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史上最完整的5G NR(独立组网SA与费独立组网NSA)介绍.pdf

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史上最完整的 5G NR 介绍

5G 部署选项：一说到“部署选项”这事，说实话，我觉得自己有点“奇

葩”。

4G 系统构架主要包括无线侧(即 LTE)和网络侧(SAE)，准确点讲，这个 4G

系统构架在 3GPP 里叫 EPS(Evolved Packet System，演进分组系统)，EPS 指

完整的端到端 4G 系统，它包括UE(用户设备)、E-UTRAN(演进的通用陆地无线

接入网络)和 EPC 核心网络(演进的分组核心网)。

▲EPS、EPC、E-UTRAN、SAE 和 LTE 的技术定义

这个 EPS 是为移动宽带而设计的。

从 3G 演进到 4G，我称之为”整体演进“，即包括接入网和核心网的 EPS

整体演进到 4G 时代。

可到了 5G 我这儿就不一样了，那个 3GPP 组织把接入网(5G NR)和核心网

(5G Core)拆开了，要各自独立演进到 5G 时代，这是因为 5G 不仅是为移动宽

带设计，它要面向 eMBB(增强型移动宽带 )、URLLC(超可靠低时延通信 )和

mMTC(大规模机器通信)三大场景。

于是，5G NR、5G 核心网、4G 核心网和 LTE 混合搭配，就组成了多种网

络部署选项。

嗯，主要有这些组合：选项 3/3a/3x、7/7a/7x、4/4a 为非独立组网(NSA)

构架，选项 2、5 为独立组网(SA)构架。

选项 3 系列：3/3a/3x

2017 年 12 月完成的 3GPP Release 15 NSA NR 标准正是基于选项 3 系

列。

在选项 3 系列中，UE 同时连接到 5G NR 和 4G E-UTRA，控制面锚定于 E-

UTRA，沿用 EPC(4G 核心网)，即“LTE assisted，EPC Connected”。

对于控制面(CP)，它完全依赖现有的 4G 系统——EPS LTE S1-MME 接口

协议和 LTE RRC 协议。

但对于用户面(UP)，存在变数，这就是选项3 系列有 3、3a 和 3x 三个子选

项的原因。

选项 3、3a 和 3x 有啥区别呢？

选项 3

选项 3 其实就是参考 3GPP R12 的 LTE 双连接构架，在 LTE 双连接构架中，

UE 在连接态下可同时使用至少两个不同基站的无线资源(分为主站和从站)；双

连接引入了”分流承载“的概念，即在 PDCP 层将数据分流到两个基站，主站用

户面的 PDCP 层负责 PDU 编号、主从站之间的数据分流和聚合等功能。

LTE 双连接不同于载波聚合，载波聚合发生于共站部署，而 LTE 双连接可非

共站部署，数据分流和聚合所在的层也不一样。

选项 3 指的是 LTE 与 5G NR 的双连接(LTE-NR DC)，4G 基站(eNB)为主

站，5G 基站(gNB)为从站。

但是，选项 3 的双连接有一个缺点——受限于 LTE PDCP 层的处理瓶颈。

众所周知，5G 的最大速率达 10-20Gbps，4G LTE的最大速率不过 1Gbps，

LTE PDCP 层原本不是为 5G 高速率而设计的，因此在选项 3 中，为了避免 4G

基站处理能力遭遇瓶颈，就必须对原有 4G 基站，也就是双连接的主站，进行硬

件升级。

升级后的 4G 基站，或者说 R15 版本的 4G 基站，叫 eLTE eNB，同时，迁

移入 5G 核心网的 4G 基站也叫 eLTE eNB，因为 5G 核心网引入了新的 NAS

层，这在后面会讲到。e 就是 enhanced，增强版的意思。

但一定有运营商不愿意对原有的 4G 基站升级，于是，3GPP 就推出了两个

“变种”选项——选项 3a 和 3x。

选项 3a

选项 3a 和选项 3 的差别在于，选项 3 中，4G/5G 的用户面在 4G 基站的

PDCP 层分流和聚合；而在选项 3a 中，4G 和 5G 的用户面各自直通核心网，仅

在控制面锚定于 4G 基站。

你不是嫌升级 4G 基站麻烦吗，这下我跳过 4G 基站得了。

选项 3x

选项 3x 可谓选项 3 的一面镜子。为了避免选项 3 中的 LTE PDCP 层遭遇处

理瓶颈，其将数据分流和聚合功能迁移到 5G 基站的 PDCP 层，即 NR PDCP 层。

反正我 5G 基站的处理能力很强嘛，这下不用担心处理瓶颈的问题了。

从目前来看，除了中国运营商，全球很多领先运营商都宣布支持选项 3 系列，

以实现最初的 5G NR 部署。

原因很简单：

1）选项 3 系列利旧 4G 网络，利于快速部署、抢占市场，而且成本还不高；

2）目前 5G 三大场景中，eMBB 是最易实现的，选项 3 系列可谓是 LTE MBB

场景的升级版。

比如美国运营商，可选择选项 3 系列，在现有的 LTE 网络上搭配他们的 5G

毫米波固定无线。

这些运营商对选项 3 家族的青睐程度可表示为：选项 3x > 选项 3a > 选项

3。选项 3x 面向未来，无需对原有的 LTE 基站升级投资；选项 3a 简单朴素；至

于选项 3，由于要对 LTE 网络再投资，嫌弃它的人比较多一点。

可是，中国运营商为啥不爱选项 3 系列呢？至少目前中国电信已宣布 5G 采

用独立部署方式。

因为梦想更大啊！

接下来介绍完选项 2 你就明白了！

选项 2

选项 2 就是独立组网，一次性将 5G 核心网和接入网一起”打包“迈进 5G

时代，与前 4G 网络少有藕断丝连的瓜葛。

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