通信世界網消息（CWW）如果說2019年是5G商用的元年，那麼2020年就是5G大規模建網及商用持續落地的元年。可以預計，規模化的精品5G網絡建設，是以創新應用為導向的，這就對2020年及未來的5G網絡建設提出了很高的要求，5G NSA向SA平滑升級演進是從2020年開始的大趨勢之一。
中國聯通和中國電信在全國範圍內合作共建一張5G網絡，服務於雙方5G用戶，過渡期採用NSA接入網共享方案進行5G共建共享，後續如何向SA網絡共享演進是亟需研究的內容。NSA向SA演進存在多種路徑方案，本文結合基站設備/終端晶片等產業鏈成熟度、NSA部署規模、NSA單模終端規模、組網複雜度、用戶體驗、運維和優化難度等方面，分析不同演進方案的優劣勢，提出不同場景下的共享方案演進建議，供後續5G共建共享網絡規劃建設參考。
5G NSA接入網共享方案
在充分考慮技術標準、設備、終端晶片等產業鏈成熟度，以及業務體驗、網絡調整難度、廠家設備功能開發支持的時間點等因素的前提下，中國聯通和中國電信雙方確定以SA共享為目標架構，過渡期採用NSA接入網共享方案進行5G共建共享。NSA組網階段，5G 基站通過E-UTRA-NR雙連接即EN-DC方式接入核心網，採用Option 3x架構。NSA接入網共享實現方案要求雙方4G核心網獨立建設，承載網互通，5G基站共享，4G基站按需共享，共享基站配置雙方運營商的PLMN號，單個共享基站同時虛擬為A和B 2個基站，通過基站回傳網絡分別接入各自的核心網，同時為雙方5G用戶服務。
NSA接入網共享方案從錨點4G基站設置角度可分為雙錨點實現方式和單錨點實現方式，如圖1所示。
a）雙錨點實現方式：雙方4G核心網獨立建設，僅5G基站共享，4G基站不共享，共享的5G基站雙上聯接入雙方各自的4G核心網。雙錨點方案要求5G覆蓋區域內，雙方的4G基站為同廠家的設備，並升級支持錨點功能，4G錨點基站和5G共享基站為同廠家設備，且要求5G共享基站分別和雙方的4G錨點基站建立X2接口，共享方4G與承建方5G基站X2鏈路手動添加及維護。
b）單錨點實現方式：雙方4G核心網獨立建設，5G基站和4G錨點基站同時共享，且雙上聯接入雙方各自的4G核心網。單錨點實現方式要求共享的5G基站和4G錨點基站為同廠家設備，建立X2接口；共享的4G錨點基站同時廣播雙方PLMN。
不同的錨點實現方式都有各自的優勢和劣勢，因此本地網需結合網絡實際情況選擇一種合適的方案進行部署，不建議多種方案插花部署。
影響網絡演進因素分析
隨著SA網絡、終端等產業鏈的成熟，NSA後續將向SA演進（見圖2）。NSA接入網共享向SA接入網共享演進存在多種不同的路徑，重點為2類方案。
a)從NSA組網先向NSA/SA雙模組網演進，再適時升級演進至SA組網。
b)從NSA組網直接升級演進至SA組網。
具體採用哪種演進方案，需充分考慮NSA/SA雙模基站和SA單模基站設備成熟度、組網及運維優化複雜度、以及NSA單模終端規模等因素。
產業鏈成熟度分析
基站設備成熟度分析
NSA單模基站、NSA/SA雙模基站和SA單模基站在硬體上無區別，僅在軟體功能與數據配置上有差異。NSA/SA雙模基站可由NSA單模基站軟體升級支持，在軟體功能方面要求如下：
a）NSA/SA雙模基站需同時支持NSA軟體功能和SA軟體功能，如option2下的SA基本功能、互操作及EPS fallback/VoNR等。
b）共享的NSA/SA雙模基站需同時接入雙方運營商的4G核心網和5G核心網。
2019年已建的5G網絡中，主要以NSA單模基站進行共享為主，僅存在少量NSA/SA雙模基站用於試驗。預計到2020年第2季度各主設備廠家均可支持具備共享功能的NSA/SA雙模基站設備和SA單模基站設備，其中華為、中興2019年12月可支持，愛立信、諾基亞預計2020年Q1~Q2可支持。
晶片終端成熟度分析
目前5G主要終端類型有NSA單模終端和NSA/SA雙模終端，基於中國聯通5G商用終端數據統計，中國聯通5G網絡商用後，在網運行的5G終端增長迅猛，截至2020年2月中旬，5G商用終端由2019年10月底的21.3萬部增長到231.2萬部，增長988%。其中NSA單模終端由2019年10月底的18.0萬部增長到42.9萬部，而NSA/SA雙模終端由2019年10月底的3.3萬部迅速增長到188.3萬部，NSA/SA雙模終端佔比達81.5%（見圖3）。
NSA單模終端出貨量將影響NSA網絡向SA演進方案選擇，目前NSA單模終端整體有限，從首批商用50城市看，在運行NSA單模終端約24.3萬部， 佔比約為15%。
國內各運營商將共同督促和催熟產業鏈，加快SA的網絡、終端版本成熟和測試驗證，因此，支持SA的基帶晶片逐漸豐富，目前除華為巴龍5000外，2019年底陸續發布的三星Exynos980、聯發科M70、高通的X55等基帶晶片均支持NSA/SA雙模，可以預見支持SA的終端和晶片將於2020年規模上市（見圖4）。
組網及運維優化複雜度分析
NSA/SA雙模基站組網共享方案如圖5所示，NSA/SA雙模組網面臨的挑戰如下。
a）網絡結構複雜：NSA/SA雙模基站組網的網絡結構相對複雜，單個5G共享基站需接入雙方運營商的4G和5G核心網，共4個核心網。對傳輸來說，在NSA共享基礎上，需新增共享5G基站到雙方5GC的傳輸鏈路。
b）運維優化困難：需維護NSA和SA 2套系統，接口、參數、鄰區及數據配置複雜。NSA系統與SA系統在關鍵告警、KPI指標等不完全相同，NSA/SA雙模組網需同時監控，因此需監控的內容相對增加。在故障/投訴處理方面，問題定界定位更複雜，需NSA/SA與雙方的4G網絡聯合定位。在移動性管理方面，雙方分別存在4G終端、NSA單模終端和NSA/SA雙模終端，切換複雜，需要同時考慮4G系統內切換，5G系統內切換，以及4G/5G互操作等。因此，在5G共建共享NSA/SA雙模基站組網下的端到端運營、維護、優化困難。
NSA接入網共享向SA共享演進方案
接入網共享方案設計時，充分考慮網絡演進能力，過渡期為NSA組網共建共享， 平滑升級演進至SA組網共建共享。不管是NSA/SA雙模組網共享還是SA組網共享，都需要雙方運營商新建5G核心網，因此，本文主要從無線網、終端等實現方式分別介紹NSA共享向SA共享演進存在如下4種可選方案。
方案1：全NSA/SA雙模組網方案。該方案要求現有NSA區域升級為NSA/SA雙模基站繼續共享，新建5G區域採用NSA/SA雙模基站組網進行共享。
方案2：NSA/SA雙模+SA混合組網方案。該方案要求現有NSA區域升級為NSA/SA雙模基站繼續共享，新建5G區域採用SA單模基站組網進行共享。
方案3：NSA+SA混合組網方案。現有NSA區域保持不變，新建5G區域採用SA單模基站組網進行共享。
方案4：全SA組網方案。該方案要求現有NSA區域升級為SA單模基站進行共享，新建5G區域採用SA單模基站組網進行共享。
方案1和方案2在NSA/SA雙模組網區域的技術實現要求類似，因此下面重點介紹方案1、方案3和方案4。
全NSA/SA雙模組網方案
全NSA/SA雙模組網方案如圖5所示，該方案的技術實現要求如下。
a)實現方案：原NSA共享區域，升級為NSA/SA雙模基站繼續共享；5G新建區域，採用NSA/SA雙模基站進行組網共享，同時雙上聯至雙方的5G核心網。
b)對網絡的要求：需支持5G與4G間互操作，為語音業務連續性，要求SA模式初期需支持EPS Fallback，後續支持VoNR業務，以及VoNR業務與VoLTE業務間的切換。
c)對終端的要求：NSA/SA雙模終端需根據網絡能力自適應選擇網絡，需支持5G優先，支持5G和4G間互操作；支持EPS fallback（VoLTE）業務，後續支持VoNR業務；NSA單模終端搜索4G網絡，在錨點基站的引導下，按需添加5G NR連接。
該方案對業務體驗的影響如下。
a)所有5G區域支持SA，支持eMBB 、uRLLC、mMTC等多種業務。
b)所有5G區域支持NSA，NSA單模終端體驗好；NSA下可支持國際漫遊用戶（對於國外運營商採用NSA網絡架構的國際漫入用戶也能使用NSA網絡）。
c)在NSA/SA和NSA邊界，以及NSA/SA和SA邊界區域，雙模終端可能存在因切換不及時帶來的幹擾，需做好5G和4G間互操作參數優化。
NSA+SA混合組網共享方案
NSA+SA混合組網共享方案如圖6所示，該方案的技術實現要求如下。
a)實現方案：原NSA共享區域，無需改造，繼續NSA接入網共享；5G新建區域，採用SA單模基站進行共享，同時雙上聯至雙方的5G核心網。
b)對網絡的要求：需支持SA與NSA間互操作（如雙向切換、重定向等），目前各主設備廠家對SA到NSA的互操作功能支持較好，對於NSA到SA的互操作功能支持雖尚不完全，但基本移動性可保證。為語音業務連續性，要求SA區域初期需支持EPS Fallback，後續支持VoNR業務，以及VoNR業務與VoLTE業務間的切換。
c)對終端的要求：NSA/SA雙模終端需根據網絡能力自適應選擇網絡，支持5G優先，且需支持SA與NSA間雙向切換、重定向等互操作。語音初期支持EPS fallback，後續支持VoNR業務，以及VoNR業務與VoLTE業務間的切換。
該方案對業務體驗的影響如下。
a)NSA區域僅能支持eMBB業務。
b)SA區域可支撐eMBB 、uRLLC、mMTC等全場景業務，初期語音方案採用EPS Fallback，在打電話時，語音和數據都會回落到4G網絡；按現有協議，對於國外運營商採用NSA網絡架構的國際漫入用戶僅能使用4G網絡。
c)NSA/SA雙模終端在從SA移動到NSA區域時，邊界可能存在切換延遲帶來的邊界幹擾問題，需做好覆蓋控制和互操作參數的優化。
d)NSA單模終端僅能在現有NSA區域使用5G業務，用戶體驗與NSA/SA雙模終端差異較大。
全SA組網共享方案
全SA單模組網共享方案如圖7所示，該方案的技術實現要求如下：
a)實現方案：原NSA共享區域，5G基站軟體升級支持SA，繼續共享，同時雙上聯至雙方的5G核心網；5G共享新建區域，採用SA單模基站組網進行共享，同時雙上聯至雙方的5G核心網。
b)對網絡要求：要求支持SA與4G間的互操作；為保障語音業務連續性，要求初期支持EPS fallback，後續支持VoNR業務，以及VoNR業務與VoLTE業務間的切換。
c)對終端要求：終端需要支持SA模式，否則無法使用5G；初期支持EPS fallback，後續支持VoNR業務，以及VoNR業務與VoLTE業務間的切換。
該方案對業務體驗的影響如下。
a)可支撐eMBB 、uRLLC、mMTC等全場景業務；初期語音方案採用EPS Fallback，在打電話時，語音和數據業務都將回落到4G網絡；
b)現有NSA單模終端無法使用5G服務；
c)按現有協議，對於國外運營商採用NSA網絡架構的國際漫入用戶僅能使用4G網絡。
5G共建共享NSA向SA演進升級建議
綜合上述分析，各種方案的組網複雜度、運維優化難度以及用戶體驗等方面總結如表1所示。
因此，基於上述分析，在結合考慮組網複雜度、維護和優化複雜度、產業鏈成熟度及NSA部署規模和NSA單模終端規模，5G共建共享NSA向SA升級演進方案建議如下。
a)已部署的NSA規模大且NSA單模終端規模較大的城市，採用演進方案1，原有NSA區域升級為NSA/SA雙模進行共享，新建5G區域採用NSA/SA雙模共享。通過終端遷移策略減少NSA單模終端規模，當NSA單模終端規模小於一定門限時，全網適時升級為SA共享。該方案可保障現網已售NSA單模終端和國際漫遊用戶5G體驗。
b)NSA部署規模不大且NSA單模終端規模適中的城市，可考慮採用演進方案3。原有NSA區域不變，新建5G區域採用SA共享。但需儘量避免NSA和SA大量插花組網現象。當NSA單模終端規模小於一定門限時，NSA區域升級為SA共享。
c)NSA部署規模較小的城市，且NSA單模終端規模有限，建議採用演進方案4，原有NSA區域升級為SA進行共享，新建區域採用SA組網共享。利用NSA網絡和單模終端規模有限的現狀，儘快部署SA利於簡化5G建設，牽引新商業模式和應對競爭。
d)終端策略：運營商通過信息推送、終端補貼等方式加速NSA單模終端用戶換機支持SA。
結束語
本文首先研究了5G NSA接入網共享方案，其次對基站設備、終端晶片、組網及運維優化複雜度等影響網絡演進方案選擇的因素進行了分析。最後對5G共建共享NSA向SA演進的不同方案從技術要求、業務體驗等進行了深入研究，提出不同場景下的共享方案演進建議，供後續5G共建共享網絡規劃建設參考。
參考文獻
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作者簡介
龍青良，高級工程師，主要從事3G/LTE/VoLT/5G技術原理研究、網絡評估與優化技術研究等工作。
田元兵，高級工程師，主要從事移動網規建維優相關技術研究工作。
李菲，高級工程師，主要從事移動網優化工作。