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NSA or SA架构,选择并不困难

今年6月,3GPP宣布5G独立组网(SA)标准正式冻结。我国5G建设到底采用最新冻结的SA架构,还是早在2017年12月就已冻结的非独立组网(NSA)架构,引发市场热议。

1.NSA or SA市场分歧较大,SA无疑将是主流部署方式

5G的网络架构包含有独立的SA和与4G网络相结合的NSA两种:

独立组网模式(SA):指的是新建5G网络,包括新基站、回程链路以及核心网。SA引入了全新网元与接口的同时,还将大规模采用网络虚拟化、软件定义网络等新技术,并与5GNR结合,同时其协议开发、网络规划部署及互通互操作所面临的技术挑战将超越3G和4G系统。

非独立组网模式(NSA):非独立组网指的是使用现有的4G基础设施,进行5G网络的部署。基于NSA架构的5G载波仅承载用户数据,其控制信令仍通过4G网络传输。

运营商可根据业务需求确定升级站点和区域,不一定需要完整的连片覆盖。

近来,关于国内5G建网是会采用独立组网模式(SA)还是非独立组网模式(NSA)引发了市场的热议。

1.1. NSA的优势在哪儿?

SA架构相比较而言更为简单,而NSA架构则略为复杂。相较SA,NSA的优势主要包括:

1)借助目前成熟的4G网络扩大5G 覆盖范围。由于手机终端发射功率有限,所以5G网络的覆盖范围主要受限于上行(即手机发送信号到基站),那么通过与4G联合组网的方式(NSA)可以实现5G单站覆盖范围的扩大;

2)NSA标准更早结束,产品更成熟。NSA相较SA标准更为提前,产品路标也相应的提早成熟。当前我国5G推进组也已经基本完成了NSA的大部分测试工作;

3)无需建设新的核心网。NSA组网下,5G基站将利用现有4G核心网,省去5G核心网络的建设。

1.2. 相较SA,NSA架构也有如下劣势

1)仍必须改动4G现网。如上所述,NSA是4G网络和5G网络融合的组网方式,所以势必涉及到对4G现网的升级改造(包括无线和核心网);同时5G NR应用频段更高,覆盖范围更小,现有4G网络密度无法满足5G覆盖。

2)无法调整现有设备的供应商结构。NSA组网方式下,更加依托于原有的设备投入,采用NSA需要互操作的统一性,仍然需要采购原网厂商的设备,则运营商不能重新划分设备厂商的投资结构。

3)现网无法满足5G高可靠低时延要求。由于NSA无需建设5G新核心网,且NSA需借助4G无线空口(NSA无线锚点在4G),但现有的4G核心网架构和4G空口却无法满足5G对于时延和传输可靠性的要求。

1.3. NSA架构有助于快速建网,但较SA直接建网资本开支更高

连续覆盖的前提下,无论采用SA还是NSA密集城区场景所需5G基站数量相同。考虑到国内4G现网在密集城区的站间距已经在300米以内,通过对5G基站在密集城区室外场景的链路预算分析,我们认为在4G/5G基站共站址的基础上,SA网络架构方案即可实现5G的连续覆盖(NSA架构下,也需要5G和4G基站共站址);

SA基站单站价格更有优势。由于NSA需要5G与4G同厂商,而SA则无此要求。因此NSA架构下,运营商在采购5G基站时的议价能力势必会减弱。

如果国内5G商用牌照提前发放,NSA或将成为部分运营商的先期建网选择,但最终还是会走向SA架构。一方面,NSA为运营商快速建网提供了现实选择(产品更成熟、无需改动核心网等优势),但由于支持增强URLLC的5G 3GPP R16版本将在2019年12月冻结,我们认为运营商未来如果要支持R16,则届时运营商会逐步选择SA架构进行组网,以便实现5G网络对诸如自动驾驶、工业互联、远程医疗等低延时高可靠的新应用的商用支持。

基于上述现实条件下,我们假设:1)相较SA架构5G基站,采用NSA架构建网方案的单站价格会贵30%-50%,再加上4G站的改造费用,预计在相同规模下,NSA架构的投资会比SA架构贵60%-80%;

2)考虑到国家较高的5G建网要求,如果运营商在2019年建网开始时选择NSA架构,预计在引入SA架构前会完成5G总建设规模的30%左右(2019-2020年),剩下的70%建设量将选择SA架构。

那么相较直接采用SA,采用先NSA后SA架构的建网方式,5G无线网络建设的总投资规模预计会增加18%~24%。(即:0.3×(1.6~1.8)+0.7=(1.18~1.24))。

结论:

1)选择NSA架构可以在初期帮助运营商实现更快速的5G建网,但后期为了实现连续覆盖和支持全部的5G场景,未来向SA的演进势在必行;

2)相比直接采用SA架构建网而言,采用先NSA后SA的方式建网更快但总的资本支出也会增加约18%-24%。

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