5G-组网演进技术方案介绍

5G组网演进技术方案介绍EPCLTENREPCLTENR初始接入5G邻区检测数据面切至5G用户先接入4G，叠加5G载波（类似于载波聚合）可以理解为在4G网络上的增强和演进NSA工作方式(opt.3x)5GSA引入新的核心网，SA/4G/NSA分别接入,SA与4G共存，是全新的制式SA工作方式(opt.2)LTEEPC+NRNSA4G5GCSANSA：基站以上的网元基本利旧4G（核心网简单改造，承载按需扩容，计费、营帐基本不变），可快速5G商用，通过引入NR新空口为用户提供无线大带宽接入能力；SA：①SA是全新的制式，核心网和计费系统架构完全重构，5GC的部署和基本功能的打通是商用先决条件；②基本业务打通需要现网4G核心网、计费、营帐大量网元的升级改造；其难度和工作量比NSA网络演进大幅增加；③如采用大区方式建设，将进一步延长网络部署周期；③对于无线网络，SA的网络优化对于锚点和4/5G协同优化要求降低，但新增语音优化、信令面优化、4/5G互操作优化等新的工作和课题。NSA/SA组网概念：NSA本质是基于4G演进；SA为独立一模、全新的制式NSA组网锚点概念澄清EPCLTENREPCLTENR初始接入5G邻区检测数据面切至5GNSA手机开机，首先接入4G有业务，4G基站将5G载波添加为辅载波，终端空口建立双连接。控制信令走4G，用户面走5G或4G+5G业务结束，4G基站将删除5G辅载波，回退4GNSA基本流程锚点概念澄清：NSA用户信令面承载在LTE，承载信令面的LTE小区即被称为锚点小区，频点被称为锚点频点。锚点解决方案目标：支持各种业务策略的同时，使NSA用户尽可能保持在锚点享受5G服务，提升用户体验。1、NSA用户尽量重选/切换到锚点频点；2、尽量避免切换出到非锚点；3、尽量减少在锚点间切换。典型演进路径：3x——>7x/2——>2Option2NGCNR目标：EPC演进到NewCore，LTErefarming到NRStep3：EPC演进到NewCore，eLTE长期存在NGCNReLTEOption4NRNGCOption7/7xeLTENgXnOption2NGCNROption2+Option4+Option7/7x共存S1EPCLTENRLTEStep1.不引入NewCoreS1Option1+Option3共存EPCS1EPCLTENGCNRNGCStep2.引入NewCoreS1Option1+Option2+Option3/4共存EPCNRLTE不引入NewCore，Option3/3x起步：引入NewCore，Option2起步：Option2和Option3/4不互斥。Option2+DC=Option4;Option1+DC=Optioin3无EPC，LTERefarming无EPC，LTE演进无EPC，LTE演进，只有高频NSA标准及架构演进NSA：17年12月完成NSA标准，18年3月冻结，目前比较成熟SA：由于协议冻结时间晚、核心网和终端不成熟，处于刚刚起步阶段。基本架构-Option3/3XMCGSplitBearerOption3XOption3SCGSplitBearer用户面锚点在LTE侧，减少用户移动对业务中断和EPC信令冲击LTE处理能力要求高，硬件要升级LTE存量设备平滑演进支持NSADC用户面锚点在NR侧，gNB对接LTEEPCNSA组网锚点选取原则锚点频点覆盖连续，助力随时随地驻留5GEPCLTENRS1-CS1-US1-UOption3x信令全由LTE承载NRLTE覆盖连续是NSA随时随地的关键LTECPEDevicesSmartPhones挑选芯片/终端产业链支持度高的频点上下行容量优选大容量大带宽锚点频点，助力5G体验提升优选和NR载波无干扰的频点1、用LTE提升NSA的上行覆盖及容量，2、优先选择大带宽，低负载的频点作为锚点NSA锚点策略-支持NSA用户专用的优先级UE从连接态释放进入空闲态时，在RRCRelease消息中的IMMCI信元中携带NSA锚点优先级下发给UE，UE基于该优先级进行小区重选到高优先级的频点上进行驻留。25MHz60MHz35MHzNSA锚点专用优先级NSAUELTEUE1.8G1.9G2.6GLTE小区重选/CAPCC优先级

空闲态UE从初始发起业务或切换接入驻留小区时，eNB判断当前小区的NSAPCC锚点优先级是否是最高，若是则继续做业务，若不是则将NSA用户切换到最高优先级锚点。NSAUEeNB初始发起业务接入/切换/重建入根据UE能力和签约属性判断是否支持NSA；针对NSA用户，判断当前的NSA锚点优先级是否是最高，若不是最高，则下发测量控制测量最高优先级锚点A5异频测量下发切换命令RRCConnectRecfg选择最高优先级的LTE频点小区发起切换接入锚点优先级最高小区HOCMP连接态方案优势支持锚点定制策略连接态和空闲态均支持NSA锚点切换SA演进价值（2C）：SA网络为终端用户带来更好的应用体验Logo显示更准确手机待机更久在SA架构下，SA终端仅在NR覆盖区域显示为5G，Logo显示更真实，彻底解决”假5G”SA架构未来可以采用VoNR语音方案，接通时延更短，语音质量更优终端无需为NSA双连接消耗上行射频资源，2天线支持上行双流，功率可达26dBm，上行速率提升无需同时连接4G和5G，手机更加省电5GVoNRVoiceTypeMOS（理论值）接入时延（理论值）5G：VoNR4.6~1.5~2s5G：EPSFB4.1~3~4s4G：VOLTE4.1~2s2/3G：CS3.7~6seNBNRSA5GNSA5GNR4G5G5GSA语音体验更好VoNR上行数传性能提升5G*杭州实测：SA上行峰值240Mbps，拉网均值150Mbps左右SA演进价值（2B）：SA网络引入四大关键变化，使能5G未来应用于千行百业网络切片CUPS边缘计算(MEC)MEC：将计算能力下沉到移动边缘节点，降低时延和往返时间（RTT），优化流量节省带宽资源，增强物理安全和缓存效率；同时，提供第三方应用集成，打造开放、弹性、协作的生态系统。为移动边缘入口的服务创新提供了无限可能。降低时延：U面去中心化，按需下沉，降低业务时延。高可靠性：SMF与UPF全互联，Fullmesh组网更加安全。高效运维：集中化的数据/策略配置，节省80%的日常配置工作；C/U按需独立扩容，资源高效利用。服务化架构总线化接口：通过NRF自动发现网络服务，实现敏捷网络。微服务架构：通过服务化模块的灵活组合、独立升级，支持新业务快速上线。切片：在一个物理网络之上构建多个专用的、虚拟的、隔离的、按需定制的逻辑网络，来满足不同行业客户对网络能力的不同要求(如时延，带宽，连接数等)。SA产业进展2019.62019.92019.122020.62020.3R15R16：面向uRLLC、mMTC全业务场景标准：R15协议F60分支已经在19年中冻结，作为SA商用初期的主流选择。（华为5GC20.1/无线20A遵从）标准MT6885Exynos980Balong5000Kirin990骁龙865F40协议迭代F60芯片：华为5G全系商用芯片支持SA，三星/高通/联发科19年底已陆续发布双模芯片华为Mate/P；荣耀V；NOVA手机：华为全系5G手机支持NSA/SA，但目前商用版本锁定为NSA模式，在SA独立区域无法使用5G，SA放开时间未定；业界其他厂家手机20年切换芯片后会快速支持NSA/SA双模。后续手机商用SA版本，是否为SA单独设置开关，还是默认优选SA方案未定；骁龙765Exynos990芯片终端SA交付主要关注点（无线）分类与NSA差异点描述相比NSA增益1.SA组网新增NG/Xn接口，减少了NSA锚点相关组网要求；核心网上大区，省内/大区协调对接2.SA互操作新增4G和5G之间的互操作；增加手机类型和机卡组合；增加SAonly、NSA+SA共存等多重组网可能；不同终端、签约卡、组网场景形成多种互操作组合3.SA语音新增EPSFB,Fastreturn，VoNR后续使用VoNR，时延和质量更好4.SA小区参数设计TAC、接入移动性定时器、SSB频点等需重新规划配置4G和5G是2个大区，未来或向全融合演进，不同省份演进路径不同组网-大区路径1：

4G先上大区，再商用SA5GC省内大区UPFEPC+现网SA商用EPC+全融合5GC5GCUPF割接割接大区演进可能路径现网EPC有容量压力的地市：可能采用路径1，先完成4G向大区迁移，再与大区5GC对接支持初期SA商用；如果该地市SA开通需求迫切，建议提拉4G上大区节奏。现网EPC容量充裕的地市：可先基于路径2规划，基于省内EPC+与大区5GC组网，支持初期SA商用；如果全融合核心网ready前EPC容量不足，采用路径3过渡；SA首发、试商用地市：可采用路径4，基于省内EPC/省内5GC商用SA，未来走向全融合；路径2：

省内EPC对接大区5GC，直接演进到全融合5GC省内大区UPFEPC+现网SA商用EPC+全融合5GC5GCUPF割接路径3：省内EPC/大区5GC商用SA，后续4G再上大区5GC省内大区UPFEPC+现网SA商用初期EPC+全融合5GC5GCUPF5GCUPFEPC+SA商用后期割接割接路径4：SA试商用局点，省内5GC向大区演进5GC省内大区UPFEPC+现网SA商用EPC+全融合5GC5GCUPF5GC割接割接5GSA传输组网和流量模型UPF/vGW-UUPF/vGW-UB地市gNB核心环汇聚环IP承载网A地市gNB核心环汇聚环接入环SMFPoolAMFPoolvCGvDNSA大区DCDCGW-1DCGW-2CEARA省B省CECEARARA省CMNET城域网SMFPoolAMFPoolvCGvDNSB大区DCDCGW-1DCGW-2CEARB省CMNET城域网CMNET骨干网N2N4N2N4N3N3N14N11N9CMNET骨干网N16N2：RAN<->AMF,PTN—IP承载网-大区电信云N3：RAN<->UPF,PTN—U面网关N4：SMF<->UPF,U面网关—IP承载网-大区电信云N6N6：UPF<->Internet，U面网关—CMNETN9：UPF<->UPF,A省UPF—CMNET-B省UPFN11：AMF->SMF,A省AMF—CMNET-B省SMFN14：AMF<->AMF,A省AMF—CMNET-B省AMFN16：SMF<->SMF，A省SMF—CMNET-B省SMF组网-传输NR同时支持NSA和SA模式SA终端和NSA终端共享gNB频谱、RB等资源eNBEPC+NSA&SAgNBNSA5G4GSA5G5GCS1-UNGeNBEPC+NSA&SAgNB4GSA5G5GCNG模式1：NSA&SA混合组网模式2：纯SA组网NR只使用SAOption2纯NSA终端无法接入5G网络无线SA演进预测：NSA&SA共存模式、独立SA组网都会存在组网-无线利：对NSA单模手机体验更友好弊：需要对锚点持续建设、优化利：减少锚点相关投入，网络演进轻装上阵弊：牺牲NSA单模手机体验附：无线SA组网全景组网-无线混合组网下，单双模手机的5G接入选网说明NSAOnly双模手机：优先接入5G小区（SA），同时也支持接入4G&NSA；NSA手机：仅支持NSA方式使用5G（从4G接入）NSA&SASAOnlyNSA终端双模终端开机搜索LTE网络加入LTE网络添加5G辅载波从4G侧发起接入，再添加NR辅载波（不支持SA小区搜索）仅能使用4G网络开机搜索NR网络加入NR网络同NSA手机接入SA小区（高制式网络优先）X开机搜索LTE网络加入LTE网络添加5G辅载波搜索LTE网络加入LTE网络如失败添加5G辅载波网络环境SA互操作混合组网下，单双模手机的5G移动性说明双模手机：在SA覆盖下，优选5G网络，通过5G内切换保持移动性、移动到NSA

only下，回落4G，通过添加SCG使用5G；单模手机：在NSA覆盖下，尽力而为使用5G，通过锚点切换/SCG变更保持移动性、移动到SAonly下时，只能用4G；NSA终端双模终端NSAOnlyNSA&SASAOnlySCG删除（回4G）①切换到锚点；②SCG添加NSA切换（锚点/SCG）SCG删除（回4G）NSA切换（锚点/SCG）①切换到锚点；②SCG添加NSAOnlyNSA&SASAOnlySCG删除&4到5切换①切换到4G锚点；②添加SCGSCG删除&4到5切换5G内切换互操作回落到4G5G内切换SA互操作附：用户使用5GSA网络的必要条件核心网：完成5GC完成部署；完成EPC、IMS、HSS、信令网等4G核心网元升级改造，支持SA语音、不换卡不换号等基本功能5GC签约数据：完成用户在5G侧签约无线：4/5G基站升级，gNB挂接5GC，完成语音/互操作相关配置

手机：支持SA功能并默认优选SA网络（目前华为双模手机默认仅支持NSA，需要进入工程模式修改）SAeNBEPC+gNBNSA5G4GSA5G5GCNG用户接入5GSA必要条件当核心网、基站、用户签约、手机4个条件全部具备时，用户才能真正使用SA网络；124UDM3SA互操作SA语音：初期采用EPSFB,后期采用VoNR5G4GVoLTE回落4G（切换/重定向）5GVoNR4G待产业成熟及5G覆盖连续后，演进为VONR，接续时延理论值更短，质量更好终端需要支持该特性核心网必须部署IMS并完成相关对接基于切换的EPSFB需要N26，基于重定向的EPSFB不需要N26，但是接续时延更长VONREPSFB+FastReturnVoLTE5GSA4G2G/3GFastReturnCSFB二次回落协议不支持数据业务不中断，切换或重定向回SA接续时延：2秒基于切换的回落（需N26接口）：接续时延约3-5秒数据业务同时切换到4G基于重定向的回落：接续时延约5-7秒EPSFBFastReturnVoiceTypeMOS（理论值）接入时延（理论值）5G：VoNR4.6~1.5~2s5G：EPSFB4.1~3~4s（杭州移动实测3.87s）4G：VOLTE4.1~2s2/3G：CS3.7~6sSA语音附：用户使用5GSA网络的必要条件核心网：完成5GC完成部署；完成EPC、IMS、HSS、信令网等4G核心网元升级改造，支持SA语音、不换卡不换号等基本功能5GC签约数据：完成用户在5G侧签约无线：4/5G基站升级，gNB挂接5GC，完成语音/互操作相关配置

手机：支持SA功能并默认优选SA网络（目前华为双模手机默认仅支持NSA，需要进入工程模式修改）SAeNBEPC+gNBNSA5G4GSA5G5GCNG用户接入5GSA必要条件当核心网、基站、用户签约、手机4个条件全部具备时，用户才能真正使用SA网络；124UDM3SA互操作语音/BOSS核心网承载无线电信云/SDN部署：核心网I层部署,云化SDN集成5GC核心网部署：5GC/UDM/PCF新建4G核心网改造：EPC/HSS/PCRF/IMS升级改造4/5G互操作：N26对接、互操作部署语音集成：EPSFallbackVoLTE语音计费改造：计费系统重构，4/5G计费改造营帐改造：5G开户、营帐切换用户数据迁移：不换卡不换号使用5G基站演进：NSA/SA双模改造SA性能调优：信令面优化、语音/互操作优化4GeNBNSANRIP承载网4G/NSAEPC+HSS/PCRF+BOSSIMS/DRAOCS/CG5GSA+SDN新建4G/NSAEPC+云核5GC/UDM/PCFHSS/PCRF+BOSS计费CHFIMS/DRAN26OCS/CG用户迁移网络SDN&CE1800V4GeNBNSA/SANR12345684G网元IP承载网5G网元95GSA演进十大关键要素74G/NSASA105GSA商用演进技术方案十大关键要素演进方案5GSA核心网演进关键点4GeNB5GNSANR4G/NSA网络MMEHSSBOSSCRMIMSOCS5GSA网络4G/NSA网络BOSSCRM计费CHFIMSN26OCS用户迁移网络SDN4GeNB54321升级网元新建网元4G+NSA4G+NSA+SAPCRFGWDNSDRANSSFNRFUDMPCFAMFSMFBSFUPF1、不换卡不换号2、计费3、语音4、互操作UDM融合HSS，实现不换卡不换号使用5G3GPPR15标准融合计费方案EPSFB

VoLTE语音N26接口支持45G互操作、NSA+SA并存组网为支持不换卡不换号、语音、短信、计费等功能，除了新建5GC核心网，现网4G、IMS、计费、BOSS、基站等系统需要配合进行升级改造。在5GSA建设初期，NSA和SA核心网并存，两种终端都可以接入。SA演进方案关键点5、电信云/SDN5GC网元云化部署，引入SDN支持网络自动化MMEHSSPCRFGWDNSDRA4G终端5GNSA终端NSA/SANR5GSA4G终端5GNSA演进方案省干核心省干核心省干地市省干地市城域核心L3eNB汇聚环接入环L3VPN城域核心L3eNB汇聚环接入环L3VPN地市X地市Y承载网关键点：适配核心网云化，大区制，UPF下沉进行业务承载AMF控制poolSMF控制PoolARCEIP承载网ARCEARPBvGW-uPoolvSBC-uPoolEORCECMNET省内集中N2接口（基站到AMF）：No