在 5G 网络部署的进程中,NSA(非独立组网)与 SA(独立组网)是两种关键模式,它们的选择直接影响 5G 网络的能力与发展路径。本篇清晰呈现了从 NSA 到 SA 的演进过程,以及两种模式的核心差异。作为 5G 技术学习的重要内容,我们可以从组网架构、功能特性、适用场景等维度深入拆解,看透 5G 组网的底层逻辑。
一、标题与核心目标:为何区分 NSA 与 SA?
“网络架构 - 5G NSA 和 SA 组网” —— 5G 通过两种组网模式,实现 **“平滑过渡(NSA)”** 与 **“终极目标(SA)”** 的平衡。背后的核心需求是:
兼容 4G 存量网络,降低 5G 建设初期的成本与难度(NSA 的价值 );释放 5G 全部潜力,支撑低时延、高可靠、广连接的全新业务(SA 的价值 )。
二、组网架构拆解:NSA 与 SA 的核心差异
我们可以从 “核心网、基站协作、信令与数据传输” 三个维度对比:
(一)NSA(非独立组网):4G 打底的 “过渡方案”
1. 架构组成:4G 核心网(EPC+) + 5G 基站(NR) + 4G 基站(LTE)
核心逻辑:NSA 模式下,4G 网络作为 “控制锚点” ,5G 基站(NR)依赖 4G 核心网(EPC+)进行信令管理。简单说,“5G 负责加速,4G 负责指挥”。关键连接:
信令面:终端的 “指令通道” 完全走 4G 网络(LTE←→EPC+ ),由 4G 核心网统一控制接入、移动性管理。数据面:终端的数据传输走 “双连接”—— 同时利用 4G 基站(LTE)和 5G 基站(NR)的带宽,实现速率提升。
2. 典型场景:Option 3x NSA
架构细节:
4G 核心网(EPC+)连接 4G 基站(LTE)和 5G 基站(NR);终端(5G NSA 手机)同时连接 LTE 与 NR,形成 “双连接”(DC,Dual Connectivity)。
核心价值:
利用 4G 现有网络,快速部署 5G,提升用户速率(eMBB 场景的核心需求 )。比如在城市热点区域,NSA 可让 5G 手机享受更高下载速率,同时兼容 4G 终端。
(二)SA(独立组网):纯 5G 的 “终极方案”
1. 架构组成:5G 核心网(5GC) + 5G 基站(NR)
核心逻辑:SA 模式下,5G 网络 “独立自主” ,核心网与基站均为 5G 原生架构(5GC + NR)。信令与数据传输完全由 5G 网络承载,摆脱对 4G 的依赖。关键连接:
信令面:终端的指令通道直接连接 5G 核心网(5GC←→NR ),由 5GC 统一管理接入、移动性与会话。数据面:数据传输仅通过 5G 基站(NR)与 5G 核心网(5GC),无需 4G 网络参与。
2. 典型场景:Option 2 SA
架构细节:
5G 核心网(5GC)直接连接 5G 基站(NR);终端(5G SA 手机)仅连接 NR,所有通信流程由 5G 网络独立完成。
核心价值:
释放 5G 全部潜力,支持低时延(如 uRLLC 场景)、广连接(如 mMTC 场景) 。比如工业自动化、自动驾驶等业务,必须依赖 SA 的低时延与高可靠性。
三、演进流程:从 NSA 到 SA 的 “三步走” 逻辑
PPT 用 **“过渡 - 融合 - 独立”** 的流程,展示了 5G 组网的演进路径,反映了运营商 “兼顾成本与未来” 的策略:
(一)第一步:纯 NSA 与纯 SA 并行(初期部署)
状态:网络中同时存在 **“NSA 组网(Option 3x)”** 与 **“SA 组网(Option 2)”** 。价值:
NSA 快速落地,利用 4G 网络为用户提供 “高速率 eMBB 服务”(如 5G 手机下载速率翻倍 );SA 小规模试点,验证 5G 独立组网的能力(如低时延业务测试 )。
(二)第二步:LTE+Option 2 SA(过渡融合)
状态:4G 核心网(EPC+)与 5G 核心网(5GC)通过N26 接口连接,4G 基站(LTE)与 5G 基站(NR)共存,但 5G 终端可逐步迁移到 SA 模式。关键变化:
4G 终端仍通过 LTE 连接 EPC+,保障存量用户;5G 终端可选择连接 NR+5GC(SA 模式 ),摆脱 4G 依赖;EPC + 与 5GC 之间的连接,实现 “4G 与 5G 核心网的协同”(如用户漫游、数据互通 )。
(三)第三步:纯 Option 2 SA(终极目标)
状态:4G 网络逐步退网(或仅保留基础覆盖 ),5G 网络实现 **“纯 SA 独立组网”** —— 核心网为 5GC,基站为 NR,终端全部接入 SA 模式。价值:
释放 5G 全部潜力,支撑uRLLC(如自动驾驶、远程手术 )、mMTC(如智慧城市、工业物联网 ) 等全新业务,实现 “万物智联” 的终极目标。
四、功能特性对比:NSA 与 SA 能做什么?
理解架构后,需要明确两种模式的 **“能力边界”** —— 它们支持的业务、体验差异巨大:
(一)NSA 的能力与局限
1. 核心能力:提升 eMBB 速率
适用场景:NSA 模式下,数据面的 “双连接”(LTE+NR )可聚合 4G 与 5G 的带宽,显著提升下载速率(比如 4G 速率 300Mbps,5G NR 速率 1Gbps,双连接可逼近 1.3Gbps )。典型业务:高清视频、大文件下载、云游戏等 **“高带宽但对时延不敏感”** 的 eMBB 场景。
2. 局限:依赖 4G,无法突破时延瓶颈
核心问题:信令面完全依赖 4G 核心网(EPC+),导致 **“端到端时延无法低于 10ms”(4G 的时延瓶颈 )。因此,NSA 无法支撑“低时延业务”**(如自动驾驶要求时延<1ms )。网络潜力:由于核心网是 4G 架构,无法支持 5G 的 “服务化架构(SBA)”,难以灵活适配未来业务需求。
(二)SA 的能力与优势
1. 核心能力:全场景支持
低时延(uRLLC):SA 模式下,端到端时延可低至 1ms(5G 空口时延 + 5GC 高效处理 ),支撑自动驾驶、远程手术等 “毫秒级响应” 业务。广连接(mMTC):SA 的 5GC 可支持百万级设备连接 / 平方公里,配合 NR 的广覆盖,支撑智慧城市、工业物联网等 “海量连接” 业务。高带宽(eMBB):SA 的 NR 基站可聚合更大带宽(如毫米波频段 ),速率可突破 10Gbps,满足 8K 直播、VR 云渲染等极致体验。
2. 优势:5G 的 “终极形态”
SA 是 **“纯 5G 原生架构”** ,摆脱 4G 束缚后,可实现:
网络切片(为不同业务分配独立资源,如给自动驾驶分配 “专属切片” );服务化架构(核心网功能模块化,灵活编排,快速适配新业务 );全场景覆盖(从个人消费到行业应用,全方位支撑 )。
五、演进逻辑:为何先 NSA 后 SA?
PPT 展示的 “NSA 过渡→SA 终极” 路径,反映了 5G 部署的 **“现实考量”** :
(一)NSA 的 “过渡价值”
成本低:复用 4G 核心网(EPC+)与基站(LTE),只需新增 5G 基站(NR),大幅降低 5G 建设初期的投资。部署快:无需重建核心网,几个月即可完成 NSA 组网,快速为用户提供 “5G 速率体验”。用户体验过渡:让用户提前感受 5G 的 “高速率”,培养 5G 使用习惯,为 SA 部署积累用户基础。
(二)SA 的 “终极目标”
技术必然:5G 的核心价值(低时延、广连接 )只有 SA 能实现,NSA 只是 “5G 速率补丁”,无法支撑 5G 的 “行业赋能” 使命。行业需求:智能制造、智能交通、智能医疗等行业,必须依赖 SA 的 “全能力” 才能落地创新应用。网络演进:4G 网络逐步退网后,SA 将成为唯一的 5G 形态,实现 “万物智联” 的终极目标。
六、实际部署:NSA 与 SA 的现状与未来
(一)当前阶段:NSA 广泛部署,SA 加速推进
NSA 现状:2020-2023 年,全球多数运营商以 NSA 为主,快速实现 5G 覆盖,满足用户 “高带宽需求”。SA 进展:2024 年后,SA 部署加速,尤其是在行业应用场景(如工业园区、智慧港口 ),SA 已成为必备条件。
(二)未来趋势:SA 主导,NSA 逐步退网
技术驱动:5G 的行业价值(如工业 4.0、智能驾驶 )只能通过 SA 实现,运营商将逐步加大 SA 投资。网络演进:4G 核心网(EPC+)将逐步退网,5GC 成为主流,NSA 用户将逐步迁移到 SA 模式。
七、NSA 与 SA 的本质差异
维度
NSA(非独立组网)
SA(独立组网)
核心网
4G 核心网(EPC+)
5G 核心网(5GC)
信令面
依赖 4G 网络(LTE←→EPC+)
独立 5G 网络(NR←→5GC)
数据面
4G+5G 双连接(LTE+NR)
纯 5G 连接(NR)
典型时延
>10ms(受 4G 限制)
<1ms(5G 空口 + 5GC 优化)
支持业务
eMBB(高带宽)
eMBB+uRLLC+mMTC(全场景)
部署阶段
过渡阶段(兼容 4G)
终极阶段(纯 5G)
5G 的 NSA 与 SA 模式,是 “现实与理想” 的平衡 —— NSA 用最低成本让用户提前体验 5G 速率,SA 则释放 5G 全部潜力,支撑未来十年的数字革命。理解这两种模式,不仅能看透 5G 网络的演进路径,更能明白 “技术创新如何兼顾当下与未来”。