NSA和SA：既是架構選項也是不同5G啟動思路的體現(xiàn)

Strategy Analytics無線網(wǎng)絡服務總監(jiān)│楊光

互操作測試的快速推進既顯示了運營商對5G標準化的深度參與，也展現(xiàn)出他們對啟動5G服務的急切心情。

2017年歲末，全球5G發(fā)展迎來階段性里程碑。3GPP如期完成了基于非獨立（NSA）架構的5G新空口（5G NR）標準。緊接著，高通、愛立信與AT&T、Verizon、NTT docomo、SK Telecom、Vodafone等9家全球一線運營商實現(xiàn)了基于3GPP NSA 5G NR標準的系統(tǒng)互操作（IoT）演示。互操作測試的快速推進既顯示了這些運營商對5G標準化的深度參與，也展現(xiàn)出他們對啟動5G服務的急切心情。

全球全面開展5G網(wǎng)絡建設

早在2017年5月AT&T就宣布，計劃在2018年年底提供基于3GPP標準的5G移動業(yè)務。韓國SK Telecom、KT等運營商也計劃于2019年開始提供5G商用服務。在歐洲市場，Vodafone、EE等運營商都計劃于2019年開始提供小規(guī)模的5 G商用服務。這些運營商采取較為積極的5G發(fā)展策略，一方面是由于市場競爭的壓力，希望在5G競賽中搶占先機；另一方面，則是為了應對移動數(shù)據(jù)業(yè)務發(fā)展對網(wǎng)絡和業(yè)務模式的沖擊與挑戰(zhàn)。

至2018年，4G商用服務在美日韓等領先市場已進入第七個年頭，運營商的競爭焦點已全面轉向存量市場，不限流量資費逐漸成為市場主流。例如在韓國市場，至2017年第三季度，其4G用戶占全體移動用戶的比值已接近80%，其中不限流量資費用戶接近30%；用戶月均數(shù)據(jù)流量達到6.88GB，不限流量資費用戶的月均用量更是高達18.5GB。如此高的流量使用，加之中心城市超高的人口密度，對4G網(wǎng)絡的容量壓力可想而知。在美國市場，領先運營商Verizon和AT&T在推出不限流量套餐后，其網(wǎng)絡速率都出現(xiàn)了明顯下降，網(wǎng)絡擴容需求上升。除網(wǎng)絡容量壓力外，商業(yè)模式的挑戰(zhàn)對運營商來說則更為嚴峻。不限流量資費的推出雖然在短期內拉動了用戶ARPU的提升，但在長期看則可能面臨不可持續(xù)的風險。運營商迫切需要依托新技術帶來的體驗提升，引入新的資費模式，保證消費者業(yè)務的可持續(xù)發(fā)展。

NSA架構滿足5G先發(fā)需求

基于NSA架構的5G載波僅承載用戶數(shù)據(jù)，其控制信令仍通過4G網(wǎng)絡傳輸，其部署可被視為在現(xiàn)有4G網(wǎng)絡上增加新型載波進行擴容。運營商可根據(jù)業(yè)務需求確定升級站點和區(qū)域，不一定需要完整的連片覆蓋。同時，由于5G載波與4G系統(tǒng)緊密結合，5G載波與4G載波間的業(yè)務連續(xù)性有較強保證。在5G網(wǎng)絡覆蓋尚不完善的情況下，NSA架構有利于保證用戶的良好體驗。

可見，NSA架構的5G系統(tǒng)可以有效滿足運營商在現(xiàn)有經(jīng)營模式下的發(fā)展需求，而且網(wǎng)絡升級所需投資門檻低，技術挑戰(zhàn)可控，有利于運營商以較低風險，快速推出基于5G的移動寬帶業(yè)務。但是全球移動通信市場多年來增長乏力的事實已經(jīng)表明，運營商必須致力于開辟新的市場空間和收入來源，才能保障自身的長期可持續(xù)發(fā)展。而在這一點上，NSA架構就顯得力不從心了。

由于重用現(xiàn)有4G系統(tǒng)的核心網(wǎng)與控制面，NSA架構將無法充分發(fā)揮5G系統(tǒng)低時延的技術特點，也無法通過網(wǎng)絡切片實現(xiàn)對多樣化業(yè)務需求的靈活支持。由于4G核心網(wǎng)已經(jīng)承載了大量4G現(xiàn)網(wǎng)用戶，也難以在短期內進行全面的虛擬化改造。而網(wǎng)絡切片、全面虛擬化以及對多樣業(yè)務的靈活支持都是運營商陣營對5G系統(tǒng)的熱切期盼之處。可以說，只有基于獨立（SA）架構的5G系統(tǒng)才能真正實現(xiàn)5G的技術承諾，并為移動通信產(chǎn)業(yè)界創(chuàng)造出新的發(fā)展機會。也正因為如此，3GPP才在NSA架構完成后，馬不停蹄地繼續(xù)制定SA架構的5G標準，目標于2018年年中完成。

SA架構優(yōu)勢凸顯

可是也必須看到，SA是采用嶄新設計思路的全新架構，在引入全新網(wǎng)元與接口的同時，還將大規(guī)模采用網(wǎng)絡虛擬化、軟件定義網(wǎng)絡等新技術，再與全新的5G NR空口技術結合，其協(xié)議開發(fā)、網(wǎng)絡規(guī)劃部署及互通互操作所面臨的技術挑戰(zhàn)將超越3G和4G系統(tǒng)，達到歷史新高。相對來說，3G和4G系統(tǒng)在網(wǎng)絡架構層面都有對上一代系統(tǒng)或多或少的繼承，其變革性都低于5G SA架構。可即便如此，3G和4G部署之初，核心網(wǎng)都曾經(jīng)成為影響運營商業(yè)務提供及服務穩(wěn)定性的瓶頸。例如，Verizon在4G商用服務啟動后不久，即因IMS系統(tǒng)故障導致規(guī)模斷網(wǎng)事故，而中國移動的VoLTE業(yè)務計劃也由于巨大的網(wǎng)絡測試及互通工作量被多次延遲。面對SA這一嶄新架構，產(chǎn)業(yè)界對其技術挑戰(zhàn)不應有任何低估。

SA架構還將對運營商的投資節(jié)奏產(chǎn)生影響。在NSA架構中，5G系統(tǒng)提供的業(yè)務與4G業(yè)務并無太大差異，其提升主要體現(xiàn)在用戶體驗上，所以運營商可根據(jù)用戶需求和自身業(yè)務策略，靈活確定網(wǎng)絡升級的規(guī)模與節(jié)奏，無需在起步階段就形成大片連續(xù)覆蓋。而SA架構的主要特色在于能夠提供更為多樣化的、目前4G網(wǎng)絡無法支持的業(yè)務，如低時延、高可靠等業(yè)務應用。在這種情況下，為了獲取早期客戶，推動市場起飛， 5G網(wǎng)絡在部署初期就需要具有較大規(guī)模的連續(xù)覆蓋。考慮到目前可用于5G系統(tǒng)的頻率資源主要集中在中高頻段，為在同樣區(qū)域內實現(xiàn)連續(xù)的網(wǎng)絡覆蓋， 5G的建設投資可能會遠高于4G。而另一方面，目前產(chǎn)業(yè)界還未能就5G所能提供的新型業(yè)務，尤其是關于垂直應用的新型商業(yè)模式達成廣泛共識。在2017年11月的全球移動寬帶論壇上，BT集團CEO Gavin Patterson就曾指出，為垂直行業(yè)IoT等5G新業(yè)務建立可行的商業(yè)模式，是5G發(fā)展所面臨的最大挑戰(zhàn)。

可見，5G SA架構的部署將面臨技術和財務的雙重挑戰(zhàn)。技術挑戰(zhàn)尚可通過產(chǎn)業(yè)界共同努力逐步加以解決，而巨額投資的財務壓力與不確定的商業(yè)前景交織作用，則可能產(chǎn)生“先有雞還是先有蛋”的循環(huán)，使5G的業(yè)務創(chuàng)新陷入停滯。這時就需要產(chǎn)業(yè)領袖發(fā)揮引領作用，如有運營商能夠在這種情況下大膽投資，勇于探索，率先部署SA架構，并為5G新業(yè)務探索出可行的商業(yè)模式，則不但能為自己的長期發(fā)展開辟新的空間，其產(chǎn)業(yè)影響力也必將得到大幅提升，成為5G及后續(xù)移動通信技術發(fā)展的產(chǎn)業(yè)領袖。

NSA是過渡，SA是真正目標

總之，NSA和SA不但是5G啟動階段的兩種架構選項，也反映了穩(wěn)妥謹慎和積極進取這兩種不同的5G啟動思路。在不同思路指引下，運營商可在NSA和SA架構之間有所側重，形成不同的5G啟動路徑。同時也必須看到，NSA僅是從4G向5G的過渡選項，而SA架構才是5G發(fā)展的真正目標。雖然NSA架構在啟動階段的風險較小，但后續(xù)向SA架構的過渡仍需大量工作，也存在相當?shù)牟淮_定因素。而且，NSA架構5G接入網(wǎng)實際上是自現(xiàn)有4G系統(tǒng)的直接升級，將影響運營商選擇供應商的靈活度，可導致供應商鎖定的現(xiàn)象，這將不利于運營商進行有效的成本管理。

可見，NSA和SA架構各有優(yōu)勢及風險，運營商需要根據(jù)自身的市場定位、競爭態(tài)勢和投資能力，以及產(chǎn)業(yè)成熟程度等因素，決定自身的選擇策略。NSA和SA架構的部署也并不互相排斥，運營商完全可以根據(jù)業(yè)務發(fā)展規(guī)劃，針對不同應用場景，同時部署NSA與SA架構。

無論是選擇NSA、SA還是二者組合，運營商都應利用5G規(guī)模部署前的短暫窗口，加快網(wǎng)絡虛擬化、軟件定義網(wǎng)絡等技術的實踐步伐，為5G核心網(wǎng)的部署積累經(jīng)驗、分散風險。同時，通信業(yè)界也必須認識到，5G新業(yè)務模式的建立絕非朝夕之功，隨著移動通信向垂直行業(yè)的不斷滲透，通信行業(yè)也需調整心態(tài)，適應垂直行業(yè)的發(fā)展節(jié)奏，做好持久戰(zhàn)的準備。為此，通信業(yè)界需要不斷優(yōu)化成本結構、提高運營效率，并提升合作共贏意識。只有通過與垂直行業(yè)的深度合作，通信行業(yè)才可能勾畫出可行的5G新業(yè)務模式，從而充分發(fā)揮5G SA架構的優(yōu)勢。也只有通過通信行業(yè)內不同利益主體之間多維度多層次的協(xié)作，通信行業(yè)才能真正提高投資效率、分擔風險，實現(xiàn)長期可持續(xù)發(fā)展。