移動通信技術發展至今,第四代已然成熟,第五代正逐步嶄露頭角。就通信技術而言3G和4G催生了移動互聯網的浪潮,到了第五代,它的愿景就是引爆物聯網。
在4G時代引入了兩個低功耗廣覆蓋的物聯網技術——NB-IoT和eMTC,這兩項技術已基本滿足海量及其互聯的需求,但是業界對應用和商業模式還在試用與突破階段。例如以低延時高可靠性為核心的無人駕駛,目前已在路測階段,少數市民可體驗,至于普及,至少也要等“真5G”-SA組網,多城市覆蓋之后會迎來全民體驗吧。
5G網絡的組成
5G網絡的組網模式目前分NSA和SA,即非獨立組網和獨立組網,前者包含4G和5G通信網絡,后者單純就是5G通信網絡。
◆ 非獨立組網
這是LTE與5G基于雙連接技術進行聯合組網的方式,也稱LTE與5G之間的緊耦合(Tight-interworking)。采用LTE核心網時,不需要新的5G核心網,采用EPC連接支持5G功能的無線系統即可。這種模式下,控制面經由LTE系統連接到EPC,用戶面則存在多種連接方式。
在NSA組網模式中包含兩種核心網,EPC和NGC;核心網采用EPC時,LTE eNB和5G gNB用戶面可以直接連接到EPC,控制面則僅經由LTE eNB連接到EPC。用戶面可以分別經由LTE eNB、EPC或者gNB進行分流,對應選項3/3a/3x。核心網采用NGC時,5G gNB可以直接連接到NGC,而LTE eNB則需要升級到eLTE eNB后連接到NGC。根據控制面連接方式的不同,分為不同的架構類型;控制面通過gNB連接時為4/4a方式,控制面通過eLTE eNB連接時對應7/7a/7x方式。

選項3/3a

選項4/4a

選項7/7a
◆ 5G獨立組網
采用端到端的5G網絡架構,從終端、無線新空口到核心網都采用5G相關標準,支持5G各類接口,實現5G各項功能,提供5G類服務。其核心網是NGC,無線系統有gNB和eLTE eNB,對應架構選項2方式。

選項2/2a
5G的過渡期
說到“真5G”,其實也就是5G的SA組網,總歸來說5G并無真假之說,兩種組網模式均能實現5G的連接,只是功能上有差異。目前5G網絡主要是NSA組網,包含LTE和NGC兩個核心網。在移動通信的標準設計中,有一個基本的原則,就是要前向兼容,即標準設計需要保護前期的投資,也要支撐未來網絡的創新。5G標準的第一階段即NSA階段,基本上實現了所有5G的新特性和新能力,但同時它在標準設計中也天然支持未來向SA的不斷演進,包括未來新增特性及新增需求,如提供完整的高可靠連接能力,以及V-2X和工業物聯網的基本能力,使這些業務的引入不需要重復建網投資。
NSA和SA的組網模式,主要區別:NSA是將5G的控制信令錨定在4G基站上;SA方案是5G基站直接接入5G核心網,控制信令完全不依賴4G網絡。
運營商在5G部署早期時大多數從投資5G基站開始,未來不管運營商何時選擇從4G核心網升級到5G核心網,運營商對于5G基站硬件的投資是不變的。事實上,現在有實力的設備商提供的5G基站都是雙模的,既支持NSA也支持SA,未來基站僅通過軟件升級就可實現NSA到SA的演進。
通過對市場、成本等方面的分析,5G最開始的建設是以非獨立組網為主,這是必要的,但是非獨立組網是將5G基站接入4G核心網,這就導致了其無法滿足5G對于時延和傳輸可靠性的要求。因此,非獨立組網被認為是過渡方案。
5G的最終演進方向
獨立組網模式需要建一個新的網絡,包括基站、回程鏈路和核心網,引入了全新網元與5G網絡接口的同時,還將大規模采用網絡虛擬化、軟件定義網絡等新技術,并與5GNR結合,同時其協議開發、網絡規劃部署及互通互操作所面臨的技術挑戰將超越3G和4G系統,可以帶來全部的5G網絡特點和功能,實現5G應用三大場景。
2020年被視為第五代移動通信技術(5G)進入商用階段的關鍵之年,與此同時,隨著國家提出要大力發展包括5G網絡在內的新型基礎設施建設(新基建),運營商的5G組網策略逐漸清晰,開始向著獨立組網上轉移。

5G的三大應用場景
現狀:5G組網的首個SA模式啟動建設
從工信部獲悉,截止今年三月底,國內基站總數達19.8萬,主要分布于各個主要城市。預計2020年底,全國5G基站總量目標超60萬。
中國信通院CAICT在今年發布消息稱,近日深圳信息通信研究院(中國信息通信研究院南方分院)聯合深圳三大運營商以及諸多企業巨頭共同建設的深圳第五代移動通信試驗網絡正式開通,這是全國首個規模采用SA獨立組網的5G行業應用試驗網絡。
此試驗網滿足5G典型應用,遵循“一軸兩帶”的整體規劃思路,遴選覆蓋包括羅湖、寶安、福田、南山、龍崗、坪山等重點區域,打造了三大特色示范區,包括坂田園區(綜合技術示范體驗)、南山科技園(科技、教育產業示范體驗)、福田中心區(智慧政務、智慧城市示范體驗);支持云AR/VR、超高清視頻、工業互聯網、智能制造、智能政務、聯網無人機、車聯網等應用,具有一定網絡覆蓋規模且面向5G三大應用場景。
5G通信測試
燦芯技術在5G發展元年,關注社會實際形勢,自主研發適合當前移動通信領域測試需求的測試軟件和綜合性多功能測試儀表,支持LTE、多UE模擬接入、LTE和SA等多方面綜合測試。
測試場景:NSA、SA、LTE+SA
測試內容:多網絡場景NRLTE之間的漫游測試;多網絡場景互操作性測試;多設備聯合測試,可配合vertex、3D轉臺、高鐵模式的測試;如需GW網絡,可以配合SR3420。
LTENBeMTC測試結構原理:

面對NSA、SA兩種組網模式,通過軟件系統可以對二者實現有效測試,在5G元年這個時代不落于人。