5G毫米波，采用獨立組網(wǎng)還是非獨立組網(wǎng)？

2019年將迎來(lái)5G時(shí)代。隨著(zhù)全球服務(wù)運營(yíng)商已經(jīng)開(kāi)始部署5G服務(wù)，5G網(wǎng)絡(luò )即將在2019年變?yōu)楝F實(shí)。到目前為止，毫米波的部署主要是為了實(shí)現固定無(wú)線(xiàn)接入，用作為光纖到戶(hù)(FTTP)的替代解決方案。早期的sub 6 GHz方案是通往5G之路的一個(gè)里程碑，但是毫米波無(wú)疑是5G生態(tài)系統實(shí)現轉型的必經(jīng)之路。  

毫米波頻譜可為授權頻譜和非授權頻譜中的移動(dòng)接入提供豐富的頻譜資源，因此始終是無(wú)線(xiàn)研究人員和5G生態(tài)系統運營(yíng)商的關(guān)注焦點(diǎn)。事實(shí)上，上一代蜂窩、WiFI和藍牙所能提供的頻譜資源全部加起來(lái)都遠不如5G毫米波。在頻譜效率相近的情況下，頻譜資源越豐富，意味著(zhù)數據速率越高，可容納的用戶(hù)數量也就越多。  

現如今，絕大多數的5G部署使用的是低于6GHz的頻譜資源以及非獨立組網(wǎng)(NSA)架構。NSA使用LTE作為控制面的錨點(diǎn)，用戶(hù)面可直接連接EPC (4G)或NGC (5G) ，具體取決于NSA架構。5G毫米波可能緊隨其后，成為主戰場(chǎng)，但該項技術(shù)尚處于起步階段。Sub 6GHz 5G方案確實(shí)能夠提高帶寬，但所能提高的程度非常有限，遠遠比不上5G毫米波。5G毫米波部署將依賴(lài)于NSA架構，而一提到這點(diǎn)，很多人會(huì )問(wèn)："那5G獨立組網(wǎng)(SA)架構還有意義嗎？”  

雖然毫米波頻段的5G移動(dòng)接入提供了相當豐富的專(zhuān)用頻譜資源，但相比sub 6 GHz方案，毫米波頻率下的波形傳播距離要短得多。此外，毫米波波形具有較強的方向性，很容易被阻斷，造成鏈路中斷。3GPP在規范中有相當一部分介紹了波束管理和波束恢復的概念，以應對理論上有可能出現的各種應用場(chǎng)景，但問(wèn)題是這些場(chǎng)景是否會(huì )出現在真實(shí)生活中，效率又當如何？

現在我們來(lái)思考一下5G毫米波是采用NSA還是SA架構的問(wèn)題。 5G采用SA組網(wǎng)的優(yōu)勢包括部署成本低，業(yè)務(wù)時(shí)延小，控制信令完全無(wú)需依賴(lài)4G/LTE。但是，由于目前的主流仍是LTE部署，因此NSA對于5G毫米波仍具有意義。在SA 5G毫米波應用場(chǎng)景中，控制信道可利用與數據相同的5G毫米波頻譜。而NSA 5G毫米波則通過(guò)LTE提供錨點(diǎn)，控制信令通過(guò)鏈路進(jìn)行傳輸。  

例如，如果5G毫米波UE直接連接至gNodeB，控制面和用戶(hù)面使用的均是毫米波頻段，這時(shí)控制信令碰到的干擾和阻斷問(wèn)題與數據面相同，因此需要通過(guò)波束管理和恢復來(lái)維持鏈路，但完成這些步驟需要花點(diǎn)時(shí)間，因此鏈路被中斷的可能性非常大。NSA可為控制面提供更穩定的鏈路，而且就移動(dòng)設備來(lái)說(shuō)，NSA對于gNodeB切換和小區選擇至關(guān)重要。由于在毫米波網(wǎng)絡(luò )中，基站部署非常密集，切換速率非常高，因此切換性能至關(guān)重要。

隨著(zhù)通信行業(yè)朝著(zhù)5G技術(shù)不斷努力，毫米波仍將作為實(shí)現5G移動(dòng)接入的重要技術(shù)。NSA和SA這兩種架構之間的選擇和權衡變得更加尖銳突出，甚至難以抉擇。服務(wù)運營(yíng)商是否會(huì )部署5G SA技術(shù)，我們將拭目以待，但是我認為短期內毫米波部署將以NSA架構為主。  

5G新空口(NR)無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)采用了新的頻段、更寬的帶寬和新波束成形技術(shù)，給設計和測試工程師帶來(lái)了嚴峻挑戰，因此需要借助強大的工具來(lái)加速創(chuàng )新。