cookieOptions = {...}; .5G 獨立組網和非獨立組網的 8 種方式,有什麼不同? - 3S Market「全球智慧科技應用」市場資訊網

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2018年6月25日 星期一

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來源:亿欧网


5G不僅可以應用於行動通信技術,也可以應用於物聯網場景。當前,主要處於部署5G網路階段,分為兩個部分:核心網和基地台。

由於成本高昂且部署複雜,3GPP分為獨立組網和非獨立組網進行部署,共列舉了8種不同的5G網路架構。

3GPP無線通訊標準的沿革與現況- STPI Research Portal
5G即第五代通信技術,相對於前四代通信技術,5G不僅應用於行動通信技術,也可應用於物聯網,主要包括三大應用場景eMBB(enhanced Mobile Broadban, 增強型行動寬頻)、mMTC(massive Machine Type Communications, 大規模物聯網)和URLLC(Ultra-Reliable and Low Latency Communications, 超可靠,低延遲通信),其中mMTC又包括eMTC(enhanced Machine Type Communications, 增強型物聯網)和NB-IoT(Narrow Band Internet of Things,窄頻物聯網)。

eMTC和NB-IoT兩者,同屬3GPP標準內的LWPA(Low Power Wide Area,低功耗廣域)技術,兩者既相互競爭,又相互補充。兩者的標準化進程、產業發展、現網應用等有很多相似之處,但同時兩者在移動性、速率以及成本等,有一些不同之處。若對語音、移動性、速率等有較高要求,則可選擇eMTC技術。若對這些要求不高,而對成本、覆蓋等要求較高,則可選擇NB-IoT技術。

實現5G的應用,首先需要建設和部署5G網路,5G網路的部署主要需要兩個部分:無線接入網(Radio Access Network,RAN)和核心網(Core Network)。

無線接入網主要由基地台(基站)組成,為用戶提供無線接入功能。核心網則主要為用戶提供互聯網接入服務,和相應的管理功能等。由於部署新的網路投資巨大,且要分別部署這兩部分,所以3GPP(3rd Generation Partnership Project, 一個標準化組織)分為了兩種方式進行部署SA(Standalone, 獨立組網)和NSA(Non-Standalone, 非獨立組網)。

獨立組網指的是新建一個現有的網路,包括新基地台、回程鏈路以及核心網,非獨立組網指的是使用現有的4G基礎設施,進行5G網路的部署。

在2016年6月制定的標準中,3GPP共列舉了Option1、Option2 、Option 3/3a、Option 4/4a、Option 5、Option 6、Option 7/7a、Option 8/8a等8種5G架構選項。其中,Option1、Option 2、Option5和Option 6屬於獨立組網方式,其餘屬於非獨立組網方式。

在2017年3月發佈的版本中,優選了(並同時增加了2個子選項3x和7x)Option 2、Option 3/3a/3x、Option 4/4a、Option 5、Option 7/7a/7x等5種5G架構選項。獨立組網方式還剩下Option2和Option 5兩個選項。下邊分別說明各個方式怎麼進行網路部署。

Option 1和Option 2

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選項1是4G網路目前的部署方式,由4G的核心網和基地台組成。實線叫做用戶面,代表傳輸的數據,虛線叫做控制面,代表傳輸管理和調度數據的命令。選項2屬於5G獨立組網,使用5G的基地台和5G的核心網,服務品質更好,但成本也很高。

Option 3

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選項3主要使用的是4G的核心網路,分為主站和從站,與核心網進行控制面命令傳輸的基地台為主站。由於傳統的4G基地台處理數據的能力有限,需要對基站進行硬體升級改造,變成增強型4G基地台,該基地台為主站,新部署的5G基地台作為從站進行使用。

同時,由於部分4G基地台時間較久,電信商不願意花資金進行基站改造,所以就想了另外兩種辦法,選項3a和選項3x。選項3a就是5G的用戶面數據,直接傳輸到4G核心網。

而選項3x是將用戶面數據,分為兩個部分,將4G基地台不能傳輸的部分數據,使用5G基地台進行傳輸,而剩下的數據仍然使用4G基地台進行傳輸,兩者的控制面命令,仍然由4G基地台進行傳輸。

Option 4

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選項4與選項3的不同之處就在於,選項4的4G基地台和5G基地台共用的是5G核心網,5G基地台作為主站,4G基地台作為從站。由於5G基地台具有4G基地台的功能,所以選項4中4G基地台的用戶面和控制面,分別透過5G基地台傳輸到5G核心網中,而選項4a中,4G基地台的用戶面,直接連接到5G核心網,控制面仍然從5G基地台傳輸到5G核心網。

Option 5和Option 6

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選項5可以理解為先部署5G的核心網,並在5G核心網中,實現4G核心網的功能,先使用增強型4G基地台,隨後再逐步部署5G基地台。選項6是先部署5G基地台,採用4G核心網。但此選項會限制5G系統的部分功能,如網路切片,所以選項6已經被捨棄。

Option 7

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選項7和選項3類似,唯一的區別是將選項3中的4G核心網,變成了5G核心網,傳輸方式是一樣的。

Option 8

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選項8和8a使用的是4G核心網,運用5G基地台,將控制面命令和用戶面數據,傳輸至4G核心網中,由於需要對4G核心網進行升級改造,成本更高,改造更加複雜,所以這個選項在2017年3月發佈的版本中被捨棄,這裡不做更多的介紹。

2017年12月,5G的非獨立組網(NSA)標準第一個版本正式凍結。2018年6月,5G的獨立組網(NA)已經實現了部分功能凍結,預計第三季實現整體標準的凍結。

然而,目前現存的版本,更多的側重於行動頻寬,和高可靠低時延應用,5G更多的應用場景和標準,還未被定義出來,預計2019年底5G的標準會被全面制定出來。

為了避免短期內的高投入,各電信商會根據自己的實際情況,選擇不同的部署方式。

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