有人說(shuō)，5G演進(jìn)之路如迷宮般復(fù)雜。

與過(guò)去不同，5G組網(wǎng)架構(gòu)選項(xiàng)高達(dá)8種，除了選項(xiàng)1就是4G架構(gòu)，選項(xiàng)6和8被業(yè)界拋棄之外，也還剩下選項(xiàng)2、選項(xiàng)3、選項(xiàng)4、選項(xiàng)5和選項(xiàng)7五種選項(xiàng)，其中，選項(xiàng)3、4、7下面還包括了不同的子選項(xiàng)。

今天我們的任務(wù)就是說(shuō)清楚這些選項(xiàng)。

簡(jiǎn)單的說(shuō)

簡(jiǎn)單的說(shuō)，5G組網(wǎng)包括以下方案：

• 選項(xiàng)1，獨(dú)立組網(wǎng)(SA)，即LTE基站連接4G核心網(wǎng)，目前4G網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)架構(gòu)。
• 選項(xiàng)2，獨(dú)立組網(wǎng)(SA)，即5G NR基站連接5G核心網(wǎng)。
• 選項(xiàng)3，非獨(dú)立組網(wǎng)(NSA)，即LTE和5G NR基站雙連接4G核心網(wǎng)。
• 選項(xiàng)4，非獨(dú)立組網(wǎng)(NSA)，即5G NR和LTE基站雙連接5G核心網(wǎng)。
• 選項(xiàng)5，獨(dú)立組網(wǎng)(SA)，即LTE基站連接5G核心網(wǎng)。
• 選項(xiàng)7，非獨(dú)立組網(wǎng)(NSA)，即LTE和5G NR基站雙連接5G核心網(wǎng)。

讀起來(lái)有點(diǎn)像繞口令，還是用一張圖來(lái)說(shuō)明吧。

這里還得提一下雙連接(DC)。

雙連接技術(shù)最早提出于3GPP R12版本，也就是4G時(shí)代，其基本原理是讓一部手機(jī)連接到無(wú)線接入網(wǎng)中的兩個(gè)(或多個(gè))節(jié)點(diǎn)(基站)，其中一個(gè)是主節(jié)點(diǎn)，負(fù)責(zé)無(wú)線接入的控制面，即負(fù)責(zé)處理信令或控制消息;而另一個(gè)(或多個(gè))節(jié)點(diǎn)為輔助節(jié)點(diǎn)，僅負(fù)責(zé)用戶面，即負(fù)責(zé)承載數(shù)據(jù)流量。

R12為啥要引入雙連接技術(shù)呢?主要是為了提升網(wǎng)絡(luò)速率，均衡網(wǎng)絡(luò)負(fù)載，以及可避免切換中斷，保證穩(wěn)健的移動(dòng)性。

進(jìn)入5G時(shí)代，LTE/NR雙連接的原理基本與R12的LTE/LTE雙連接原理相同，要么LTE基站(eNB)為主節(jié)點(diǎn)，5G基站(gNB)為輔助節(jié)點(diǎn);要么5G基站(gNB)為主節(jié)點(diǎn)，LTE基站(eNB)為輔助節(jié)點(diǎn)。

簡(jiǎn)單介紹完了，接下來(lái)我們具體介紹一下每一種組網(wǎng)選項(xiàng)。

選項(xiàng)3系列

2017年12月完成的3GPP Release 15 NSA NR標(biāo)準(zhǔn)正是基于選項(xiàng)3系列。

在選項(xiàng)3系列中，終端同時(shí)連接到5G NR和4G LTE，控制面錨定于4G，沿用4G核心網(wǎng)。

在控制面，選項(xiàng)3系列完全依賴現(xiàn)有的4G系統(tǒng)。但在用戶面的錨定點(diǎn)上有區(qū)別，這就是選項(xiàng)3系列有3、3a和3x三個(gè)子選項(xiàng)的原因。

選項(xiàng)3、3a和3x有啥區(qū)別呢?

1. 選項(xiàng)3

選項(xiàng)3的特點(diǎn)如下：

• 5G基站的控制面和用戶面均錨定于4G基站。
• 5G基站不直接與4G核心網(wǎng)通信，它通過(guò)4G基站連接到4G核心網(wǎng)。
• 4G和5G數(shù)據(jù)流量在4G基站處分流后再傳送的手機(jī)終端。
• 4G基站和5G基站之間的Xx接口需同時(shí)支持控制面和5G數(shù)據(jù)流量，以及支持流量控制，并要求滿足時(shí)延需求。

顯然，選項(xiàng)3架構(gòu)最大的問(wèn)題是----4G基站鴨梨山大。

由于4G和5G數(shù)據(jù)流量分流(或聚合)于4G基站，這意味著4G基站要同時(shí)處理4G+5G流量，5G的峰值速率是4G的幾十倍，且原來(lái)的4G基站并非為5G高速率而設(shè)計(jì)，因此，4G基站必然會(huì)遭遇處理能力瓶頸問(wèn)題。

解決辦法就是對(duì)4G基站進(jìn)行硬件升級(jí)。

但升級(jí)4G基站是要花錢的，一定有運(yùn)營(yíng)商不愿意，因此，3GPP就又推出了兩種選項(xiàng)——選項(xiàng)3a和3x。

2. 選項(xiàng)3a

選項(xiàng)3a和選項(xiàng)3的差別在于，不再讓4G基站鴨梨山大，4G和5G數(shù)據(jù)流量不再通過(guò)4G基站分流和聚合，而是用戶面各自直通4G核心網(wǎng)，僅控制面錨定于4G基站。

選項(xiàng)3a雖然減輕了4G基站的負(fù)擔(dān)，也不用花很多錢對(duì)4G基站進(jìn)行硬件升級(jí)，但存在新的缺點(diǎn)。

首先，在用戶面上4G基站和5G基站各自直連4G核心網(wǎng)，兩者之間沒(méi)有X2接口互聯(lián)，這意味著兩者將各自為陣單獨(dú)承載4G和5G，沒(méi)有負(fù)荷共享，比如可能4G基站只承載VoLTE語(yǔ)音流量，而5G基站只承載上網(wǎng)流量。

同時(shí)，當(dāng)手機(jī)從5G基站“切換”到4G基站時(shí)，需要核心網(wǎng)進(jìn)行S1(基站與核心網(wǎng)之間的接口) Path Switch，所以存在一點(diǎn)點(diǎn)“切換”時(shí)延。

3. 選項(xiàng)3x

選項(xiàng)3x可以看成是選項(xiàng)3和選項(xiàng)a的合體。

在選項(xiàng)3x下，控制面依然錨定4G，但在用戶面5G基站連接4G核心網(wǎng)，用戶數(shù)據(jù)流量的分流和聚合也在5G基站處完成，要么直接傳送到終端，要么通過(guò)X2接口將部分?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到4G基站再傳送到終端。

選項(xiàng)3x架構(gòu)面向未來(lái)，它即解決了選項(xiàng)3架構(gòu)下4G基站的性能瓶頸問(wèn)題，無(wú)需對(duì)原有的4G基站進(jìn)行硬件升級(jí)，也解決了選項(xiàng)3a架構(gòu)下4G和5G基站各自為陣的問(wèn)題。

對(duì)于一些低速數(shù)據(jù)流，比如VoLTE，還可以從4G核心網(wǎng)直接傳送到4G基站。

目前為止，大多數(shù)運(yùn)營(yíng)商選擇了選項(xiàng)3x。

選項(xiàng)2

選項(xiàng)2就是5G基站與5G核心網(wǎng)獨(dú)立組網(wǎng)，一次性將5G核心網(wǎng)和接入網(wǎng)一起“打包”邁進(jìn)5G時(shí)代。

在非獨(dú)立組網(wǎng)下，5G與4G在接入網(wǎng)級(jí)互通，互連更復(fù)雜。而在選項(xiàng)2獨(dú)立組網(wǎng)下，5G網(wǎng)絡(luò)獨(dú)立于4G網(wǎng)絡(luò)，5G與4G僅在核心網(wǎng)級(jí)互通，互連簡(jiǎn)單。

▲選項(xiàng)2架構(gòu)下，4G網(wǎng)絡(luò)與5G網(wǎng)絡(luò)在核心網(wǎng)級(jí)互聯(lián)互通

但問(wèn)題是，與選項(xiàng)3系列依托于4G成熟的網(wǎng)絡(luò)和生態(tài)規(guī)模優(yōu)勢(shì)不同，運(yùn)營(yíng)商一旦選擇從選項(xiàng)2開始建網(wǎng)，就意味著需大規(guī)模投資建設(shè)一張獨(dú)立的5G網(wǎng)絡(luò)，在早期5G新用例還未爆發(fā)的現(xiàn)狀下，這要求運(yùn)營(yíng)商需平衡好4G資產(chǎn)保護(hù)和5G建網(wǎng)投入。

選項(xiàng)7系列

選項(xiàng)7系列包括7、7a和7x三個(gè)子選項(xiàng)，類似于選項(xiàng)3，可以把它看成是選項(xiàng)3系列的升級(jí)版，只是選項(xiàng)3系列連接4G核心網(wǎng)，而選項(xiàng)7系列則連接5G核心網(wǎng)，NR和LTE均遷移到新的5G核心網(wǎng)。

選項(xiàng)4系列

選項(xiàng)4系列包括4和4a兩個(gè)子選項(xiàng)。在選項(xiàng)4系列下，4G基站和5G基站共用5G核心網(wǎng)，5G基站為主站，4G基站為從站。

選項(xiàng)4系列要求一個(gè)全覆蓋的5G網(wǎng)絡(luò)，因而采用小于1GHz頻段來(lái)部署5G的運(yùn)營(yíng)商比較青睞這種部署方式。

選項(xiàng)5

選項(xiàng)5將4G基站連接到5G核心網(wǎng)，與選項(xiàng)7類似，但沒(méi)有與NR的雙連接。

選擇選項(xiàng)5的運(yùn)營(yíng)商非常看重5G核心網(wǎng)的云原生能力，比如英國(guó)運(yùn)營(yíng)商Three就計(jì)劃提前將4G核心網(wǎng)遷移至5G核心網(wǎng)，以幫助一些企業(yè)專網(wǎng)提早接入其5G核心網(wǎng)，為他們提供靈活的網(wǎng)絡(luò)切片服務(wù)，以及希望盡早為消費(fèi)者提供云游戲服務(wù)等。