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什么叫5G NSA/SA混合模式?

 小狮子002 2020-05-07

首先这里NSA/SA混合组网不是指一个区域即有NSA基站覆盖,又有SA基站插花交替覆盖。而是指同一个5G基站支持NSA和SA两种协议栈,且同时工作存在于同一个5G小区。其次,NSA到SA(纯SA改造周期长)的演进不是一蹴而就,NSA/SA混合组网模式的存在能保障已入网仅支持NSA的终端可以继续体验5G,而新入网SA终端的5G体验会更连续,同时还能快速支持垂直行业生态发展。

华为推荐分三步演进,首先5G初期部署阶段(2019~2020年)主流NSA(Option 3x),少量运营商选择SA (Option2);其次5G垂直行业导入阶段(2020~2022年)NSA和SA共存(Option 3x+2);最终目标网络阶段(2022年以后)Option2为终极目标网络。
NSA/SA混合组网部署实现时,无线基站与核心网网元配置需要参考以下对比表格进行变更:

5G基站作为NSA/SA双模基站存在时,以en-gNB的身份通过X2接口与eNB相连,并与EPC通过S1-U接口建立用户面连接。同时双模基站以gNB身份,通过NG接口与5GC核心网建立控制面和用户面连接,与其他双模基站(gNB)之间通过Xn接口相连。所以双模基站(同时支持NSA和SA)相邻gNB1和gNB2之间既要配置Xn口,也要配置X2-U和X2-C接口,基站具体改造参数配置关键点如下表所示:

部署改造完成后,NSA通过4G小区携带NR系统消息MIB和RMSI,SA则通过NR小区自己广播系统消息。如果将NSA/SA这两个NR小区分开建,相当于在BBU和AAU同时占用两套小区逻辑资源,并且同时向同一扇区方向进行覆盖,为规避同频干扰还需要实现异频覆盖,同时还要独立维护两层网络,从资源利用率和运维复杂性投入上看性价比太低。所以NSA/SA混合组网中,无线NR双模基站中,NSA的NR小区和SA的NR小区实际上作为同一个逻辑小区覆盖,并且共小区ID,该逻辑小区同时为NSA和SA用户提供接入服务,NSA和SA用户共用该逻辑小区所有资源。
同一小区同时支持NSA与SA用户接入,理论上来讲是完全可行的。首先看协议体系,不论NSA还是SA,目前商用网络都是基于3GPP R15协议标准冻结而形成的产品化网络,5G NSA网络主要服务eMBB业务,以Option3X网络架构为主;SA网络服务eMBB与垂直行业业务,以Option2为主。再从流程上看,当终端开机后,由终端根据自己能力结合网络覆盖情况来判断优先接入NSA还是SA。
在4G和5G小区同覆盖场景,终端只支持NSA则只接入4G,如果是NSA/SA双模终端,则参考下表中不同终端的默认接入机制来实现选网:
在4G和5G小区不同覆盖场景,4G覆盖好,5G覆盖稍差,双模终端初始接入4G,再基于两种不同状态来确定不同动作:
a. 若终端处于空闲态,UE根据公共优先级和重选参数重选到5G,通常配置5G小区的公共优先级要比4G高;
b. 若终端处于连接态,UE基于覆盖或者业务(QCI)切换/重定向到5G(建议核心网之间开通N26接口)。
另外网络侧也可以通过SPID策略控制不同用户的驻留优先级,终端驻留在LTE,即NSA;驻留在5G,即SA。5G用户需同时NSA、SA签约,保障NSA和SA间切换连续性。存量NSA用户升级成SA用户,支持不换卡不换号。

当双模终端完成接入后,在移动过程中,区分不同覆盖场景进行:

图三:NSA/SA双模终端移动策略
1. 从NSA覆盖区移动到SA覆盖区域,双模终端可从NSA切换到SA:
a. 终端从LTE移动到5G SA的覆盖区,如果有数据业务承载,则触发基于业务的异系统测量;
b. 当测量到NR小区后,如果UE处于NSA状态,则先将NR辅载波删除;
c. 删除NSA辅载波后,通过切换流程,UE从LTE切换到NR。
2. 从SA覆盖区移动到NSA覆盖区,双模终端可从SA切换到NSA:
a. 终端移动超出5G SA的覆盖区,如果没有5G邻区,则触发异系统切换/重定向LTE;
b. 切换到LTE网络后,业务恢复,eNodeB判断网络支持NSA,则增加NR辅载波。
另外,讲到网络演进时,大家还会联想到Option7场景,其支持者主要考虑到几年之后4G的EPC退网,4G的基站从LTE升级到eLTE,一般情况只需要升级软件,属于平滑路线,并且是在Option2以后演进,跟NSA/SA混合组网不存在冲突。
考虑到NSA网络不支持NR流量实时统计,建议NSA组网下LTE&NR流量合并统计计费。SA网络支持5G流量实时统计,但考虑到UE在移动过程中会涉及NSA网络与SA网络之间的切换,因5G用户NSA&SA统一签约,建议NSA&SA混合组网下LTE&NR流量合并统计。

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