NSA和SA网络模式有什么区别?哪个更好?
NSA(选项3x)和SA(选项2),乍一看,其实就像三轮摩托车和两轮摩托车的区别。
NSA采用双连接模式,5G NR控制面锚定到4LTE,有利于旧的4G核心网EPC。SA,5G NR直接接入NG核心网,不再依赖4G,是完整独立的5G网络。
比较上述体系结构,NSA和SA之间有三个主要区别:
1)NSA没有5G核心网,SA有5G核心网,这是关键区别。
NSA组网下,5G和4G在接入网层面互通,互联复杂;在SA组网下,5G网络独立于4G网络,5G和4G只在核心网层面互通,互联简单。
3)在NSA组网下,终端连接LTE和NR两种无线接入技术;在SA组网下,终端只连接NR,一种无线接入技术。
简单来说,与SA相比,NSA缺少一个新大脑(5G核心网),在5G-4G互联互通上还在拖后腿。
看似简单的架构差异,会涉及到一堆性能指标的差异,主要包括网络时延、上行带宽、网络灵活性和敏捷性、服务可靠性。我们来谈谈这些性能差异。
核心网
国家安全局缺少一个新大脑
NSA和SA的关键区别在于是否有5G核心网。5G核心网和4G核心网有什么区别?
相比2/3/4G,5G核心网是颠覆性的设计。基于cloud native和SBA服务架构,可以快速高效地创建“网络切片”,不同的切片可以应对不同行业多样化的5G用例,从而帮助运营商从2C市场拓展到2B市场,寻求新的商业模式和收入增长点。
网络切片可以通过灵活的网络资源组合,为不同行业的5G用例保障不同的QoS,可以大幅提升网络服务质量,降低部署成本。
5G核心网的用户面和控制面完全分离,使UPF (user plane function,用户面功能)实现下沉和分布式部署。接下来,UPF和MEC(多址边缘计算)完美而自然地融合在一起,分布在网络接入侧、本地侧、汇聚侧和核心侧。
分布式UPF/MEC意味着内容和服务将从互联网进入移动内网,使其更接近用户端,从而降低网络传输时延,减轻核心网和骨干传输网的负担,实现工业自动控制、远程控制、AR/VR等低时延、大带宽的5G应用。
运营商将基于网络切片和MEC扩展到2B市场,这可以说是5G的最大价值。虽然5G网络能力也会带动2C市场的新业务,如VR、云游戏等,但随着移动通信几十年的快速发展,人们的连接已经趋于饱和,单靠2C市场的商业模式是不够的。运营商迫切需要将重点转移到发展2B市场,开发VR/AR、智能交通、智能安防、智能电网和工业自动控制等广泛的行业应用。
此外,在安全架构方面,5G核心网比4G EPC更强,加密算法更强,隐私加密更安全,网间互联更安全,用户数据更安全,可以全面实现网络安全保护。
但在NSA组网下,由于没有5G核心网,既不能支持网络切片,也不能完美支持MEC,因此网络时延、业务部署敏捷性和服务可靠性,以及支持5G新用例都会大打折扣。
5G-4G互联
NSA比SA更复杂
如上所述,在NSA组网下,5G和4G在接入网层面互通,互联更加复杂。
首先,互联的复杂度会影响空口时延。控制平面时延方面,NSA组网中NR锚定LTE控制平面,所以控制平面时延基本和4G一样。在用户平面延迟方面,如果LTE和NR数据流聚合,用户平面延迟将被限制在4G。
其次,互联的复杂度会影响切换时延。在NSA组网下,由于5G NR锚定在4G LTE,如果LTE锚定发生变化,需要很长时间才能完成从NR到NR的切换。
如上图所示,在NR和NR之间切换时,要先删除源子载波释放源NR资源,然后进行LTE到LTE的切换,再添加目标子载波分配目标NR资源。整个过程至少需要150ms。
然而,在SA组网中,NR-to-NR切换独立于LTE切换,同频切换时延仅为40ms左右,异频切换时延仅为60 ms..至于SA和n SA之间的切换,相当于NR-LTE异构系统切换,延迟只有70 ms左右..
上行带宽
NSA比SA低很多
在NSA组网下,终端天线要连接LTE和NR无线接入技术;在SA组网下,终端天线只连接NR这种无线接入技术。如果终端配置了两个天线,一个天线连接NR,另一个天线连接LTE在NSA网络下;在SA网络中,两根天线都连接到NR。
增加天线数量是提高无线网速的主要途径之一,也就是说同样的终端在SA组网下的上行速率远大于在NSA组网下的上行速率,理论上要高出一倍。
在NSA组网下,这些性能缺陷会限制5G的用例,直接影响运营商对新业务的拓展。
5G用例
NSA限制了创新应用。
5G具有大带宽、低时延和多连接的网络能力,加上网络切片和MEC技术,将使整个行业的创新应用成为可能。但由于NSA在5G核心网、上行带宽、时延等方面的能力有限,很多5G应用创新都会受阻。