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5G將至 到底選NSA還是SA架構(gòu)

2018-09-03
關(guān)鍵詞: 3GPP 5G SA 無(wú)線

  今年6月,3GPP宣布5G獨(dú)立組網(wǎng)(SA)標(biāo)準(zhǔn)正式凍結(jié)。我國(guó)5G建設(shè)到底采用最新凍結(jié)的SA架構(gòu),還是早在2017年12月就已凍結(jié)的非獨(dú)立組網(wǎng)(NSA)架構(gòu),引發(fā)市場(chǎng)熱議。

  1.NSA or SA市場(chǎng)分歧較大,SA無(wú)疑將是主流部署方式

  5G的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)包含有獨(dú)立的SA和與4G網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的NSA兩種:

  獨(dú)立組網(wǎng)模式(SA):指的是新建5G網(wǎng)絡(luò),包括新基站、回程鏈路以及核心網(wǎng)。SA引入了全新網(wǎng)元與接口的同時(shí),還將大規(guī)模采用網(wǎng)絡(luò)虛擬化、軟件定義網(wǎng)絡(luò)等新技術(shù),并與5GNR結(jié)合,同時(shí)其協(xié)議開(kāi)發(fā)、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃部署及互通互操作所面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)將超越3G和4G系統(tǒng)。

  非獨(dú)立組網(wǎng)模式(NSA):非獨(dú)立組網(wǎng)指的是使用現(xiàn)有的4G基礎(chǔ)設(shè)施,進(jìn)行5G網(wǎng)絡(luò)的部署?;贜SA架構(gòu)的5G載波僅承載用戶數(shù)據(jù),其控制信令仍通過(guò)4G網(wǎng)絡(luò)傳輸。

  運(yùn)營(yíng)商可根據(jù)業(yè)務(wù)需求確定升級(jí)站點(diǎn)和區(qū)域,不一定需要完整的連片覆蓋。

  近來(lái),關(guān)于國(guó)內(nèi)5G建網(wǎng)是會(huì)采用獨(dú)立組網(wǎng)模式(SA)還是非獨(dú)立組網(wǎng)模式(NSA)引發(fā)了市場(chǎng)的熱議。

  1.1. NSA的優(yōu)勢(shì)在哪兒?

  SA架構(gòu)相比較而言更為簡(jiǎn)單,而NSA架構(gòu)則略為復(fù)雜。相較SA,NSA的優(yōu)勢(shì)主要包括:

  1)借助目前成熟的4G網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)大5G 覆蓋范圍。由于手機(jī)終端發(fā)射功率有限,所以5G網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍主要受限于上行(即手機(jī)發(fā)送信號(hào)到基站),那么通過(guò)與4G聯(lián)合組網(wǎng)的方式(NSA)可以實(shí)現(xiàn)5G單站覆蓋范圍的擴(kuò)大;

  2)NSA標(biāo)準(zhǔn)更早結(jié)束,產(chǎn)品更成熟。NSA相較SA標(biāo)準(zhǔn)更為提前,產(chǎn)品路標(biāo)也相應(yīng)的提早成熟。當(dāng)前我國(guó)5G推進(jìn)組也已經(jīng)基本完成了NSA的大部分測(cè)試工作;

  3)無(wú)需建設(shè)新的核心網(wǎng)。NSA組網(wǎng)下,5G基站將利用現(xiàn)有4G核心網(wǎng),省去5G核心網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)。

  1.2. 相較SA,NSA架構(gòu)也有如下劣勢(shì)

  1)仍必須改動(dòng)4G現(xiàn)網(wǎng)。如上所述,NSA是4G網(wǎng)絡(luò)和5G網(wǎng)絡(luò)融合的組網(wǎng)方式,所以勢(shì)必涉及到對(duì)4G現(xiàn)網(wǎng)的升級(jí)改造(包括無(wú)線和核心網(wǎng));同時(shí)5G NR應(yīng)用頻段更高,覆蓋范圍更小,現(xiàn)有4G網(wǎng)絡(luò)密度無(wú)法滿足5G覆蓋。

  2)無(wú)法調(diào)整現(xiàn)有設(shè)備的供應(yīng)商結(jié)構(gòu)。NSA組網(wǎng)方式下,更加依托于原有的設(shè)備投入,采用NSA需要互操作的統(tǒng)一性,仍然需要采購(gòu)原網(wǎng)廠商的設(shè)備,則運(yùn)營(yíng)商不能重新劃分設(shè)備廠商的投資結(jié)構(gòu)。

  3)現(xiàn)網(wǎng)無(wú)法滿足5G高可靠低時(shí)延要求。由于NSA無(wú)需建設(shè)5G新核心網(wǎng),且NSA需借助4G無(wú)線空口(NSA無(wú)線錨點(diǎn)在4G),但現(xiàn)有的4G核心網(wǎng)架構(gòu)和4G空口卻無(wú)法滿足5G對(duì)于時(shí)延和傳輸可靠性的要求。

  1.3. NSA架構(gòu)有助于快速建網(wǎng),但較SA直接建網(wǎng)資本開(kāi)支更高

  連續(xù)覆蓋的前提下,無(wú)論采用SA還是NSA密集城區(qū)場(chǎng)景所需5G基站數(shù)量相同??紤]到國(guó)內(nèi)4G現(xiàn)網(wǎng)在密集城區(qū)的站間距已經(jīng)在300米以內(nèi),通過(guò)對(duì)5G基站在密集城區(qū)室外場(chǎng)景的鏈路預(yù)算分析,我們認(rèn)為在4G/5G基站共站址的基礎(chǔ)上,SA網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)方案即可實(shí)現(xiàn)5G的連續(xù)覆蓋(NSA架構(gòu)下,也需要5G和4G基站共站址);

  SA基站單站價(jià)格更有優(yōu)勢(shì)。由于NSA需要5G與4G同廠商,而SA則無(wú)此要求。因此NSA架構(gòu)下,運(yùn)營(yíng)商在采購(gòu)5G基站時(shí)的議價(jià)能力勢(shì)必會(huì)減弱。

  如果國(guó)內(nèi)5G商用牌照提前發(fā)放,NSA或?qū)⒊蔀椴糠诌\(yùn)營(yíng)商的先期建網(wǎng)選擇,但最終還是會(huì)走向SA架構(gòu)。一方面,NSA為運(yùn)營(yíng)商快速建網(wǎng)提供了現(xiàn)實(shí)選擇(產(chǎn)品更成熟、無(wú)需改動(dòng)核心網(wǎng)等優(yōu)勢(shì)),但由于支持增強(qiáng)URLLC的5G 3GPP R16版本將在2019年12月凍結(jié),我們認(rèn)為運(yùn)營(yíng)商未來(lái)如果要支持R16,則屆時(shí)運(yùn)營(yíng)商會(huì)逐步選擇SA架構(gòu)進(jìn)行組網(wǎng),以便實(shí)現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)對(duì)諸如自動(dòng)駕駛、工業(yè)互聯(lián)、遠(yuǎn)程醫(yī)療等低延時(shí)高可靠的新應(yīng)用的商用支持。

  基于上述現(xiàn)實(shí)條件下,我們假設(shè):1)相較SA架構(gòu)5G基站,采用NSA架構(gòu)建網(wǎng)方案的單站價(jià)格會(huì)貴30%-50%,再加上4G站的改造費(fèi)用,預(yù)計(jì)在相同規(guī)模下,NSA架構(gòu)的投資會(huì)比SA架構(gòu)貴60%-80%;

  2)考慮到國(guó)家較高的5G建網(wǎng)要求,如果運(yùn)營(yíng)商在2019年建網(wǎng)開(kāi)始時(shí)選擇NSA架構(gòu),預(yù)計(jì)在引入SA架構(gòu)前會(huì)完成5G總建設(shè)規(guī)模的30%左右(2019-2020年),剩下的70%建設(shè)量將選擇SA架構(gòu)。

  那么相較直接采用SA,采用先NSA后SA架構(gòu)的建網(wǎng)方式,5G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的總投資規(guī)模預(yù)計(jì)會(huì)增加18%~24%。(即:0.3×(1.6~1.8)+0.7=(1.18~1.24))。

  結(jié)論:

  1)選擇NSA架構(gòu)可以在初期幫助運(yùn)營(yíng)商實(shí)現(xiàn)更快速的5G建網(wǎng),但后期為了實(shí)現(xiàn)連續(xù)覆蓋和支持全部的5G場(chǎng)景,未來(lái)向SA的演進(jìn)勢(shì)在必行;

  2)相比直接采用SA架構(gòu)建網(wǎng)而言,采用先NSA后SA的方式建網(wǎng)更快但總的資本支出也會(huì)增加約18%-24%。


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