盖还需要4G进行补充。7系列同样分为7，7a和7x这3个选项，关键区别也在于数据分流控制点的不同。..........14NSA选项和技术要点选项7的数据分流点在增强型4G基站，选项7a的数据分流点在5G核心网，选型7x的数据分流点在5G基站。和3系列类似，选项7a和7x都是可以接受的，但7x更受欢迎一些。综上，选项7系列的优劣势及适用场景如下：优势：1、对5G的覆盖没有要求，可利用4G的覆盖优势。2、支持双连接来进行分流，上网速度大为提升，用户体验好。3、引入5G核心网，支持5G新功能和新业务。劣势：1、增强型4G基站需要的升级改造工作量大。2、产业成熟时间可能会相对较晚。3、5G基站跟增强型4G基站必须搭配干活，需要来自同一个厂商，灵活性低。适用场景：5G部署初期及中期场景，由升级后的增强型4G基站提供连续覆盖、5G仍然作为热点覆盖提高容量，建议使用选项7x。..........15NSA选项和技术要点下面我们有请选项4闪亮登场。这一回，5G彻彻底底地成为了主角。核心网早已切换为5G核心网，5G基站也成为了控制面锚点，彻底当家做主。4系列分为选项4和4a。从上面的两张图可以看出，它们的区别仅在于数据分流控制点是在5G基站还是5G核心网，这两者都是新网元，不涉及旧设备的升级改造，因此都是可以接受的。4系列的应用场景是在5G部署的中后期。5G已经达到连续覆盖，彻彻底底地把4G甩在身后，成为了5G的补充。..........16NSA选项和技术要点综上，选项4系列的优劣势及适用场景如下：优势：1、支持5G和4G双连接，带来流量增益，用户体验好。2、引入5G核心网，支持5G新功能和新业务。劣势：1、增强型4G基站的部署需要的改造工作量较大。2、产业成熟时间可能会相对较晚。3、5G基站跟增强型4G基站必须搭配干活，需要来自同一个厂商，灵活性低。适用场景：由5G提供连续覆盖，适合于5G商用中后期部署场景，建议使用选项4。等等，选项8呢？把4系列中的5G核心网换成4G核心网就是选项8了。但这如日中天血气方刚的5G基站岂能作为控制面锚点委身于老气横秋的4G核心网？这太不合理了，因此3GPP并未考虑对其进行标准化。..........17这么多的选项，就是3GPP提供给运营商更多的选择，主要为他们提供节省资源利旧，我们看一下它们的差别。SA选项2：全新的5G核心网和无线网gNB组网，完全全新建。这样的优势是可以完全发挥出5G的各项性能，按照3GPP的标准推进。缺点就需要浩大的投资。SA选项5：和上面的选项2相比，在这个模式下，把原来的4G基站进行升级接入，它也属于独立组网。NSA的组网方式就更多了，我们就讲大类，选项3：是4G核心网+（4G基站与5G基站混合），而选项4和7，则是5G核心网+（4G基站与5G基站混合），区别是对控制面和用户面的方式的不同。具体的细分我们就不讲解了，因为，基本上运营商大多数选择了选项3的方式，原因很简单，增加的投资不多，却最大效益的实现5G的功能。SA和NSA的选项和技术要点NSA一般采用选项3x方案，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。..........18从上面SA和NSA的组网方式不同，我们总结其中的技术要点：1、NSA没有5G核心网，是利用现有的4G核心网接入，而SA则是全部采用5G架构，包括5G的核心网。2、由于NSA是新建5G基站+4G基站升级支持5G的，再连接4G核心网，因此，在NSA组网下，5G与4G在接入网级互通复杂，虽然利旧了4G设备，但组网和运营成本大增；在SA组网下，5G与4G仅在核心网级互通，非常简单。3、在NSA组网下，终端需要支持LTE和NR双连接，终端成本会更高；在SA组网下，终端仅连接NR一种无线接入技术，对4G采用回落技术，简单成熟的技术。SA和NSA的选项和技术要点看似简单的架构区别，背后却会牵涉出一堆性能指标差别，这些指标主要包括了网络时延、上行带宽、网络灵活敏捷性和服务可靠性等。从技术的角度来说，NSA肯定是要比SA差很远，但NSA可以利用现有的设备，节省投资快速部署5G，是运营商愿意使用的关键。..........195G网络切片NSA与SA的关键区别是有无5G核心网，相对于2/3/4G，5G核心网是一次颠覆式设计，它基于SBA服务化架构，使能敏捷高效地创建“网络切片”，不同的切片应对不同行业的多样化的5G用例，运营商可以轻松对客户进行个性化定制，既能提升现有客户的价值，也能开展B2B，B2B2C模式扩展，获得新的商业模式和收入增长点。网络切片通过灵活的网络资源组合，为不同行业的5G用例保障不同的QoS，可大大提升网络服务质量，并可降低部署成本。SA：支持网络切片NSA：不支持SA和NSA的优劣对比MEC（多接入边缘计算）使用5G核心网的用户面和控制面彻底分离，使能UPF（用户面功能）实现下沉和分布式部署。这种分离架构，使MEC（多接入边缘计算）成为可能，并分布式部署于网络接入侧、本地侧、汇聚侧和核心侧。分布式的UPF/MEC意味着内容和服务将从互联网走进移动内网，使之更接近用户侧，从而减少网络传输时延，并减轻核心网和骨干传输网络负担，可实现工业自动控制、远程控制、AR/VR等低时延、