1.1 SA組網和NSA組網

SA組網(非獨立組網)是指使能5G網絡不需要其他移動通信系統的輔助,可以獨立進行工作。NSA組網(獨立組網)是指使能5G網絡需要其他移動通信系統的輔助,如果輔助缺失,那么5G網絡不可以獨立進行工作,通常而言5G網絡建設階段,NSA組網方式是在表明5G網絡的使用需要4G網絡進行輔助。

組網類型	部署流程
NSA	UE→4G基站/5G基站→4G/5G
SA	UE→5G基站→5G

SA組網options

5G移動通信系統的接入網有兩種接入方式:ng-eNB和gNB。3GPP確定的SA組網options分別為Option2和Option5,其中對應接入網使用gNB的為Option2；對應接入網使用ng-eNB的為Option5。

NSA Option3系列(2017年12月制定)

4G基站(eNB)和5G基站(gNB)共用4G核心網(EPC),LTE eNB和5G gNB用戶面可以直接連接到EPC,控制面板僅經由LTE e NB連接到EPC。用戶面可以分別經由LTE eNB、EPC或者gNB進行分流。優勢在于不必新增5G核心網,利用運營商現有4G網絡基礎設施快速部署5G,搶占覆蓋和熱點。但是5G信令全走4G通道,有4G核心網絡信令過載風險,因此該階段主要解決初期的5G覆蓋。Option3系列各類型的區別在于分流路徑不同,其中Option3通過eLTE基站進行用戶面分流,而Option3a和Option3x則分別通過EPC+和5G NR進行用戶面分流。

1.option3:所有上行/下行數據流都通過LTE部分的基站(eNB)傳輸,eNB決定哪些數據轉發給5G部分的基站(en-gNB)。簡單來說en-gNB不直接與4G核心網通信。

2.option3A:LTE eNB和en-gNB都可以直接與EPC核心網通信,但它們不能通過X2接口直接相互通信(單方向通信)。這意味著一個數據承載不能再LTE和NR之間共享負載。

3.option3X:用戶數據流直接流向5G部分的基站,然后通過無線方式傳送到移動設備。數據的一部分也可以通過X2接口轉發給LTE部分的基站,然后傳輸給UE。

NSA Option7系列(2018年12月確定)

增強4G基站(ng-eNB)與5G基站(gNB)共用5G核心網(EPC),該階段5G核心網替代了4G核心網,控制面則僅由ng-eNB連接到5GC,用戶面可以分別經由ng-eNB、5GC或者gNB進行分流,解決了4G核心網信令過載風險,主要面向5G容量需求。5G NR接入網做數據錨點支持X架構(LTE設備能力弱于NR,不適合做錨點)。Option7系列各類型的區別在于分流路徑不同,Option7通過eLTE基站進行用戶面分流,而Option7a和Option7x分別通過5GC和5G NR進行用戶面分流。

1.Option7:所有的控制面信令都經由eNB轉發,eNB將數據分流給gNB。

2.Option7A:所有的控制面信令都經由eNB轉發,NGC將數據分流至gNB。

3.Option7X:所有的控制面信令都經由eNB轉發,gNB可將數據分流至gNB。

NSA Option4系列(2019年12月確定)

增強型4G基站(ng-eNB)與5G基站(gNB)共用5G核心網(5GC),該階段5G核心網替代了4G核心網,控制面則僅由5G gNB連接到5GC,用戶面可以分別經由gNB、5GC或者ng-eNB進行分流。該階段不僅面向5G的增強型移動帶寬場景(eMBB),還面向大規模聯網(mMTC)和低時延高可靠物聯網(uRLLC)。是面向萬物連接時代5G的多樣化業務。Option4系列各類型的區別在于分流路徑不同,Option4通過5G NR進行用戶面分流,而Option4a則通過5GC進行用戶面分流。

1.Option4:所有的控制面都經由gNB轉發,gNB將數據分流給eNB。

2.Option4A:所有的控制面信令都經由gNB轉發,NGC將數據分流至eNB。

基站協議	定義
eNB	面向終端提供E-UTRAN用戶面和控制面協議,并且通過S1接口連接到EPC的網絡節點
ng-eNB	面向終端提供E-TURAN用戶面和控制面協議,并且通過NG接口連接到5GC的網絡節點；
gNB	面向終端提供NR用戶面和控制面協議,并且通過NG接口連接到5GC的網絡節點
en-gNB	面向終端提供NR用戶面和控制面協議,并且通過S1-U接口連接到EPC的網絡節點

分類	非獨立NR(NSA)架構	獨立NR(SA)架構
支持功能/td>	僅支持eMBB	全部5G功能
LTE現網	需要升級LTE基站以及核心網支持NSA	不影響現網LTE
終端	5G NR下需要提供Customized 4G NAS UE with 5G RRC,eLTE理論支持LTE終端	5G NR下使用5G UE LTE終端繼續使用在LTE網絡下
5G新頻NR以及天線	全部新加,不管高低頻	全部新加,不管高低頻
核心網	初期只需要升級網EPC后期可以選擇新建5G核心網支持eLTE	新加5G核心網
初期成本	低	高
后期維護成本	高(升級軟件需要升級LTE基站)	低
組網	復雜(需要考慮到LTE的鏈路)	簡單
lOT對接	不需要5G NR接入與核心網跨異廠家lOT測試,LTE或eLTE升級后的EPC lOT需要對接驗證	需要5G NR與5G核心網跨異廠家lOT測試成熟
演進	可以通過升級與網絡調整變成SA	SA是最終模式

2.1 MR-DC技術

MR-DC(Multi-RAT Dual Connectivity,多接入網技術雙連接)是指一部終端可以同時連接4G網絡和5G網絡,同時使用兩個網絡進行業務,此時終端需要具備至少兩個MAC實體,支持雙發雙收。對應不同的網絡結構,雙連接有不同的名稱。

核心網	主節點	輔節點	名稱
EPC	E-UTRA		DC
	E-UTRA	NR	EN-DC
5GC	NG-RAN E-UTRA	NR	NGEN-DC
	NR	E-UTRA	NE-DC
	NR		NR-DC

以option3x組網場景為例,從控制面來看L網絡側MN(eNB)和終端之間會建立面向核心網的控制平面連接,維護惟一的RRC狀態。MN(eNB)和SN(gNB)具有各自的RRC實體,可以生成要發送到終端的RRC PDU。

DC與CA(Carrier Aggregation,載波聚合)是一對極易混合的概念。3GPP在R10版本引入CA這一概念。CA技術中終端也會與多個接入網網元建立連接,但是控制面板連接僅有一個。

項目	MR-DC	CA
本質	聚合協議層是PDCP層,時延寬松；	聚合協議層是MAC層,對時延要求嚴格
實現	異系統或同系統的不同基站資源	多為同系統,異系統實現復雜
機制	不同節點使用不同的TA(Time Advance,時間提前量)做時間同步；每個終端的主節點配置固定；上下行節點數相同	資源不夠的情況下,才考慮添加CC；不同小區共用TA；每個終端的主小區配置可以不同；上下行可以聚合不同載波
對終端	兩個MAC實體(控制面協議棧)；	一個MAC實體,支持CA；

3.1 CU/DU組網部署

NR的不同網絡結構

根據不同的業務和部署場景,NR架構總體可以分為CU和DU兩級,但是實際部署可以出現CU、DU和AAU分離的三級配置,也可以出現AAU直接連入中心結點。

組網部署-eMBB

為了支持eMBB業務的覆蓋和容量需求,CU和DU需要進行分離部署,分為兩種形式:Macro(宏)方式和Micro(微)方式。

組網部署-mMTC

對于面向垂直行業的機器通信業務,在建設5G網絡時,需要考慮機器通信的特點。大規模機器通信普遍對時延要求較低,其特點有兩個:數據量少而且站點稀疏；站點數量多,且分布密集。

DU資源池組網部署

當業務容量需要變高,在密集部署情況下,基于理想前傳條件,多個DU可以聯合部署,形成基帶池,提高基站資源池的利用率,并且可以利用多小區協作傳輸和協作處理以提高網絡的覆蓋和容量。

高時延和低時延部署

語音業務對帶寬和時延要求不高,此時DU可以部署在基站側；對于大帶寬低時延業務(比如視頻或者虛擬現實),一般需要高速傳輸網絡或者光纖直接連接中心機房,并在中心機房部署緩存服務器,以降低時延并提示用戶體驗。