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發表于 2019-9-23 16:10:46 |只看該作者 |倒序瀏覽
5G可以幫助運營商增加收入,但無線網絡管理太復雜。

近日,來自lightreading報道,韓國運營商SKT的高管表示,自4月份商用5G后,5G用戶每月使用數據流量約33.7GB,比4G用戶多65%。5G帶動了用戶流量消費提升,也阻止了SKT收入不斷下滑的趨勢。

這位高管表示,自推出5G服務后,SKT的ARPU值在經歷了連續7個季度的下滑后,終于止跌回穩。

但這位高管坦言,由于韓國三大運營商的5G早期部署均采用NSA(非獨立組網)模式,在NSA組網下需同時管理4G和5G,這導致無線網絡管理非常復雜。

比如,在NSA組網模式下,語音業務通過LTE承載,因為語音業務對時延和掉話非常敏感,而高速數據業務通過LTE和5G NR傳輸,但低時延業務僅由5G NR傳輸,因此,運營商必須根據不同的業務類型精準地管理和優化網絡。

他還表示,在NSA組網下,網絡速率和時延不可兼得。如果你需要更低時延的服務,則意味著帶寬更低,網速更低。

無獨有偶,關于NSA組網的復雜性,最近感覺備受業界關注。不久前,網絡評級機構RootMetrics發布了一份韓國5G評測報告,其中,由于NSA組網復雜性導致的4G-5G的切換時延問題成為熱議的話題。

在NSA組網下,4G-5G切換時延高達244ms。

RootMetrics的報告表示,韓國5G速率非常快,但你要體驗超高速的5G連接,必須首先從LTE切換到5G NR,可這個切換過程卻要花費較長的時間。

RootMetrics實測顯示,在韓國三大運營商中,LTE到5G NR的切換時延最高達到了244ms。

沒有辦法,這是早期采用NSA組網必然要付出的代價。

眾所周知,在早期5G NSA組網下,5G NR控制面錨定于4G,并沿用4G核心網EPC,這一架構稱為EN-DC,即EUTRA-NR雙連接架構。

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如上圖所示,在NSA組網下,4G基站(eNB)為主節點(Master Node),5G基站(gNB)為輔助節點(Secondary Node)。

在用戶面,也就是傳輸數據流量時,4G基站和5G基站均直連4G核心網網元S-GW;但在控制面,也就是為了傳輸數據而進行信令交互時,只有4G基站直接與4G核心網網元MME相連。

這意味著,手機要想通過5G基站傳輸高速數據,需首先連接4G基站進行信令交互,待4G基站分配完5G無線資源后,手機用戶才能享受5G高速上網。簡單的說,在NSA組網下,5G這條高速公路的指揮調度權掌握在4G手里。

正是這種雙連接架構極大地增加了無線接入網信令的復雜性,也影響了4G-5G的切換時延。

為什么4G-5G之間切換時延那么高?

先來看看在EN-DC模式下的5G無線資源添加流程...

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在NSA組網(EN-DC雙連接)下,手機首先注冊4G網絡,然后再上報測量的5G信號強度和質量等,比如當手機移動到5G小區的覆蓋范圍時,檢測到5G信號強度和質量足以支持5G服務,則4G基站將與5G基站溝通以為手機分配5G資源。

接下來,4G基站通過RRC連接重配置(RRC Connection Reconfiguration)消息將5G NR分配的資源通知手機,完成RRC連接重新配置過程后,手機就同時連接到4G和5G網絡了。

具體步驟如下:

步驟1:主節點4G基站決定將5G基站添加為輔助節點,向5G基站發送SgNB添加請求(SgNB Addition Request)消息。

該消息攜帶RRC和無線承載配置、UE能力和安全信息等。

步驟2-3:5G基站響應請求,向4G基站發送SgNB添加請求確認(SgNB Addition Request Acknowlege)消息。

該消息包含了NR RRC配置消息(NR RRC Reconfiguration)消息,該消息將封裝在LTE RRC 連接重配置(RRC Connection Reconfiguration)消息里,并通過4G基站發送給手機,為手機分配5G無線資源。

步驟4:手機向4G基站回應RRC Connection Reconfiguration Complete消息,該消息攜帶了用于通知5G基站的NR RRC Reconfiguration Complete消息。

步驟5:4G基站通過sgNB Reconfiguration Complete消息告知5G基站RRC重配置完成。

該消息封裝了NR RRC Reconfiguration Complete消息。

接下來,手機將基于NR RRC Connection Configuration中包含的信息,檢測NR 同步塊,完成下行同步,獲取NR物理小區標識和廣播信道等,然后再向5G基站發起隨機接入過程,以連接5G基站。

完成以上步驟后,就意味著手機和5G基站已經準備好了用于數據傳輸的5G無線資源。

但5G基站要傳輸數據還需要連接到核心網。

接下來,4G基站會通知核心網MME數據承載正從4G-LTE切換到5G-NR,MME通知SGW更新承載,SGW將數據傳輸路徑從4G基站切換到5G基站,再通過End Marker消息告知4G基站可以休息了,現在5G基站就可以傳輸數據了。

由以上流程可知,EN-DC雙連接明顯增加了信令流程的復雜性。

這好似在5G基站和手機之間多了一個“中轉站”,本來可以直接發送給手機的NR RRC Reconfiguration消息,需經過4G多次封裝和轉發。

正是這種復雜性導致了4G LTE與5G NR的切換時延過大,理論上整個過程需耗費100ms,實際網絡中可達到300ms。

尤其是隨著用戶移動而發生主節點4G基站之間切換時,由于從屬于不同4G主節點的5G相鄰小區之間不能直接切換,需首先釋放源4G基站側的5G NR資源,再執行源4G基站與目標4G基站之間的切換,切換完成后再在目標4G基站添加5G NR資源,這一過程花費的時間更長。

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  二級軍士長

注冊時間:
2013-5-27
2#
發表于 2019-9-23 16:49:05 |只看該作者
學習了

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2009-3-15
3#
發表于 2019-9-25 10:03:46 |只看該作者
謝謝,學習了

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2016-11-9
4#
發表于 2019-9-25 10:34:21 |只看該作者
謝謝!

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2010-5-26
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發表于 2019-9-29 09:30:12 |只看該作者
學習了

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發表于 2019-10-6 13:38:58 來自手機 |只看該作者
學習了,,謝謝分享

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2019-10-7
7#
發表于 2019-10-7 11:57:58 來自手機 |只看該作者
學習學習 厲害

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