4G/5G网络融合，通向5G的必经之路

4G/5G融合发展是现实需求

随着3GPP对5G第一版本协议的正式发布，5G已经开启了真正的商用阶段。5G以移动互联网和物联网为主要业务特征，力求实现数据流量的千倍增长、千亿设备的连接，并满足多样化的业务需求。基于这些目标，5G需要在连续广域覆盖、热点高容量、低时延高可靠以及低功耗大连接等多个方向上进行技术创新。

另一方面，LTE-A Pro作为事实上的4G标准，已经在全球实现了大范围的规模部署，并在网络运营、站点建设、终端设备等各方面发展成熟。无论是在标准协议方面，还是现网中，4G技术都还在继续演进与增强。目前看来，4G会进一步提升网络的速率、容量、连接数与时延等空口指标，并在一定程度上与5G的技术目标相匹配。

基于通信现网存量状况与未来网络发展趋势等因素，在5G部署的前期，会有相当长的一段时间内需要通过4G/5G融合来确保新老用户的网络体验。比如，用户的语音业务仍配置由4G网络来提供服务，借由广泛覆盖的4G网络来确保通话的稳定性与可靠性；而用户的数据业务则可以使用5G网络提供服务，借由具备高频段等丰富无线资源的5G网络来满足热点区域中极高的用户体验速率和系统容量等需求。因此，4G&5G网络融合是有必要的，甚至对某些国家或运营商来说，是必须的。

5G NSA组网架构

4G/5G网络融合有NSA（Non-Standalone）和SA（Standalone）两种组网选择。其中，NSA组网在无线接口上实现了4G与5G的紧耦合传输，能够兼顾数据吞吐量的提升与控制信令的可靠性，又不需要建立5G核心网，适合作为5G网络早期部署的组网方式。SA组网主要体现在4G网络与5G网络的互操作上，包括切换/重定向、重选等程序，可见至少在4G网络退网前，4G/5G的SA组网方式都会存在于通信网络中。在3GPP中，NSA的标准发布时间早于SA半年左右，NSA组网架构见图1，终端同时与4G/5G无线基站有空口连接。其组网架构特点主要体现在如下几个方面：

● 网络部署：借助现网EPC的升级建5G网络

NSA适用于5G的早期部署。在NSA组网中不需要建立新的5G核心网（5GC），基于对当前4G核心网（EPC）的升级，就可以快速部署5G无线基站，使用5G频谱资源与新型传输技术。因此NSA组网有利于5G业务的迅速推出，助力运营商快速抢占用户。

另外，通过对NSA场景下Option 3x（SCG Split bearer）的支持，用户面数据可以锚定在5G基站，4G基站只需要承担必要的分流数据传输，减轻了5G的大数据量业务对现网4G无线基站造成的传输负荷，避免了对众多4G无线基站的扩容改造，由此也减少了运营商的成本支出。

● 用户体验：兼顾吞吐量与可靠性的双重提升

在NSA组网中，4G侧仍可以支持多载波聚合（CA），通过4G CA再联合5G做双连接的通信方式，就可以为终端提供更大的数据流量服务（大于仅5G侧单链路的数据流量），从而满足用户对各种大数据量业务的需求。

在提升数据传输吞吐量的同时，NSA组网也兼顾了对传输可靠性的保障问题。这主要体现在数据传输的可靠性和控制信令的可靠性两个方面。

数据传输的可靠性：当5G侧链路的无线信号质量产生波动时，NSA组网可以通过合理的分流算法设置将用户面数据更多地分流到4G侧链路进行传输（甚至将数据全部暂由4G传输），从而既保证了一定的数据传输吞吐量，又保证了传输的可靠性与连续性，同时也不必进行切换或其他无线资源重配置的操作，避免了对用户终端与核心网的信令影响。

控制信令的可靠性：NSA组网中，核心网的控制面信令仍锚定在4G基站侧，这样广覆盖的、使用相对稳定的低频无线信号的4G接入网也就减少了终端与网络侧连接断开的可能性。

中兴通讯在NSA组网中的业务优势

中兴通讯从2017年初就开始了对NSA组网的规划与研发，目前已可以支持3GPP协议中所引入的多项NSA基本功能，实现上述NSA组网的各种优势，也可以满足多家运营商的测试需求。
此外，中兴通讯可以支持NSA组网中的Decor功能，即4G网络可以对接入的NSA终端定向路由到可支持NSA的EPC实体，从而避免了对现网EPC实体的升级影响，又满足了不同业务的分层需求。

5G SA组网架构

尽管NSA组网具备多种优势，但随着频谱资源与网络部署的发展，5G SA组网必将是各大运营商的终极目标。事实上，为了避免对现网4G系统不断的升级改造与成本付出，条件允许的运营商可以一步到位的直接部署5G SA网络，例如国内多家运营商的建网选择。

从4G&5G网络融合的角度来看，SA组网（架构见图2）主要涉及到4G系统与5G系统间的各种互操作行为。中兴通讯将在2018年底支持全面而完整的4G/5G互操作方案。这些方案意在保证终端在空闲态与连接态下的性能，具体包括：

● 空闲态终端可以驻留在最合适的小区

中兴通讯支持空闲态终端在4G网络与5G网络间的异系统小区重选，并在重选策略的设定中兼顾了4G网络的广覆盖与5G网络的高性能，从而使得空闲态终端能够驻留在最合适的小区，进而在有业务需求时可以快速接入到最合适的网络，获得满足其性能需求的服务。

● 连接态终端在从4G网络移动到5G网络的过程中保持性能

从4G网络到5G网络，中兴通讯对连接态的终端支持数据业务的切换/重定向以及语音业务的切换（VoLT→VoNR），由此使得连接态用户在从4G无线覆盖范围内移动到性能更好的5G覆盖范围内的过程中，数据业务和语音通话都能保持一定的吞吐量与可靠性性，从而确保了用户的体验。

● 连接态终端在从5G网络移动到4G网络的过程中保持性能

从5G网络到4G网络，中兴通讯对连接态的终端支持数据业务的切换/重定向、语音业务的切换（VoNR→VoLTE），以及EPS Fallback，由此，即使连接态用户在5G无线覆盖范围中移动到某处空洞时，亦能借助4G无线信号的补充而确保数据业务和语音通话的连续性与可靠性，用户体验得到保证。

综上，无论运营商是选择基于现网4G系统的NSA组网方案，还是选择一步到位的5G SA组网方案，中兴通讯都可以提供技术领先、演进平滑、性能优越而又极具性价比优势的综合方案，协同合作伙伴在5G全面启动的时代加速奔跑，占领先机，取得最大的成功。