一、5G要來了，但還沒那么快

5G要來了，帶著期許的每秒上G的網速。

但對于5G的到來，我們似乎并沒有像對當初3G和4G那樣殷切地期待。

3G和4G催生了移動互聯網的浪潮，如今這座大廈已經建成，5G的eMBB似乎僅是錦上添花，讓網速更快一些而已。

曾經大熱的eMBB應用VR，現在又開始在低谷蟄伏。

而5G的愿景：萬物互聯呢?5G為此定義了兩個場景mMTC和uRLLC，期望以此引爆物聯網垂直應用。

5G的3個應用場景

然而，從4G時代引入的NB-IoT和eMTC這兩個低功耗廣覆蓋的物聯網技術已經可以滿足海量機器互聯的需求，但業界對應用和商業模式還在苦苦探索。

以自動駕駛為代表的低時延高可靠通信的應用，目前還在蹣跚學步，路慢慢其修遠。

所以，5G的部署真的要這么快嗎?

5G是未來大勢所趨，但4G仍是主流。

據相關咨詢公司預測，在2020年，4G將承載全球88%的流量，即使到了2025年，4G用戶數仍然占據50%到60%。

因此，和4G不同，業界對5G的投資都會比較謹慎，希望能投石問路，循序漸進。

這一切也反映在了3GPP對5G的架構標準化的進程上。

在最早凍結的5G NSA(非獨立組網)下，5G無法單獨工作，僅僅是作為4G的補充，分擔4G的流量。5G SA(獨立組網)的標準化足足比非獨立組網慢了半年之久。

下面我們將詳細討論什么是非獨立組網和獨立組網，以及它們有何異同之處。

二、5G獨立組網

對于5G的網絡架構，在3GPP TSG-RAN 第 72 次全體大會上，提出了8個選項，如下圖所示。

5G網絡架構的8個選項

這8個選項分為獨立組網和非獨立組網兩組。其中選項1，2，5，6是獨立組網，選項3，4，7，8是非獨立組網。非獨立組網的選項3，4，7還有不同的子選項。

在這些選項中，選項1早已在4G結構中實現，選項6和選項8僅是理論存在的部署場景，不具有實際部署價值，標準中不予考慮。

下面我們逐個探討,，先從獨立組網說起。

選項1

這就是選項1，其實這是純4G的組網架構。

注意看圖里面連接手機、4G基站和4G核心網的各有一條實線和一條虛線。其中虛線代表控制面，實線代表用戶面。

• 控制面：就是用來發送管理、調度資源所需的信令的通道。
• 用戶面：直觀理解就是發送用戶具體的數據通道。用戶面和控制面是完全分離的。

然而，選項1和5G并沒有一毛錢關系，Pass，下一個!

選項2

這是選項2，架構很簡單，就是5G基站連接5G核心網，這是5G網絡架構的***形態，可以支持5G的所有應用。

別看架構簡單，要建這樣一張5G網，要新建大量的基站和核心網，代價不菲。想想看，光中國移動就有將近230萬個4G站點，要是在建同樣大的一張5G網絡得花多少錢?

選項5

這是選項5，可以看出，這其實是把4G基站升級增強之后連到了5G核心網之上，本質上還是4G。但新建了5G核心網之后，原先的4G核心網也該慢慢退服，一定會出現4G基站這連接5G核心網的需求，因此也算是未來會出現的架構。

但是，改造后的增強型4G基站跟5G基站相比，在峰值速率、時延、容量等方面依然有明顯差別。后續的優化和演進，增強型4G基站也不一定都能支持。因此選項5架構的前景也不樂觀。

選項6

這是選項6。把5G基站連到4G核心網，還獨立組網?這樣5G基站有力使不出，也太憋屈了。況且，5G基站作為花錢的大頭都建了，竟然不建相對是小頭的5G核心網?因此這個架構是不會有運營商選擇的，3GPP也沒有考慮標準化。

總結起來，5G可能的獨立組網方案只有選項2和選項5，其中選項2是5G網絡的***架構。

選項2的優勢如下：

• 一步到位引入5G基站和5G核心網，不依賴于現有4G網絡，演進路徑最短。
• 全新的5G基站和5G核心網，能夠支持5G網絡引入的所有新功能和新業務。

與此同時，選項2對應的劣勢如下：

• 5G 頻點相對 LTE 較高，初期部署難以實現連續覆蓋，會存在大量的5G與4G系統間的切換，用戶體驗不好。
• 初期部署成本相對較高，無法有效利用現有4G基站資源。

三、5G非獨立組網

下面到了非獨立組網了，總體上來說，非獨立組網要比獨立組網復雜得多,這也是省錢所必須要付出的代價。

首先解釋幾個術語：

(1) 雙連接：顧名思義，就是手機能同時跟4G和5G都進行通信，能同時下載數據。一般情況下，會有一個主連接和從連接。

我們可以把雙連接想象成我們常用的耳機一樣，兩路數據可以通過左右一雙耳機傳送。

耳機的兩個聽筒像極了雙連接

(2) 控制面錨點：雙連接中的負責控制面的基站就叫做控制面錨點。

不妨繼續以耳機做比喻，控制面就像耳機中的控制按鈕，有控制按鈕那一側一樣既可以控制播放也可以發送數據。

(3) 分流控制點：用戶的數據需要分到雙連接的兩條路徑上獨立傳送，但是在哪里分流呢?這個分流的位置就叫分流控制點。

5G非獨立組網的諸多選項，都是由下面的三個問題的答案排列組合而成：

非獨立組網三問

非獨立組網的3系列，7系列及4系列，就是對這3個問題的不同回答。下面我們來逐個介紹。

1. 選項3系列

該系列的基站連接的核心網是4G核心網，控制面錨點都在4G，適用于5G部署的最初階段，覆蓋不連續，也沒太多業務，純粹是作為4G無線寬帶的補充而存在。

3系列分為3，3a和3x這3個選項，為什么有這樣的區分呢?關鍵在于數據分流控制點的不同。

選項3

從上圖可以看出，選項3的數據分流控制點在4G基站上，也就是說，4G不但要負責控制管理，還要負責把從核心網下來的數據分為兩路，一路自己發給手機，另一路分流到5G去發給手機。

4G基站真是既當爹又當媽，必須花大力氣要軟件升級才能具備這樣的能力，然而，老邁的基站硬件能否扛得住這些5G的洶洶流量還真不好說，搞不好硬件也得升級。

真是勞民傷財。因此，選項3頗不受待見，自提出以來就乏人問津。

選項3a

選項3a就做了一些改進，把數據分流控制點放在了4G核心網上，由核心網向4G和5G基站分發用戶面數據。雖說這樣要比選項3好得多，但4G核心網也要來個大的升級才行。

選項3x

選項3x很聰明地把數據分流控制點放在了5G基站上。你5G基站不是很牛么，年輕就要多干活多歷練，分流的任務就你來吧。

這樣一來，選項3x避免了對已經在運行的4G基站和4G核心網做過多的改動，又利用了5G基站的速度快能力強的優勢，因此得到了業界的廣泛青睞，成為了5G非獨立組網部署的***。

綜上，選項3系列的優劣勢及適用場景如下：

優勢：

• 標準化完成時間最早，有利于市場宣傳。
• 對5G的覆蓋沒有要求，支持雙連接來進行分流，用戶體驗好。
• 網絡改動小，建網速度快，投資相對少。

劣勢：

• 5G 基站跟現有4G基站必須搭配干活，需要來自同一個廠商，靈活性低。
• 無法支持5G核心網引入的相關新功能和新業務。

適用場景：

• 5G商用初期熱點覆蓋，能夠實現5G快速商用，推薦使用選項3x。

2. 選項7系列

7系列比3系列向5G的演進更近了一步。在該系列中，核心網已經切換到了5G核心網，為了和5G核心網連接，4G基站也升級為增強型4G基站。

然而7系列的控制面錨點還是在4G上，適用于5G部署的早中期階段，覆蓋還不連續，但由于已經部署了5G核心網，除了最基本的移動寬帶之外，其他兩個業務mMTC和uRLLC也可以被支持了。

可以看出，對于此選項，5G無線自身的業務能力大大增強，只是覆蓋還需要4G進行補充。

7系列同樣分為7，7a和7x這3個選項，關鍵區別也在于數據分流控制點的不同。

選項7

選項7a

選項7x

選項7的數據分流點在增強型4G基站，選項7a的數據分流點在5G核心網，選型7x的數據分流點在5G基站。

和3系列類似，選項7a和7x都是可以接受的，但7x更受歡迎一些。

綜上，選項7系列的優劣勢及適用場景如下：

優勢：

• 對5G的覆蓋沒有要求，可利用4G的覆蓋優勢。
• 支持雙連接來進行分流，上網速度大為提升，用戶體驗好。
• 引入5G核心網，支持5G新功能和新業務。

劣勢：

• 增強型4G基站需要的升級改造工作量大。
• 產業成熟時間可能會相對較晚。
• 5G 基站跟增強型4G基站必須搭配干活，需要來自同一個廠商，靈活性低。

適用場景：

• 5G部署初期及中期場景，由升級后的增強型4G基站提供連續覆蓋、5G仍然作為熱點覆蓋提高容量，建議使用選項7x。

3. 選項4系列

下面我們有請選項4閃亮登場。

這一回，5G徹徹底底地成為了主角。核心網早已切換為5G核心網，5G基站也成為了控制面錨點，徹底當家做主。

選項4

選項4a

4系列分為選項4和4a。從上面的兩張圖可以看出，它們的區別僅在于數據分流控制點是在5G基站還是5G核心網，這兩者都是新網元，不涉及舊設備的升級改造，因此都是可以接受的。

4系列的應用場景是在5G部署的中后期。5G已經達到連續覆蓋，徹徹底底地把4G甩在身后，成為了5G的補充。

綜上，選項4系列的優劣勢及適用場景如下：

優勢：

• 支持5G和4G雙連接，帶來流量增益，用戶體驗好。
• 引入5G 核心網，支持5G新功能和新業務。

劣勢：

• 增強型4G基站的部署需要的改造工作量較大。
• 產業成熟時間可能會相對較晚。
• 5G 基站跟增強型4G基站必須搭配干活，需要來自同一個廠商，靈活性低。

適用場景：

• 由5G提供連續覆蓋，適合于5G商用中后期部署場景，建議使用選項4。

等等，選項8呢?把4系列中的5G核心網換成4G核心網就是選項8了。

但這如日中天血氣方剛的5G基站豈能作為控制面錨點委身于老氣橫秋的4G核心網?這太不合理了，因此3GPP并未考慮對其進行標準化。

四、5G組網演進路徑

講完了5G的獨立組網和非獨立組網這兩種架構的特點和優劣勢，那么問題來了，這么多架構之間要怎樣演進呢?

可以分為兩條路徑。

• 路徑1：一步到位，直接上選項2***形態。這是土豪的***，也是中國移動、聯通和電信共同的選擇。
• 路徑2：選項1 → 選項3x → 選項7x → 選項4 → 選項2，中間的步驟都是可選的。

路徑2看起來很復雜，而且多次投資比一次投資總共花的錢要更多。但是，風險小啊，走一步看一步也是明智之選。

5G網絡架構演進的兩條路徑

路徑2看上去如此復雜，從4G核心網到5G核心網的切換是很大的原因。好在隨著虛擬化和云化基礎的逐漸成熟，4G核心網和5G核心網可以合二為一，成為4/5G融合的核心網，即是4G核心網，也是5G核心網，你中有我，我中有你。

這樣一來，對于無線側的演進提供了極大的便利，多種網絡架構可以和諧共存，切換起來也就易如反掌了。

其實，決定這一切的只有一個因素，那就是5G需求的全面爆發。屆時，伴隨著網絡架構的升級，5G之花將絢爛綻放。