5G專業(yè)術語解釋SA及NSA

1、NR（新空口）3G時代的空口核心技術是CDMA，4G的空口核心技術是OFDM，5G新空口與以往就不同，在于：新的波形，新的多址方式，新的編碼方式等。例如波形，基礎波形的設計是實現(xiàn)統(tǒng)一空口的基礎，同時兼顧靈活性和頻譜的利用效率。雖然還是用的OFDM，但4G的OFDM滿足不了5G時代的要求。OFDM將高速率數(shù)據(jù)通過串/并轉(zhuǎn)換調(diào)制到相互正交的子載波上去，并引入循環(huán)前綴，較好地解決了令人頭疼的碼間串擾問題。未來，不同的應用對空口技術的要求迥異，例如毫秒級時延的車聯(lián)網(wǎng)業(yè)務要求極短的時域Symbol和TTI，這就需要頻域較寬的子載波間隔。F-OFDM能為不同業(yè)務提供不同的子載波間隔和Numerology，

2、以滿足不同業(yè)務的時頻資源需求。此時不同帶寬的子載波之間本身不再具備正交特性，需要引入保護帶寬，例如OFDM就需要10%的保護帶寬，這樣一來，F(xiàn)-OFDM的靈活性是保證了，頻譜利用率會不會降低？正所謂魚與熊掌不可兼得，靈活性與系統(tǒng)開銷一向是一對矛盾。但是，F(xiàn)-OFDM通過優(yōu)化濾波器的設計大大降低了帶外泄露，不同子帶之間的保護帶開銷可以降至1%左右，不僅大大提升了頻譜的利用效率，也為將來利用碎片化的頻譜提供了可能。上線數(shù)據(jù)信道還可以具備CP-OFDM或DFT-s-OFDM的方式，具體可以參閱5G標準。NSA和SA就是5G獨立組網(wǎng)和非獨立組網(wǎng)（不是NASA啊，哈哈）這里有一個誤區(qū)，認為5G獨立組網(wǎng)就

3、是一個單獨的新網(wǎng)絡，以往的基站、手機全部都要換，其實，就算是獨立組網(wǎng)，5G標準中也定義了協(xié)同4G的方案，4G和5G網(wǎng)絡在挺多年會共存，而手機制造商，未來制造的5G手機，也必定是會同時支持5G和4G網(wǎng)絡的。NG-RAN就是5G的無線接入網(wǎng)，還有下面幾個基礎概念gNB：向UE提供NR用戶面和控制面協(xié)議終端的節(jié)點，并且經(jīng)由NG接口連接到5GC。NG-eNB：向UE提供E-UTRA用戶面和控制面協(xié)議終端的節(jié)點，并且經(jīng)由NG接口連接到5GC。今年6月，3GPP宣布5G獨立組網(wǎng)（SA）標準正式凍結。我國5G建設到底采用最新凍結的SA架構，還是早在 2017年 12月就已凍結的非獨立組網(wǎng) （NSA）架構，引

4、發(fā)市場熱議。NSA or SA市場分歧較大，SA無疑將是主流部署方式5G的網(wǎng)絡架構包含有獨立的SA和與4G網(wǎng)絡相結合的NSA兩種：獨立組網(wǎng)模式（SA）：指的是新建5G網(wǎng)絡，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，還將大規(guī)模采用網(wǎng)絡虛擬化、軟件定義網(wǎng)絡等新技術，并與5GNR結合，同時其協(xié)議開發(fā)、網(wǎng)絡規(guī)劃部署及互通互操作所面臨的技術挑戰(zhàn)將超越3G和4G系統(tǒng)。非獨立組網(wǎng)模式（NSA）： 非獨立組網(wǎng)指的是使用現(xiàn)有的4G基礎設施，進行5G網(wǎng)絡的部署?；贜SA架構的5G 載波僅承載用戶數(shù)據(jù)，其控制信令仍通過4G網(wǎng)絡傳輸。運營商可根據(jù)業(yè)務需求確定升級站點和區(qū)域，不一定需要完整的連片

5、覆蓋。近來，關于國內(nèi)5G建網(wǎng)是會采用獨立組網(wǎng)模式（SA）還是非獨立組網(wǎng)模式（NSA）引發(fā)了市場的熱議。1.1. NSA的優(yōu)勢在哪兒？SA架構相比較而言更為簡單，而NSA架構則略為復雜。相較SA，NSA 的優(yōu)勢主要包括：1）借助目前成熟的4G網(wǎng)絡擴大5G 覆蓋范圍。由于手機終端發(fā)射功率有限，所以5G網(wǎng)絡的覆蓋范圍主要受限于上行（即手機發(fā)送信號到基站），那么通過與4G聯(lián)合組網(wǎng)的方式（NSA）可以實現(xiàn)5G 單站覆蓋范圍的擴大；2）NSA標準更早結束，產(chǎn)品更成熟。NSA相較SA標準更為提前，產(chǎn)品路標也相應的提早成熟。當前我國5G推進組也已經(jīng)基本完成了NSA的大部分測試工作；3）無需建設新的核心網(wǎng)。NS

6、A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)絡的建設。1.2. 相較SA，NSA架構也有如下劣勢1）仍必須改動4G現(xiàn)網(wǎng)。如上所述，NSA是4G網(wǎng)絡和5G網(wǎng)絡融合的組網(wǎng)方式，所以勢必涉及到對4G現(xiàn)網(wǎng)的升級改造（包括無線和核心網(wǎng)）；同時5G NR應用頻段更高，覆蓋范圍更小，現(xiàn)有4G網(wǎng)絡密度無法滿足5G覆蓋。2）無法調(diào)整現(xiàn)有設備的供應商結構。NSA組網(wǎng)方式下，更加依托于原有的設備投入，采用NSA需要互操作的統(tǒng)一性，仍然需要采購原網(wǎng)廠商的設備，則運營商不能重新劃分設備廠商的投資結構。3）現(xiàn)網(wǎng)無法滿足5G高可靠低時延要求。由于NSA無需建設5G新核心網(wǎng)，且NSA需借助4G無線空口（NSA無線錨

7、點在4G），但現(xiàn)有的4G核心網(wǎng)架構和4G空口卻無法滿足5G對于時延和傳輸可靠性的要求。1.3. NSA架構有助于快速建網(wǎng)，但較SA直接建網(wǎng)資本開支更高連續(xù)覆蓋的前提下，無論采用SA還是NSA密集城區(qū)場景所需5G基站數(shù)量相同?？紤]到國內(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)，通過對5G基站在密集城區(qū)室外場景的鏈路預算分析，我們認為在4G/5G基站共站址的基礎上，SA網(wǎng)絡架構方案即可實現(xiàn)5G的連續(xù)覆蓋（NSA架構下，也需要5G和4G基站共站址）；SA基站單站價格更有優(yōu)勢。由于NSA需要5G與4G同廠商，而SA則無此要求。因此NSA架構下，運營商在采購5G 基站時的議價能力勢必會減弱。如果國內(nèi)

8、5G商用牌照提前發(fā)放，NSA 或?qū)⒊蔀椴糠诌\營商的先期建網(wǎng)選擇，但最終還是會走向SA架構。一方面，NSA為運營商快速建網(wǎng)提供了現(xiàn)實選擇（產(chǎn)品更成熟、無需改動核心網(wǎng)等優(yōu)勢），但由于支持增強URLLC 的5G 3GPP R16版本將在2019年12月凍結，我們認為運營商未來如果要支持R16，則屆時運營商會逐步選擇SA架構進行組網(wǎng)，以便實現(xiàn)5G網(wǎng)絡對諸如自動駕駛、工業(yè)互聯(lián)、遠程醫(yī)療等低延時高可靠的新應用的商用支持?；谏鲜霈F(xiàn)實條件下，我們假設：1）相較SA架構5G基站，采用NSA架構建網(wǎng)方案的單站價格會貴30%-50%，再加上4G站的改造費用，預計在相同規(guī)模下，NSA架構的投資會比SA架構貴60%-

9、80%；2）考慮到國家較高的5G建網(wǎng)要求，如果運營商在2019年建網(wǎng)開始時選擇NSA架構，預計在引入SA架構前會完成5G總建設規(guī)模的30%左右（2019-2020年），剩下的70%建設量將選擇SA 架構。那么相較直接采用SA，采用先NSA 后SA架構的建網(wǎng)方式，5G無線網(wǎng)絡建設的總投資規(guī)模預計會增加18%24%。（即：0.3×(1.61.8)+0.7=(1.181.24)）。結論：1）選擇NSA架構可以在初期幫助運營商實現(xiàn)更快速的5G建網(wǎng)，但后期為了實現(xiàn)連續(xù)覆蓋和支持全部的5G場景，未來向SA的演進勢在必行；2）相比直接采用SA架構建網(wǎng)而言，采用先NSA后SA的方式建網(wǎng)更快但總的資本

10、支出也會增加約18%-24%。2. 無論采用何種網(wǎng)絡架構，5G商用的步伐都不會放緩基于市場的爭論，我們認為無論最終國內(nèi)運營商采用何種網(wǎng)絡架構，5G商用的步伐都不會放緩，建設和投資規(guī)模也不會縮水。下一步國內(nèi)的工作重點將是5G頻譜的劃分，以求年內(nèi)實現(xiàn)預商用。而2019年隨著終端芯片的成熟和終端品類的推出，2020年國內(nèi)5G將實現(xiàn)全面商用。首先，2020年實現(xiàn)商用的5G 是“中國制造2025”藍圖中的重要一環(huán)。5G不單止是移動通信技術的增強，也是萬物互聯(lián)的時代，還包括 mMTC（大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)）和URLLC（低延遲通信）的應用場景。5G網(wǎng)絡將是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等領域的基礎。其次，中國力量越

11、來越強大，必將充分利用產(chǎn)業(yè)規(guī)模優(yōu)勢。中國通信產(chǎn)業(yè)鏈的參與企業(yè)數(shù)量越來越多，最初從幾家核心設備商，到現(xiàn)在從運營商到終端數(shù)十家企業(yè)；中國企業(yè)在3GPP標準制定中的話語權已經(jīng)非4G可比，在5G后續(xù)標準會議中將會充分利用產(chǎn)業(yè)規(guī)模的優(yōu)勢爭取利益，不會因為貿(mào)易戰(zhàn)的影響放棄發(fā)揮影響力的機會。按照我們推測，本次5GNR第一個標準凍結后，產(chǎn)業(yè)鏈推進速度將會大大提升。1、主設備商：預計華為、中興從標準凍結到試商用設備出爐約需要69個月時間，即明年Q1Q2。華為、中興作為第一梯隊中國廠商會更早實現(xiàn)，預測愛立信、諾基亞則會稍晚于中國廠商。2、 終端廠家：上游芯片廠家研發(fā)周期也要9個月時間，預計到明年Q2Q3成熟。芯片

12、產(chǎn)品需要跟設備互通性測試。終端企業(yè)在芯片產(chǎn)品到手之后，需要一段時間調(diào)試，預計看到量產(chǎn)的智能手機要到明年Q42020年上半年。3、 CPE產(chǎn)品（用戶駐地設備）：在明年Q3度可能會出現(xiàn)，但是在中國的普及率并不高，大眾主要接受的還是智能機的設備。3、NSA架構對終端帶來的挑戰(zhàn)3.1 NSA架構下5G終端的特征：同時處理4G和5G網(wǎng)絡數(shù)據(jù)不同于SA架構下5G終端僅需要處理5G網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)，NSA架構下5G終端需要同時處理來自4G網(wǎng)絡和5G網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)，因此支持NSA架構對于5G終端的設計來說勢必會更為復雜。支持NSA架構5G網(wǎng)絡的終端在設計上面臨哪些挑戰(zhàn)呢？3.2 NSA架構下5G終端的優(yōu)勢：成熟更早且下

13、行速率高首先，我們來談談與SA架構相比，NSA架構下5G終端的優(yōu)勢：1）因為NSA的標準更早凍結，因此支持NSA架構的芯片也會更早誕生，支持NSA架構的手機等終端也有望更早實現(xiàn)商用；2）因為NSA架構下終端需要同時連接4G和5G網(wǎng)絡，因此NSA相比SA可疊加4G網(wǎng)絡的速率，因此在下行（基站到終端）速率上會更具優(yōu)勢。3.3 NSA架構下5G終端的挑戰(zhàn)：設計更復雜、器件成本提高、射頻性能受影響但同時，因為NSA架構下，5G終端需要同時接入4G網(wǎng)絡，因此需要支持4G 和5G網(wǎng)絡的雙連接，這勢必會為5G終端帶來新的挑戰(zhàn)：1）由于4G的商用頻段眾多（以國內(nèi)為例，4G頻段就包括800MHz、900MHz、1.8GHz、1.9GHz、2.1GHz、2.3GHz、2.6GHz等多個頻段），因此除非采用定制化（即僅支持某一特定的4G頻段），否則為了同時顧及到不同的4G頻段，支持雙連接的終端在射頻的設計上會非常復雜；2）為了同時滿足終端的兩路信號連接，需要引入雙工器這一元器件（如上圖2 中紅圈所示），