5G与LTE联合组网与5G独立组网方式的对比分析
盖。
采用5G独立组网时,由于频段较高,因此要进行连续覆盖存在一定的难度。比如,国内初步明确采用3.5GHz和4.9GHz进行5G建设,相对于LTE的2.6GHz来讲,其路损增加,因此覆盖范围会有所缩减。虽然可以通过波束赋形等手段进一步改善,但是仍然可能存在上行受限的问题,从而需要建设更多的基站。目前,中国移动在独立组网的探索过程中,希望与LTE共站建设,其挑战会更大。目前讨论的各类解决方案中,如采用4天线终端、将终端发射功率加倍、采用900MHz或者1800MHz独立进行上行接入等方式,都有待进一步验证,但这也意味着连续覆盖和共站建设的难度有所增加。
3.3 终端对比
5G独立组网时,终端需要支持5G新空口和高层协议,采用5G新空口和5G核心网进行接入和连接建立工作。5G与LTE采用紧耦合方式联合组网时,不同架构方式下终端要求有所区别。比如,选项3/3a/3x下,终端控制面只需要支持LTE NAS协议,用户面需要支持S1-U接口和相关协议;选项4/4a和7/7a/7x下,终端控制面需要支持5G新空口NAS协议,用户面需要支持到NG-U接口及协议
3.4 迁移路径对比
如果将5G独立网络作为5G部署的最终方案,则无论初期采用5G独立组网还是5G/LTE联合组网的方式,都存在一个网络迁移的过程。这个过过程中设备的升级改造工作、成本投入、终端变化和性能影响等问题,都会影响运营商对早期网络部署方式的选择。
即使采用选项2独立建设全新的端到端的5G网络,也需要考虑网络迁移的问题。比如,如何引入5G核心网,5G核心网与LTE核心网如何进行互操作,终端如何演进才能保证用户和业务的平滑过渡等。根据中国移动2016年8月的提案R3-161809,如果运营商采用低频提供广域覆盖,采用高频来提供容量的话,就需要考虑从LTE/EPC迁移到架构选项2的路径。这种迁移路径下,初始部署时需要避免与LTE的互操作(即频繁的NR到LTE的切换),同时需要采用双模双待终端来同时支持传统的系统和NG系统。
另外,从LTE/EPC直接演进到5G独立架构时,也可以首先考虑同时支持选项5和2,然后再最终演进到选项2。但是,这需要将LTE eNodeB升级到eLTE eNodeB来支持到EPC和NGC的连接。
采用LTE/5G联合组网时,不同组网方式下的迁移路径可能有多种选择。如果初期部署选项3类紧耦合方式,则可以选择直接迁移到选项2,或者经由选项7迁移到选项2。如果初期直接部署选项7,也可直接迁移到选项2。当然,各种迁移路径下,网络的升级改造工作内容有所不同。比如,如果采用选项3,则LTE基带板可能需要改变。同时,由于X2接口带宽的限制, EPC还需要升级改造以支持数据业务的增加。
从选项3/3a起步经由7/7a迁移时,运营商既可以利用eLTE,还可以获益于NGC所引入的高级业务特性。但是,同样需要考虑UE的前向兼容性问题。如果初期部署时,运营商计划将现有E-UTRAN网络升级来部署选项7的话,则后续可以从选项7直接迁移到选项2。
4 运营商的选择
5G建设初期,采用5G网络单独组网还是与LTE联合组网,不同运营商的选择会有所不同。国内运营商中,中国移动宣称要采用5G进行连续覆盖,因此考虑采用5G独立组网;而中国联通则考虑快速部署性,其白皮书中明确初期采用5G与LTE紧耦合的方式来进行网络建设。
随着5G标准中独立组网和非独立组网技术标准的进一步完善和明确,运营商会有更多新的考虑和选择。不过,这也与设备厂家的策略和产品进度有关。比如,5G独立组网需要功能完善的5G核心网设备和终端,如果5G核心网和终端面市较晚,也可能会阻碍独立组网的选择。
5 总结
在引入5G技术时,如何进行网络部署非常关键。是直接建设独立的5G网络,还是借助LTE进行联合组网,是运营商必须面对的问题。因此,需要从业务、覆盖、终端、网络架构、现网升级、后续迁移等多方面进行考虑,选择适合自己的模式,才能够更有效地控制成本、提升网络性能,为客户提供良好的网络体验。
参考资料
[1] TR38.801 Study on new radio access technology:Radio access architecture and interfaces(Release 14)
[2] R3- 161809 Analysis of migration paths towards RAN for new
- 三星5G技术面临的挑战:终端硬件和网络瓶颈(05-14)
- 5G会是什么样(11-26)
- 开放毫米波频段 赶上5G开发脚步(03-14)
- 华为致力于共建全球5G生态圈(03-28)
- 博通推出六流802.11ac MIMO(06-11)
- RIGOL隆重推出7.5G数字频谱仪(06-25)
