5G SA和NSA的技术要点和优劣对比

2021-11-22 17:07 ? 稿源:w88手机登录下载

5G网络架构的特性

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5G SA呢,SA即是Stand alone,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5G NSA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。

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SA和NSA的选项和技术要点

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。

SA和NSA组网方式

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。

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。

NSA选项3x组网方案

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。 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。

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SA和NSA的优劣对比 5G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 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,大带宽5G应用。 由于MEC的存在,让5G的低时延成为可能,这在V2X,工业自动化等等行业应用成为可能。 SA:支持MEC NSA:不支持 网络安全与开放 在安全构架上,5G核心网比4G EPC更强,具有更强的加密算法,更安全的隐私加密,更安全的网间互联和更安全的用户数据,可全面实现网络安全防护。 同时,支持网络能力的开放,5G核心网采用标准接口,支持其它系统在安全框架内接入。 SA:安全和开放功能强 NSA:安全与4G网络一致,无开放能力

部署和运维

在NSA组网下,5G与4G在接入网级互通,互连更复杂。 而在 SA组网下,与4G或以前的2G,3G网络,都只是一个网间互联的关系,互联非常简单。

互连复杂会影响空口时延。在控制面时延上, NSA组网下NR锚定于LTE控制面,因此,控制面时延基本与4G一样。 在用户面时延上,如果 LTE与NR数据流聚合,用户面时延会受限于4G。

同时,互连复杂会影响切换时延。在 NSA组网下,由于5G NR锚定于4G LTE,NR至NR之间的切换若发生LTE锚定改变,需多步骤才能完成,花费时间较长。

但NSA的部署,可以最大效能的利用原有的4G网络,原来的4G基站也可以通过软升级支持5G,能节约投资,但会给运维带来极大的难题。 而 SA下,虽然投入的设备会更多,但后期能接入自动化运维,真正实现智能化的故障处理等。

SA:部署成本较高,运维成本低 NSA:部署投入少,部署快,运维成本高

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总结

综上所述,SA将是运营商未来的方向,NSA只作为过渡快速部署和利旧的方案,会获得短期的应用作为5G的尝鲜,但从长期来说,NSA终究会退出让路。

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