Comprendre NSA et SA en 5G : modes de déploiement essentiels
Dans cet article, nous allons décortiquer les concepts clés NSA (Non-Standalone) et SA (Standalone) dans le contexte de la 5G. Ces deux modes de déploiement représentent des approches techniques distinctes, fondamentales pour comprendre comment la 5G s’installe et évolue. Leur différence impacte les performances, la couverture, ainsi que les capacités offertes par les réseaux mobiles nouvelle génération.
Définition de NSA et SA en 5G
- NSA (Non-Standalone) : mode hybride où la 5G s’appuie sur l’infrastructure 4G LTE existante pour le contrôle, tandis que la 5G est utilisée principalement pour le transport des données.
- SA (Standalone) : mode 5G pur où le réseau fonctionne indépendamment, avec une architecture complète basée uniquement sur la technologie 5G, notamment avec un cœur réseau 5G natif.
Ces deux configurations correspondent à des étapes différentes dans le déploiement des réseaux 5G, offrant chacune des avantages spécifiques et répondant à des besoins variés selon les opérateurs et les cas d’usage.
Architecture et fonctionnement technique
Pour bien saisir les différences, il faut examiner l’architecture réseau impliquée dans chaque mode :
- NSA : le cœur réseau 4G (EPC – Evolved Packet Core) continue de gérer le plan de contrôle, la signalisation et la mobilité, tandis que la 5G NR (New Radio) s’occupe du transport des données utilisateur. Cela signifie que le terminal doit se connecter simultanément au réseau 4G pour le contrôle et au réseau 5G pour le trafic.
- SA : le cœur réseau 5G (5GC – 5G Core) gère entièrement le contrôle et les données. Le terminal communique directement avec la 5G NR et la gestion de la session, la mobilité, la qualité de service, etc., est prise en charge par l’architecture 5G complète.
Cette distinction influence directement la complexité du réseau, les coûts de déploiement, ainsi que la rapidité d’implémentation des services 5G.
Avantages et inconvénients de chaque mode
Pourquoi le mode NSA est souvent utilisé en premier ?
Le déploiement initial de la 5G a souvent privilégié le mode NSA pour plusieurs raisons :
- Gain de temps : en utilisant la base 4G déjà opérationnelle, les opérateurs peuvent proposer rapidement des services 5G sans attendre la mise en place complète du cœur réseau 5G.
- Optimisation des investissements : les opérateurs ne doivent pas renouveler intégralement leur infrastructure, ce qui limite les coûts dans les premières phases.
- Transition progressive : NSA permet une montée en puissance graduelle des capacités 5G, tout en garantissant une couverture fiable via le réseau 4G.
Cependant, le mode NSA reste une solution intermédiaire, qui ne permet pas d’exploiter toute la puissance et la flexibilité offertes par la 5G.
Cas d’usage spécifiques à NSA et SA
Selon les besoins et les applications, NSA et SA ne répondent pas aux mêmes exigences :
- NSA : adapté aux usages grand public cherchant une meilleure vitesse de téléchargement sans rupture avec la 4G, par exemple la vidéo en streaming HD, la navigation web rapide, ou les applications mobiles classiques.
- SA : conçu pour des usages plus exigeants comme l’industrie 4.0, la réalité augmentée/virtuelle, les véhicules autonomes, ou encore les applications nécessitant une faible latence et une fiabilité maximale.
Par exemple, pour une usine connectée qui doit gérer des robots en temps réel, le mode SA sera indispensable pour garantir la réactivité et la sécurité des communications.
Évolution vers une 5G pleinement autonome
Le futur des réseaux 5G repose sur le mode SA. Les opérateurs travaillent à la généralisation de cette architecture pour permettre :
- Un contrôle réseau plus fin et dynamique grâce au découpage en tranches réseau (network slicing).
- La prise en charge massive d’objets connectés avec des profils très différents (capteurs IoT, appareils critiques, mobiles classiques).
- Une meilleure gestion des ressources radio et des priorités selon les services.
Cette transition complète vers SA implique la modernisation des infrastructures réseau, mais elle ouvre la voie à de nouveaux modèles d’affaires et services.
Interopérabilité et compatibilité
La coexistence de NSA et SA sur un même territoire nécessite une bonne interopérabilité entre réseaux 4G et 5G. Les équipements utilisateurs (terminaux) doivent être compatibles avec ces modes pour assurer une continuité de service sans coupure. Cela se traduit par :
- Des smartphones capables de gérer simultanément la 4G et la 5G en NSA.
- Une mise à jour progressive des équipements pour supporter le mode SA natif.
- Une coordination entre les opérateurs pour harmoniser les fréquences et technologies.
Exemple concret d’implémentation NSA
Imaginons un opérateur qui déploie la 5G dans une grande ville en mode NSA. Les antennes 5G NR sont installées pour augmenter la capacité sur les zones à forte densité. Les utilisateurs équipés d’un smartphone compatible NSA bénéficient d’une meilleure vitesse grâce à la 5G, mais le contrôle réseau continue d’être assuré par le cœur 4G. Ce scénario permet de proposer rapidement une expérience 5G tout en maîtrisant les coûts et en garantissant la stabilité du réseau.
En parallèle, l’opérateur prépare le déploiement SA dans certains quartiers ou zones industrielles où les besoins en faible latence et connectivité massive sont critiques. Ce déploiement cible les clients professionnels et les usages innovants.
Cette stratégie en deux phases illustre la complémentarité des modes NSA et SA dans la montée en puissance progressive de la 5G.
Pour approfondir, découvrez comment fonctionne le cœur réseau 5G (5GC) et son rôle clé dans l’architecture SA.