浅析5G独立和非独立组网的混合应用

发表时间:2021/2/24   来源:《基层建设》2020年第27期   作者:申天琪
[导读] 摘要:在各大无线网络运营商、硬件供应链等技术的创新发展的环境下,5G(第五代移动通信系统)网络已经逐步得到实践与应用,在商用过程中体现出了网络规划的作用,非独立系统的组网、并网标准率先发布,能够实现对4G网络资源的可视化整合,并减少对4G网络的依赖性,为5G网络体系提供更多的定制化服务。
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        摘要:在各大无线网络运营商、硬件供应链等技术的创新发展的环境下,5G(第五代移动通信系统)网络已经逐步得到实践与应用,在商用过程中体现出了网络规划的作用,非独立系统的组网、并网标准率先发布,能够实现对4G网络资源的可视化整合,并减少对4G网络的依赖性,为5G网络体系提供更多的定制化服务。基于此,本文首先分析了SA和NSA组网的区别,并分析了5G和4G网络之间的相互关系,对现有的组网模式所包含的意义进行探究,最后重点分析了混合网络组网的关键技术及应用,供参考。
        关键词:5G独立;非独立;4G;混合;组网;应用
        0引言
        不同类型的运营商,对于5G组网的模式采取了不同的措施,例如韩国境内的最大运营商已经将NSA组网模式运用到5G商用体系中,而中国移动可选取使用SA组网标准方式为开拓核心渠道,同时也使用了NSA和SA组网的混合应用模式,本文中所提到的NSA和SA组网的混合应用并不局限于,同一网络结构或者网络系统下的服务小区,也包含了同一网络下的同一个小区可提供的NSA和SA的终端网络系统,并将其进行接入使用,这不仅对小区进行了有效的控制,同时在网络接入的过程中,可实现设计和网络准入机制算法的挑战式应用。
        1NSA和SA组网方式的区别分析
        对于NSA组网方式来说,其终端中要依据4G或者5G网络系统,收到的广播信息为基础,进行随机接入,并在接口(X2)及5G资源网络的准入过程中,可有效的开展业务的交流互动;而SA组网模式下,终端系统依据5G信号所解析出的广播信息,并随机接入,对于不同系统接收到的广播消息会导致终端接入到小区的服务模式不同,这也是促进NSA和SA相互融合使用的关键性依据。
        依据3GPP协议内容的解读,得出在NSA组网使用的过程中,5G网络仅仅依据下发的MIB主系统消息模块为终端网络,借助系统消息块(SIB)实现对接入信息参数的匹配,并对接入的5G网络系统进行解析,而在SA组网的过程中,5G网络系统仅仅可作为随机接入的信息,对配置的参数进行有效的评估,5G网络系统会同时下发MIB和SIB,并且可提供终端获取的接入配置系统,与传统的单网络系统相比,MIB和SIB可携带具体的信息,并可参照TS 38.331协议,对多支持的NSA和SA混合型小区,需要对整体系统参数进行匹配和配置,并同时可允许NSA和SA制式终端的同时接入其中。
        2NSA和SA的混合网应用
        2.1NSA和SA组网使用的优势和劣势
        NSA组网优势:可有效的利用4G网络实现5G的覆盖,并在上行手机发射功率受限的场景和作用下开展;其次可有效的借助4G网络对流量进行有效的分流,实现对网络建设成本的优化。
        SA组网的优势:可更加完善5G系统网络的定制化服务,实现低延时、更可靠的网络服务,但是不局限于eMBB型超大宽带服务体系;可实现灵活的网络切片分配服务。
        NSA和SA组网在使用的过程中存在各自的优势,并且也存在自身需要不断完善的问题,例如NSA组网的过程中,4G核心网架构体系无法充分的满足5G网络系统中的延时效应及信号传输可靠度的要求,而SA组网的过程中,能够直接的建立资本开支情况,也能够兼容4G网络用户等。因此,在同一网络系统中,实现两者之间的共存、共用,对于服务小区来说,网络配置的需求提升了,可实现NSA和SA两种网络模式的共存,对于服务小区来说,需要依据实际的需求配置NSA或者SA模式,将两者的兼容信息及组网方式的优势放大,并减少由于上述独立组网不足引发的相关问题,这对于网络5G的建设意义重大。


        2.2NSA和SA的混合应用分析
        NSA和SA的混合网络应用中实现了两者的组网兼容,并且可实现网络依据不同的使用场景,开展针对NSA、SA小区弹性配置,比如5G网络边缘服务小区中,可按照网络需求设计成为NSA,对于某片场景来说,可使用混合式的或者SA小区配置。
        3NSA和SA混合组网的挑战及解决方案
        在NSA组网的过程中,主要借助4G网络,而4G与5G网络配置的过程中有关的参数存在较多的不同,以此要想有效的实现NSA和SA两者之间的混合应用,就必须客观的分析两者之间的差异,相同点,选取双方的共有优势,细化两者之间的弱势,这样才能够实现随机接入配置系统,并探讨混合应用技术的基本设计方案。
        4G网络下发随机的接入到配置全频段中,对应NSA组网的过程中,可实现终端配置系统的系数接入,并可依据RRC参数’msg1-FrequencyStart’(可参考协议TS 38.331[1])为起始PRB位置;而对应的5G系统中,最大的一个特征即超大宽带系统,可对5G终端结构具有的全带宽检测系统进行分析,明确系统消息和功能,并实现对不符合终端性能的可行性分析,其中的成本控制和消耗等各个方面的使用要求,要为5G系统的引入BWP(BANDWIDTH PARTS,部分带宽)的概念,因此可知,在对5G SA组网的过程中,可为实现终端配置系统,对接入的参数进行分析,不仅仅要考虑对应的起始PRB,同时也要充分的考虑BWP的精确位置,此时所配置的RBC参数中’msg1-FrequencyStart’将是二者之和。
        而针对混合组网的单小区来说,由于基本的物理层中只能够下发一种配置参数,并优先考虑其中SA的配置,将起始的PRB位置和初始的BWP位置进行分析的过程中,可对位置的组合模式进行分析,作为SA终端的起始接入点PRB中,而NSA终端系统中,如果像往常一样,只能够读取起始的PRB位置,并将无法接入的混合网小区系统,因此在NSA终端的RRC reconfiguration(重配置)时,可以修改NSA终端的接入PRB位置,并结合NSA终端与SA终端系统具有一致性,这样可充分的保证PRB位置能够与初始的BWP位置共同接入到5G系统网络中,从而实现两者的混合组网应用,单个小区系统中,可同时支持NSA及SA的终端共有接入,并为4G及NSA网络过渡到5G独立组网系统中,实现网络流量配置的优化,并为组网模式发展提供更大优势。
        4结束语
        综上所述,通过分析NSA和SA混合组网应用的基本框架,并对两种组网主体进行区别和相互联系的分析,在阐述混合组网方式的过程中,NSA/SA服务小区更加灵活,配置更加有效,并且在对应的弹性伸缩优势的分析中,可有效的兼容NSA终端在5G网络系统中的有效接入,并对组网的技术实现层次进行分析,混合双模的组网模式应用,将会为5G网络时代的发展提供思路,同时也会提供网络建设的优选方案,期望能够更好的服务5G用户。
        参考文献
        [1]王卫斌,陆光辉,陈新宇.5G核心网商用关键技术与挑战[J/OL].中兴通讯技术:1-14[2020-07-02]..
        [2]马晨昊,解冲锋,郑伟,李聪.5G SA网络引入IPv6的思路探讨[J/OL].中兴通讯技术:1-8[2020-07-02]..
        [3]肖子玉.5G核心网规划建设挑战及策略[J/OL].中兴通讯技术:1-12[2020-07-02].
        [4]孟繁丽,程日涛,尧文彬,杨丽,王申.5G+4G无线网络协同及组网关键技术探讨[J].电信工程技术与标准化,2020,33(06):13-18.
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