5G时代,大家最关心的是5G什么时候建好,5G手机什么时候降下来?
那5G建网我们会遇上什么样的问题,比如说,运营商是选NSA,还是选用SA进行组网,为什么呢?
SA比NSA到底好在哪里?
到目前科普类的文已经很多了,我们都知道SA比NSA会好,我们网络演进的目标就是SA,那这两种有什么区别,很少有人探讨过,下来我们就一块讨论下。
SA VS NSANSA的协议版本冻结早于SA,所以说NSA是5G网络的过渡方案,SA是5G网络的终极方案。
- NSA (Non Stand Alone):非独立组网,UE需要通过LTE基站与核心网信令交互(注册、鉴权等等)。5G不能独立工作,仅作为LTE数据管道的增强。
- SA (Stand Alone):独立组网,5G不依赖任何网络独立部署,控制面和用户面全部由NR自身解决。Standalone NR, 5GC connected
- ① SA组网性能明显优于NSA
- ② 覆盖不是SA的制约因素,NR有多种增强上下行覆盖的手段,并具备完善的异系统互操作能
- ③ 终极网络成本比NSA更低
- ④5GC引入对运营商非常有价值,SA组网可以在5G部署早期提供更好的5G用户体验
- ⑤SA相比NSA网络更抗干扰覆盖更好
SA 与NSA的组网架构
下面我们就细分析SA的五大明显优势:
1)NR 3.5GHz SA性能明显优于NSA
相比SA,在NSA组网下,终端在3.5GHz上行只有单发,导致以下问题:
- ① 上行覆盖受损3~6dB:发射功率只有23dBm,导致3.5GHz上行覆盖受损
- ② 单用户NR上行速率减少:上行失去SU-MIMO两流Beam-forming能力
- ③ 小区吞吐率损失:下行无法实现MU-MIMO和SU-MIMO并行
SA NR 3.5G的优势
同等边缘速率NSA SA覆盖半径与下行吞吐率对比
2)5G NR本身具备多种覆盖提升和性能保障手段
覆盖不是SA的制约因素,NR有很多增强上下行覆盖能力的手段
- ① 3dB:SA组网下,终端上行共26dBm
- ② 3dB:SA组网下,终端上行有双发分集增益
- ③ >15dB:上行接收分集。M-MIMO带来接收分集增益
SA NR的上下行覆盖增强效果
SA早期局部连续组网,NR和异系统间互操作
- ① LTE在建网初期也仅仅是做局部连续覆盖;
- ② NR建网初期也可以不连续覆盖,仅在容量需求大的地区做局部连续覆盖即可,NR具备和异系统之间的互操作能力。
5G LTEVS LTE 3G的互操作
3)NR 3.5G SA终极网络成本低于NSA
NSA只是5G网络的过渡方案,SA是5G最终目标架构
初期NSA需要二次升级到SA,因此NSA组网累计投资成本更高,在同等规模部署下NSA多出4项额外成本:
NR升级改造成本、4G改造成本(NSA)、EPC升级扩容成本、传输重配置成本
虽然SA的一次性成本,比NSA过度方案低,但是理想很丰满现实很骨感,我觉的有三点原因,让运营商建网初期大多不采用直接SA组网建设:
- ①SA的协议冻结比NSA晚,SA的相关协议还不成熟
- ②SA一次性成本压力太大,超出了运营商的预期,需要建设的站点数翻倍,独立部署,不利于初期快速组网
- ③ 5G的行业应用以及终端成熟未跟上,NSA的eMBB仍然够用。
题外话了,关键还是一个字“穷”,一次性拿不出来。
4)SA组网引入5GC,为运营商提供新业务拓展机会
- ① 引入5GC可以实现端到端5G业务体验,占领5G业务的制高点
- ② 5GC提供更精细的QoS控制、更灵活的组网、更开放的对外接口,可以为运营商提供新业务拓展机会
5GC为运营商能带来什么变化呢?
功能模块化 :5GC基于服务的全新架构模块相对开放,接口标准化,可以面向各种对象。
5G网络架构
网络切片化:5GC同一个物理网络可以虚拟出多个逻辑网络切片,且用户可同时连接多个切片,满足不同的应用场景需求
网络切片化
服务差异化:5GC相比于EPC把不同业务放在同一个承载,业务承载可以更细,我们可以简单的想像为,进程更多了,以每个IP数据流的粒度来管控QoS,粒度更细,有利于运营商实现精准服务,也有利于未来提供基于内容的差异化增值服务。
部署灵活化:5GC的用户面网关可以非常灵活地部署到任意位置,比如MEC。这样可以为每个用户选择最合理的转发路径
部署灵活化
固移融合化:实现包括固网有线等non-3GPP的统一接入,FMC下同一核心网
5)SA相比NSA网络更抗干扰覆盖更好
因为5G的高频的问题,带来的一个很大的问题,就是上行覆盖不足,因此各个厂家都提出不同的上行增强方案,比如说华为的上下行解耦,中兴的SUL等。
上下行解耦的部署策略,5G的下行传输将利用3.5GHz频段,而上行传输将会与LTE的1.8GHz进行频谱共享,根据LTE FDD空闲程度灵活分配给5G上行使用,实现5G与LTE的并存,不过,仍有一些不确定的问题
- ① 上行提升有限,会降低下行BF能力
- ②5G互调和谐波干扰,FDD 1.8GHz/900MHz 与NR 3.5GHz共存面临风险
目前电信和联通的部署在3.4G-3.6G,对其造成严重干扰的信号多为低频信号产生的二次谐波/三次谐波、二阶互调/三阶互调等。
电信和联通LTE部署在B3上,B3上行的二次谐波会对3.5 GHz下行造成二次谐波干扰。B3上行与3.5 GHz上行的二阶互调产物会对B3的下行接收造成干扰,此外还有更高阶的四阶互调和五阶互调干扰等,这些干扰均使灵敏度进一步恶化,NSA组网下的LTE和5G的双链接,相对SA组网上行干扰会更大,据公开测试数据,Band3上行(1710~1735MHz)的二次谐波是3420~3470MHz,对Band42(3400~3600MHz)可能会带来28dB的干扰(5MHz带宽时),而Band8(900MHz)给Band42带来12dB干扰。
LTE B3与5G 3.5G 之间的互调和谐波干扰
相比NSA组网,SA组网上下行优势,
NR 3.5G 上行增强有几个优势:
- ① UE 26dBm高发射功率
- ② UE 双发 Pre-coding(预编码)
- ③ 基站16/64天线接收
- ④ 基站高维抗干扰及MU-MIMO
相比NSA 上行单发,SA的双发弥补了上行覆盖损失,按设备厂家实验的情况,基本可以接近LTE的覆盖。
说了上行,那NR 3.5G下行优势:
- ① 单载波100M资源优势
- ② 基站16/64天线发射
- ③ 基站多天线抗干扰
- ④ 基站 MU-MIMO
除了NR上下行的优势外,还有一个不能忽视的问题,那就是终端支持上,NSA上行增强技术,需要终端支持,各个厂家的时间表里,有可能比5G初期商用更迟。
看完了以上,SA对比NSA的好处,大家应该对为什么SA是目标,国家大力支持SA的原因有所了解吧,以上是我的一点学习后总结,个人水平有限,有不对的或者有新的见解,欢迎评论区留言。
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