在6月底召開的上海「MWC 2019世界行動大會」上,中國移動董事長楊傑表示「自2020年1月1日起,單純支持NSA的手機將不會獲得入網許可。」隨後中國電信、聯通紛紛表示將在2020年率先展開NSA升級SA的工作。如此一來,不支援SA組網模式的5G晶片和手機都將面臨不小壓力,該如何尋找突破點?

「真假」5G之說

在營運商表態後,網路上開始流出「真假5G」的言論,並迅速引發業界熱議。不過在多數業界人士看來,NSA和SA在組網方式上確實存在區別,但並沒有權威官方定論誰是「真假」5G。

其實,這中間還有一個誤區。很多人認為2020年1月1日之後僅支援NSA的手持終端就不能用了,這明顯誤解了其中的意思。營運商內部人士表示,明年1月1日起單純支持NSA的手機,雖然不能再獲得入網許可證,但在那之前,已獲得入網許可且僅支持NSA的手機,依然能在明年1月1日後繼續正常使用,因為明年雙模網路也支援NSA。

在弄清「真假」5G說法站不住腳之後,再瞭解什麼是SA和NSA組網。二者其實都是5G組網方式,NSA指非獨立組網(也稱5G融合組網),重複利用現有4G基礎設施,進行5G網路的部署;SA指獨立組網,需要新建5G網路,包括新基地台、回程鏈路,以及核心網。

二者的主要區別在於:一是晶片設計上的差異,NSA架構由4G進行控制、5G進行資料傳輸。即使是NSA單模晶片,基頻和射頻也都必須同時具備4G和5G電路。而支援SA模式的晶片,其控制和資料都必須是5G。二是連網差異,如果是NSA模式,手機需要同時連接4G和5G網路,而SA模式只需要連接5G網路。三是成本差異,獨立組網需要耗費巨額資金,尤其是5G高頻特性決定其基地台的建設數量遠大於4G,建設成本可能是4G網路的2倍,且投資週期高達8年。

相對而言,NSA單模因共用4G/5G核心網,可為營運商節省大量的網路投資。但其缺點也很明顯,即無法支援「低延遲、高速率、大連接」等5G最核心的特性,這也是「假5G」之說的根源。並且,手機在NSA網路下同時連接4G/5G網路,耗電要比SA組網高很多。

華為接受《國際電子商情》採訪時表示認同:「NSA與SA相比,其延遲高,並不利於垂直產業發展,例如自動駕駛技術、遠端醫療,以及8K高畫質視訊傳播等,這些新服務對網路要求都很高,必須是低延遲,而NSA不能滿足這一要求。所以從長遠來看,經過NSA非獨立組網的前期過渡,後續經過技術演進,一定是能夠提供完整5G體驗的SA獨立組網才是主流。」

儘管SA是主流,但目前迫於現實不得不先從NSA過渡。有受訪者表示,目前階段,從基地台建設速度、手機成熟度、訊號覆蓋定位連續性及支援國際漫遊等因素考慮,營運商優先部署NSA才是最明智的選擇。當然,優先部署完SA網路的營運商,自然具備更多「先進先贏」的優勢。

NSA如何向SA過渡?

華為表示,NSA能節省投資並加快5G商用,多用於5G建網初期。SA則是重新搭建一套屬於5G的核心網,耗時較長,成本也非常高,但卻是5G的最終演進方向。

華為告訴《國際電子商情》分析師,2019年1月,華為已經發佈同時支援NSA/SA的基頻晶片巴龍5000,能在單晶片內實現2G、3G、4G和5G多種網路制式。相比NSA組網的晶片來說,巴龍5000雙模可以有效降低多模間資料交換產生的延遲和功耗。

據瞭解,在5G商用初期,Balong 5000能讓使用者在NSA組網方式下使用5G網路,體驗全球領先的5G速率。當5G網路開始向SA組網方式遷移時,搭載Balong 5000的終端只需要進行營運商軟體升級即可使用SA組網的5G網路,有效保障存量終端的使用者利益。

目前,大多數5G基頻晶片都已支援SA/NSA雙模組網,但除了華為之外,其他多數支援SA模式的SoC晶片還沒那麼快上市應用。在5G已開始商用的階段,其他廠商如何找到過渡方案?

紫光展銳市場資深副總裁Eric Zhou表示,可分兩種情況來看,一是如果NSA晶片一開始只依低要求進行設計,比如5G NR支分只支援「2收1發」,則它不能透過軟體升級來支援SA模式;二是如果NSA一開始就依高規格設計,則有可能利用軟體升級來支援SA模式。但這樣會帶來晶片在NSA模式下的硬體冗餘情況,對功耗、成本都帶來損失。

可見,NSA透過軟體升級為SA的方案實施起來並不容易,NSA在短期內仍有獨立存在的空間。

Zhou告訴《國際電子商情》分析師,NSA和SA是5G R15標準的兩個不同的網路部署階段,從已公佈建網方式的營運商選擇來看,全球大多數營運商都選擇了從NSA開始部署5G,極少數營運商選擇一開始就採用SA。

「這些選擇初期NSA建網方式的營運商認為,4G LTE與5G NR將長期共存,在5G新用例還未爆發的情況下,NSA建網對於同時保護4G資產和5G投資非常重要。」Zhou補充。

總而言之,5G產業的發展是一個宏大的生態體系演進的過程,有一個自然延伸從而達到長期繁榮的過程。在5G部署的早期,先行者透過NSA建網,從網路系統的成熟帶動應用的發展,再繼續推動產業數位化,以及商業生態成功的探索。

中國營運商策略

明年1月1日起,5G手機必須支援SA組網才能獲得中國移動入網許可,這跟原來計畫由NSA逐步過渡到SA的進程有所改變——時間點大大提前。

中國聯通(南京)政企事業支南區經理張燁表示:「時間點提前,首先是市場需求的推動,實際上在2018年初,無論是營運商還是廠家,都積極為5G商用做研究,網路建設和終端品類等硬體配套條件趨於成熟;其次,中國也積極推進5G的組網建設,給予了營運商一定的扶植政策,鼓勵營運商儘快完成5G部署,在5G大建設的軟體配套上也大大提升;再次,用戶和媒體對5G應用也是相當關注和期待。應該說,通訊產業每一次的更替,都是一次變革,都將衍生出很多門類的配套產品,營運商也想搶佔先機,提前實現SA組網。」

目前,全球各大營運商都在積極部署和建設5G SA獨立網路,而中國更是走在了世界前列。談及「實現SA中國全覆蓋的時間,以及哪些城市會優先享有SA網路試點」時,張燁分享了中國聯通5G SA組網的規劃:

(1)2018年,完成小規模場外試驗(NSA),5G城市網路試驗,16個城市業務試驗;

(2)2019年,完成規模外場試驗(SA),並進行多種5G業務示範,預計將擴展到幾十個城市級別的規模;

(3)2020年,實現5G商用部署。

據瞭解,在5G網路部署過程中,營運商會面臨不小的挑戰。同時支持NSA和SA組網,與僅支持SA或NSA組網,對營運商的挑戰並不相同。

張燁告訴《國際電子商情》分析師,同時支援NSA和SA組網,與僅支持SA或NSA組網,對營運商的挑戰主要是來源於建設成本,以及網路資源使用率的挑戰。未來,支持SA組網將會成為主流。

張燁分析了三大主要因素:首先,NSA是4G網路和5G網路融合的建網方式,在建網初期,可以過渡使用,但隨著5G社會化場景的應用,5G NR應用頻段相對更高,覆蓋範圍相對較小,現有4G網路覆蓋密度無法滿足5G網路使用覆蓋。

其次,NSA不需要重新建設5G新的核心網,而且NSA需借助4G無線空口(NSA無線錨點在4G),但現有的4G核心網架構和4G空口卻無法滿足5G對於延遲和傳輸高可靠性的要求。

最後,在連續覆蓋的前提下,無論採用SA組網還是NSA組網人口密集區場景所需5G基地台數量相同。考慮到中國4G網路目前在人口密集區的站間距已經達到300公尺以內,透過對5G基地台在人口密集區室外場景的鏈路預算分析,聯通認為在4G/5G基地台共站址的基礎上,SA網路架構方案即可實現5G的連續覆蓋(NSA架構下,也需要5G和4G基地台共站址),並且SA基地台單站價格相對更低。

下半年5G手機集中上市

目前,全球已發佈的5G基頻晶片主要有高通Snapdragon X50/X55、華為 Balong 5000、三星Exynos 5100、紫光展銳春藤510和聯發科Helio M70。蘋果買下英特爾基頻部門之後,也開啟了自主基頻晶片研發之路;上述晶片對應的5G終端蓄勢待發。

具體而言,華為Balong 5000是業界公認目前性能表現最全面的一款商用5G基頻晶片,Sub-6GHz、mmWave和NSA、SA均支援,而且也符合3GPP Release 15標準。對應的SoC是麒麟980,首款搭載該處理器的5G手機是華為MateX。

2019年6月,搭載麒麟980+巴龍5000的華為Mate20X 5G正式拿到中國5G終端首張入網許可證,目前該手機已在瑞士開售,中國版也將在7月26日正式發佈。同時,搭載巴龍5000的折疊屏手機華為Mate X,也將於7月底8月初上市。

除華為之外,目前幾乎所有手機品牌都採用855處理器,如小米MIX3 5G版、三星S10 5G版、一加7、MOTO M3 5G版、索尼Xperia 5G、LG V50 5G等。但X50並不支援SA模式,其升級版X55才支援NSA/SA標準,不過目前X55並未用到智慧型手機,而是優先被聯想某高階筆記本與汽車廠商採用。

三星Exynos 5100(對應SoC為Exynos 9820),支援NSA的5G標準,三星首支5G手機Galaxy S10 5G搭載Exynos 9820的低頻段版,以及搭載驍龍855的毫米波版,目前已在韓國上市。

紫光展銳在2019年2月發佈了首款5G基頻晶片春藤510,支援5G SA/NSA雙模組網。展銳Eric Zhou透露,紫光展銳和海信聯合開發了搭載春藤510的首款5G手機,已分別在巴賽隆納MWC 2019、中國聯通2019合作夥伴大會上進行了展示,且海信已經宣佈,今年下半年將會推出首款5G試商用手機。

最後是聯發科 Helio M70,該數據機支援SA和NSA網路模式。聯發科向《國際電子商情》表示,搭載Helio M70基頻晶片的5G行動平台(5G SoC)將於2019年第三季向主要客戶送樣,首批搭載該行動平台的5G終端最快將在2020年第一季問市。

據瞭解,從7月份開始,三大營運商加快了5G手機的入庫,消息顯示中國移動已進行了11款5G終端的萬台交付,包括華為、OPPO、vivo、中興、小米、一加、三星、TCL和中國移動自主品牌的智慧型手機和資料CPE,而中國聯通也開始了5G終端入庫測試。

據IDC預測,今年5G手機出貨量為670萬支,僅為整體出貨量(13億9,500萬支)的0.5%,相比之下,2019年出售的3G手機數量為5G手機的8倍多。預計到2023年,5G手機出貨量將達到整體手機出貨量的26%。

整體而言,隨著工信部在6月6日正式向三大營運商發佈5G執照,中國5G商用元年正式開啟,首批5G手機將在下半年集中上市銷售。因前期成本等因素考量,三大營運商會優先選擇NSA組網方案,未來SA和NSA組網模式會長期並存,但最終會實現SA全網覆蓋。

短期來看,中國營運商對5G終端必須支援SA組網的規定,給自身及上下游夥伴都帶來一定的挑戰,但從長遠來看,為早日實現5G在智慧製造、AR/VR、智慧汽車/自動駕駛、智慧醫療,以及IoT等領域的優質體驗,營運商該硬性規定有利於加快SA網路普及進程。

本文為姊妹刊國際電子商情原創文章