5G建網(wǎng)：先NSA還是SA?

【編者按】NSA或者SA，是5G架構(gòu)選擇問(wèn)題，也是5G標(biāo)準(zhǔn)的不同階段.5G產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程，只有先行者的勇于探索，才能讓5G的發(fā)展走的更加堅(jiān)定，才能構(gòu)筑一個(gè)更加健康的5G生態(tài)系統(tǒng)。

與3G邁向4G時(shí)代不同，4G邁向5G不再是核心網(wǎng)與無(wú)線接入網(wǎng)“整體式”演進(jìn)方式，而是把兩者“拆開(kāi)”了，包括NSA(非獨(dú)立組網(wǎng)) 和SA(獨(dú)立組網(wǎng))兩種部署方式。

于是，整個(gè)行業(yè)似乎陷入了“選擇困難癥”，到底先NSA建網(wǎng)，還是SA，成了一個(gè)焦點(diǎn)問(wèn)題。

什么是NSA?什么是SA?NSA和SA有何區(qū)別?運(yùn)營(yíng)商該選擇NSA還是SA?

NSA和SA有何區(qū)別?都是5G，不同階段、不同策略而已

標(biāo)準(zhǔn)

從3GPP 5G標(biāo)準(zhǔn)來(lái)看，NSA和SA是5G R15標(biāo)準(zhǔn)的兩個(gè)不同階段：NSA標(biāo)準(zhǔn)于2017年12月凍結(jié)，SA標(biāo)準(zhǔn)于2018年6月凍結(jié)，還有一個(gè)補(bǔ)充的Late Drop 也在今年3月凍結(jié)了。

在移動(dòng)通信的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)中，有一個(gè)基本的原則，就是要前向兼容，即標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)需要保護(hù)前期的投資，也要支撐未來(lái)網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)新。5G標(biāo)準(zhǔn)的第一階段即NSA階段，基本上實(shí)現(xiàn)了所有5G的新特性和新能力，但同時(shí)它在標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)中也天然支持未來(lái)向SA的不斷演進(jìn)，包括未來(lái)新增特性及新增需求，如提供完整的高可靠連接能力，以及V-2X和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的基本能力，使這些業(yè)務(wù)的引入不需要重復(fù)建網(wǎng)投資。

簡(jiǎn)而言之，目前已經(jīng)凍結(jié)的5G標(biāo)準(zhǔn)為運(yùn)營(yíng)商提供了兩種選擇NSA和SA，都是為了更快更好更平滑的建設(shè)5G，但隨之帶來(lái)的問(wèn)題是：到底選擇哪一個(gè)?

架構(gòu)

NSA和SA的組網(wǎng)，主要區(qū)別：NSA是將5G的控制信令錨定在4G基站上;SA方案是5G基站直接接入5G核心網(wǎng)，控制信令完全不依賴4G網(wǎng)絡(luò)。

運(yùn)營(yíng)商在5G部署早期時(shí)大多數(shù)從投資5G基站開(kāi)始，未來(lái)不管運(yùn)營(yíng)商何時(shí)選擇從4G核心網(wǎng)升級(jí)到5G核心網(wǎng)，運(yùn)營(yíng)商對(duì)于5G基站硬件的投資是不變的。事實(shí)上，現(xiàn)在有實(shí)力的設(shè)備商提供的5G基站都是雙模的，既支持NSA也支持SA，未來(lái)基站僅通過(guò)軟件升級(jí)就可實(shí)現(xiàn)NSA到SA的演進(jìn)。

體驗(yàn)與應(yīng)用

早在2015年，ITU(國(guó)際電聯(lián))便對(duì)5G做出了清晰的定義：5G的主要業(yè)務(wù)場(chǎng)景包括eMBB(增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶)、uRLLC(高可靠低時(shí)延通信)和mMTC(大規(guī)模機(jī)器通信), 分別對(duì)應(yīng)的5G技術(shù)指標(biāo)包括：1-20Gbps的峰值，10-100Mbps的用戶體驗(yàn)速率，1-10毫秒的端到端時(shí)延，1-100倍的網(wǎng)絡(luò)能耗效率提升以及每平方公里100萬(wàn)連接數(shù)等。

在應(yīng)用方面，NSA早期主要提供高帶寬、低時(shí)延業(yè)務(wù)，也就是說(shuō)主要針對(duì)eMBB和uRLLC兩大5G場(chǎng)景，目的是為了先基于已成熟的4G MBB生態(tài)來(lái)逐步擴(kuò)展新應(yīng)用和商業(yè)模式，比如向高清視頻、云游戲、AR/VR等eMBB業(yè)務(wù)擴(kuò)展，向智能制造、特種車輛遠(yuǎn)程操控、遠(yuǎn)程醫(yī)療等eMBB+uRLLC業(yè)務(wù)擴(kuò)展，幫助運(yùn)營(yíng)商快速實(shí)現(xiàn)商業(yè)成功。

在體驗(yàn)要求方面，2019年，全球5G商用部署啟航，從多個(gè)運(yùn)營(yíng)商的預(yù)商用和商用網(wǎng)絡(luò)測(cè)試中可以發(fā)現(xiàn)，采用NSA部署的網(wǎng)絡(luò)，小區(qū)容量峰值可達(dá)14Gbps, 單用戶平均速率可達(dá)2.5Gbps, 端到端時(shí)延在1毫秒之內(nèi)，5G相比4G的能效提升20-30倍，均達(dá)到了ITU對(duì)于5G的定義。

隨著NSA向SA網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)，5G SA網(wǎng)絡(luò)將進(jìn)一步解決行業(yè)對(duì)無(wú)線技術(shù)要求更嚴(yán)苛的場(chǎng)景，比如自動(dòng)駕駛、工業(yè)控制等超低時(shí)延場(chǎng)景。同時(shí)，5G SA網(wǎng)絡(luò)所具有的切片作為其特有的一種功能和技術(shù)手段，將保障特殊行業(yè)如電力、公安的業(yè)務(wù)隔離和QoS保障等特殊場(chǎng)景。

簡(jiǎn)而言之，從標(biāo)準(zhǔn)制定、架構(gòu)、體驗(yàn)和應(yīng)用角度看，NSA和SA同屬于5G，只是處于5G的不同階段而已。因此，選擇NSA還是SA，絕不是“二選一”的問(wèn)題，而是“先后”選擇問(wèn)題。而這個(gè)選擇，顯然是需要結(jié)合具體情況具體分析的。

運(yùn)營(yíng)商的選擇：先NSA還是SA?

既然“選擇困難”，那我們就先來(lái)看看那些已備受煎熬，終于做出了抉擇的運(yùn)營(yíng)商們的選項(xiàng)吧。

2019年4月，韓國(guó)5G最先規(guī)模商用，韓國(guó)三大運(yùn)營(yíng)商的組網(wǎng)方式選擇的是NSA。準(zhǔn)確點(diǎn)說(shuō)，是先NSA再SA，比如，SKT最新公開(kāi)的組網(wǎng)演進(jìn)路線——5G部署初期選擇NSA建網(wǎng)，后期將同時(shí)采用“NSA+SA”架構(gòu)。

2019年4月，幾乎與韓國(guó)運(yùn)營(yíng)商同時(shí)商用5G的還有美國(guó)Verizon，組網(wǎng)方式選擇的還是NSA。

Verizon的CEO在商用發(fā)布會(huì)上的演講有點(diǎn)意思，他說(shuō)，4G向5G演進(jìn)與3G向4G演進(jìn)不同，最大的區(qū)別是，4G和5G之間有雙連接，而3G與4G之間沒(méi)有雙連接。沒(méi)有“雙連接”，3G和4G之間無(wú)法無(wú)縫“切換”，比如你在用4G網(wǎng)絡(luò)看視頻流，若4G連接突然中斷，這意味著你的視頻也將中斷，需等手機(jī)重新注冊(cè)入3G網(wǎng)絡(luò)后才能繼續(xù)用3G網(wǎng)絡(luò)觀看視頻。但到了5G時(shí)代，由于4G和5G之間可以無(wú)縫“切換”，相當(dāng)于連接有了雙重保障，可以實(shí)現(xiàn)更高的可靠性。

英國(guó)運(yùn)營(yíng)商EE于5月30日正式商用5G，早期部署選擇的依然是NSA。

EE的NSA組網(wǎng)更有意思，如下圖，其5G演進(jìn)分三步走，其中，第一階段(2019年)采用NSA部署，第二階段(2022年)引入5G核心網(wǎng)。也就是說(shuō)，EE計(jì)劃到2022年才實(shí)現(xiàn)SA獨(dú)立部署，到2023年后才實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)切片。

這一計(jì)劃令業(yè)界倍感驚訝，讓人懷疑這家英國(guó)運(yùn)營(yíng)商是否太過(guò)保守。

日本5G盡管還未商用，他們計(jì)劃在2020年春推出5G網(wǎng)絡(luò)，不過(guò)日本運(yùn)營(yíng)商已確定了組網(wǎng)方式，其中NTT DoCoMo和KDDI已表示將在部署早期采用NSA組網(wǎng)，以高效、經(jīng)濟(jì)地構(gòu)建5G網(wǎng)絡(luò);另一家日本新晉運(yùn)營(yíng)商樂(lè)天移動(dòng)選擇的是SA組網(wǎng)方式。

總體來(lái)看，全球大多數(shù)運(yùn)營(yíng)商選擇了從NSA開(kāi)始部署5G，極少數(shù)運(yùn)營(yíng)商選擇一開(kāi)始就采用SA，這些選擇背后的原因和動(dòng)機(jī)何在?

Why NSA?Why SA?

為何優(yōu)先部署NSA?又為何優(yōu)先部署SA?日本兩大運(yùn)營(yíng)商N(yùn)TT DoCoMo和樂(lè)天移動(dòng)給出的解釋極具典型性。

日本樂(lè)天移動(dòng)直接選擇SA的原因很簡(jiǎn)單，他們的解釋是，因?yàn)闃?lè)天移動(dòng)是新晉運(yùn)營(yíng)商，幾乎沒(méi)有4G資產(chǎn)，不必保護(hù)4G投資，所以決定從一開(kāi)始就構(gòu)建一張端到端的5G網(wǎng)絡(luò)。這相當(dāng)于是一張白紙上進(jìn)行描繪，當(dāng)然可以選擇更直接的方式來(lái)參與競(jìng)爭(zhēng)。

但值得一提是，該運(yùn)營(yíng)商提出的“構(gòu)建全球首個(gè)端到端的全虛擬化5G網(wǎng)絡(luò)”計(jì)劃，在業(yè)界看來(lái)是一次極具冒險(xiǎn)精神的舉動(dòng)，有點(diǎn)“初生牛犢不怕虎”，也有點(diǎn)“光腳的不怕穿鞋的”的感覺(jué)，背負(fù)重資產(chǎn)的老牌運(yùn)營(yíng)商絕不會(huì)輕易仿效。

日本第一大運(yùn)營(yíng)商N(yùn)TT DoCoMo就絕不會(huì)這么干。不久前，NTT DoCoMo首席技術(shù)官Seizo Onoe在一次行業(yè)峰會(huì)上解釋了初期部署選擇NSA的原因，總結(jié)得非常精彩。

他指出，基于NSA的雙連接技術(shù)具有四大“組合優(yōu)勢(shì)”：利于低、高頻段組網(wǎng);利于LTE 和NR組網(wǎng);利于Massive MIMO和C-RAN結(jié)合組網(wǎng);可同時(shí)保護(hù)4G資產(chǎn)和5G投資。

This is a crucial reason not to go directly to Standalone 5G.

這就是不直接SA建網(wǎng)的至關(guān)重要的原因。

他認(rèn)為，5G不會(huì)跳躍式發(fā)展，更不會(huì)一夜之間替代4G，4G LTE與5G NR將長(zhǎng)期共存，在目前5G新用例還未爆發(fā)的情況下，NSA建網(wǎng)對(duì)于同時(shí)保護(hù)4G資產(chǎn)和5G投資非常重要。

從保護(hù)4G資產(chǎn)和5G投資的角度考慮，NSA建網(wǎng)可以利舊現(xiàn)有4G核心網(wǎng)，幫助運(yùn)營(yíng)商使用可控的投資，迅速建立5G網(wǎng)絡(luò)和品牌，發(fā)展5G應(yīng)用，可以在早期快速發(fā)展5G用戶，搶占市場(chǎng)先機(jī)。

從5G業(yè)務(wù)支持度來(lái)看，NSA和SA因標(biāo)準(zhǔn)完成有先后，相應(yīng)的端到端產(chǎn)業(yè)發(fā)展和業(yè)務(wù)成熟度也有差別。NSA端到端產(chǎn)業(yè)鏈，包括芯片、終端、網(wǎng)絡(luò)都在2019年初成熟，高通、三星、海思、MTK都已推出5G基帶芯片，截至5月初已有52款5G商用終端發(fā)布。在2019到2020年，NSA終端是主力終端：高通第一代5G芯片只支持NSA商用，會(huì)有近20家終端廠商使用，三星第一批5G終端只支持NSA，蘋果在2020年前不會(huì)提供5G終端。

5G產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是一個(gè)宏大的生態(tài)體系演進(jìn)的過(guò)程，有一個(gè)自然延伸從而達(dá)到長(zhǎng)期繁榮的過(guò)程。在5G部署的早期，先行者通過(guò)NSA建網(wǎng)，從網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的成熟帶動(dòng)應(yīng)用的發(fā)展，再繼續(xù)撬動(dòng)行業(yè)數(shù)字化以及商業(yè)生態(tài)成功的探索，是構(gòu)筑領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)的最佳途徑。

比如，韓國(guó)5G初期部署采用NSA，借助現(xiàn)有4G生態(tài)，短短一個(gè)月就發(fā)展了26萬(wàn)5G用戶，刷新了4G時(shí)代的歷史記錄。與此同時(shí)，韓國(guó)運(yùn)營(yíng)商均推出了VR/AR、云游戲、5G新媒體、智慧工廠等5G新應(yīng)用?？梢灶A(yù)見(jiàn)，韓國(guó)運(yùn)營(yíng)商在基于一定規(guī)模5G用戶基礎(chǔ)上，在eMBB業(yè)務(wù)如高清視頻、VR/AR等業(yè)務(wù)上優(yōu)先逐步培養(yǎng)用戶習(xí)慣，未來(lái)可能擁有對(duì)該產(chǎn)業(yè)鏈和整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)更多的主導(dǎo)權(quán)。

總而言之，NSA或者SA，是5G架構(gòu)選擇問(wèn)題，也是5G標(biāo)準(zhǔn)的不同階段，都是名正言順的5G，只是策略不同和對(duì)生態(tài)成熟度的充分考慮的結(jié)果。目前，有實(shí)力的設(shè)備商提供的基站大多端到端支持雙模(NSA和SA)，可支持運(yùn)營(yíng)商靈活選擇和部署。我們必須了解到，5G產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程，5G的行業(yè)數(shù)字化也是一個(gè)逐步繁榮的過(guò)程，唯有先行者的勇于探索，才能讓5G的發(fā)展走的更加堅(jiān)定，才能構(gòu)筑一個(gè)更加健康的5G生態(tài)系統(tǒng)。