2017年岁末，全球5G发展迎来阶段性里程碑。3GPP如期完成了基于非独立（NSA）架构的5G新空口（5G NR）标准。紧接着，高通、爱立信与AT&T、Verizon、NTT docomo、SK Telecom、Vodafone等9家全球一线运营商实现了基于3GPP NSA 5G NR标准的系统互操作（IoT）演示。互操作测试的快速推进既显示了这些运营商对5G标准化的深度参与，也展现出他们对启动5G服务的急切心情。
全球全面开展5G网络建设
早在2017年5月AT&T就宣布，计划在2018年年底提供基于3GPP标准的5G移动业务。韩国SK Telecom、KT等运营商也计划于2019年开始提供5G商用服务。在欧洲市场，Vodafone、EE等运营商都计划于2019年开始提供小规模的5G商用服务。这些运营商采取较为积极的5G发展策略，一方面是由于市场竞争的压力，希望在5G竞赛中抢占先机；另一方面，则是为了应对移动数据业务发展对网络和业务模式的冲击与挑战。
至2018年，4G商用服务在美日韩等领先市场已进入第七个年头，运营商的竞争焦点已全面转向存量市场，不限流量资费逐渐成为市场主流。例如在韩国市场，至2017年第三季度，其4G用户占全体移动用户的比值已接近80%，其中不限流量资费用户接近30%；用户月均数据流量达到6.88GB，不限流量资费用户的月均用量更是高达18.5GB。如此高的流量使用，加之中心城市超高的人口密度，对4G网络的容量压力可想而知。在美国市场，领先运营商Verizon和AT&T在推出不限流量套餐后，其网络速率都出现了明显下降，网络扩容需求上升。除网络容量压力外，商业模式的挑战对运营商来说则更为严峻。不限流量资费的推出虽然在短期内拉动了用户ARPU的提升，但在长期看则可能面临不可持续的风险。运营商迫切需要依托新技术带来的体验提升，引入新的资费模式，保证消费者业务的可持续发展。
NSA架构满足5G先发需求
基于NSA架构的5G载波仅承载用户数据，其控制信令仍通过4G网络传输，其部署可被视为在现有4G网络上增加新型载波进行扩容。运营商可根据业务需求确定升级站点和区域，不一定需要完整的连片覆盖。同时，由于5G载波与4G系统紧密结合，5G载波与4G载波间的业务连续性有较强保证。在5G网络覆盖尚不完善的情况下，NSA架构有利于保证用户的良好体验。
可见，NSA架构的5G系统可以有效满足运营商在现有经营模式下的发展需求，而且网络升级所需投资门槛低，技术挑战可控，有利于运营商以较低风险，快速推出基于5G的移动宽带业务。但是全球移动通信市场多年来增长乏力的事实已经表明，运营商必须致力于开辟新的市场空间和收入来源，才能保障自身的长期可持续发展。而在这一点上，NSA架构就显得力不从心了。
由于重用现有4G系统的核心网与控制面，NSA架构将无法充分发挥5G系统低时延的技术特点，也无法通过网络切片实现对多样化业务需求的灵活支持。由于4G核心网已经承载了大量4G现网用户，也难以在短期内进行全面的虚拟化改造。而网络切片、全面虚拟化以及对多样业务的灵活支持都是运营商阵营对5G系统的热切期盼之处。可以说，只有基于独立（SA）架构的5G系统才能真正实现5G的技术承诺，并为移动通信产业界创造出新的发展机会。也正因为如此，3GPP才在NSA架构完成后，马不停蹄地继续制定SA架构的5G标准，目标于2018年年中完成。
SA架构优势凸显
可是，我们也必须看到，SA是采用崭新设计思路的全新架构，在引入全新网元与接口的同时，还将大规模采用网络虚拟化、软件定义网络等新技术，再与全新的5G NR空口技术结合，其协议开发、网络规划部署及互通互操作所面临的技术挑战将超越3G和4G系统，达到历史新高。相对来说，3G和4G系统在网络架构层面都有对上一代系统或多或少的继承，其变革性都低于5G SA架构。可即便如此，3G和4G部署之初，核心网都曾经成为影响运营商业务提供及服务稳定性的瓶颈。例如，Verizon在4G商用服务启动后不久，即因IMS系统故障导致规模断网事故，而中国移动的VoLTE业务计划也由于巨大的网络测试及互通工作量被多次延迟。面对SA这一崭新架构，产业界对其技术挑战不应有任何低估。
SA架构还将对运营商的投资节奏产生影响。在NSA架构中，5G系统提供的业务与4G业务并无太大差异，其提升主要体现在用户体验上，所以运营商可根据用户需求和自身业务策略，灵活确定网络升级的规模与节奏，无需在起步阶段就形成大片连续覆盖。而SA架构的主要特色在于能够提供更为多样化的、目前4G网络无法支持的业务，如低时延、高可靠等业务应用。在这种情况下，为了获取早期客户，推动市场起飞， 5G网络在部署初期就需要具有较大规模的连续覆盖。考虑到目前可用于5G系统的频率资源主要集中在中高频段，为在同样区域内实现连续的网络覆盖， 5G的建设投资可能会远高于4G。而另一方面，目前产业界还未能就5G所能提供的新型业务，尤其是关于垂直应用的新型商业模式达成广泛共识。在2017年11月的全球移动宽带论坛上，BT集团CEO Gavin Patterson就曾指出，为垂直行业IoT等5G新业务建立可行的商业模式，是5G发展所面临的最大挑战。
可见，5G SA架构的部署将面临技术和财务的双重挑战。技术挑战尚可通过产业界共同努力逐步加以解决，而巨额投资的财务压力与不确定的商业前景交织作用，则可能产生“先有鸡还是先有蛋”的循环，使5G的业务创新陷入停滞。这时就需要产业领袖发挥引领作用，如有运营商能够在这种情况下大胆投资，勇于探索，率先部署SA架构，并为5G新业务探索出可行的商业模式，则不但能为自己的长期发展开辟新的空间，其产业影响力也必将得到大幅提升，成为5G及后续移动通信技术发展的产业领袖。
NSA是过渡，SA是真正目标
总之，NSA和SA不但是5G启动阶段的两种架构选项，也反映了稳妥谨慎和积极进取这两种不同的5G启动思路。在不同思路指引下，运营商可在NSA和SA架构之间有所侧重，形成不同的5G启动路径。同时也必须看到，NSA仅是从4G向5G的过渡选项，而SA架构才是5G发展的真正目标。虽然NSA架构在启动阶段的风险较小，但后续向SA架构的过渡仍需大量工作，也存在相当的不确定因素。而且，NSA架构5G接入网实际上是自现有4G系统的直接升级，将影响运营商选择供应商的灵活度，可导致供应商锁定的现象，这将不利于运营商进行有效的成本管理。
可见，NSA和SA架构各有优势及风险，运营商需要根据自身的市场定位、竞争态势和投资能力，以及产业成熟程度等因素，决定自身的选择策略。NSA和SA架构的部署也并不互相排斥，运营商完全可以根据业务发展规划，针对不同应用场景，同时部署NSA与SA架构。
无论是选择NSA、SA还是二者组合，运营商都应利用5G规模部署前的短暂窗口，加快网络虚拟化、软件定义网络等技术的实践步伐，为5G核心网的部署积累经验、分散风险。同时，通信业界也必须认识到，5G新业务模式的建立绝非朝夕之功，随着移动通信向垂直行业的不断渗透，通信行业也需调整心态，适应垂直行业的发展节奏，做好持久战的准备。为此，通信业界需要不断优化成本结构、提高运营效率，并提升合作共赢意识。只有通过与垂直行业的深度合作，通信行业才可能勾画出可行的5G新业务模式，从而充分发挥5G SA架构的优势；也只有通过通信行业内不同利益主体之间多维度多层次的协作，通信行业才能真正提高投资效率、分担风险，实现长期可持续发展。
作者：Strategy Analytics无线网络服务总监 杨光
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