5G SA en NSA: verschillen, prestaties en uitrol in Frankrijk

Sinds de commerciële lancering van 5G in Frankrijk in 2020 bestaan er twee uitrolmodi naast elkaar: NSA (Non-Standalone), dat steunt op de bestaande 4G-infrastructuur om de start te versnellen, en SA (Standalone), dat een native en autonoom 5G-netwerk vormt. Deze twee architecturen bieden zeer verschillende prestaties en mogelijkheden — en het onderscheid is doorslaggevend voor het kiezen van 5G-apparatuur of het ontwerpen van een mobiele netwerkinfrastructuur.

Definities: SA en NSA in het kort

NSA — Non-Standalone (niet-autonoom): de meest verbreide 5G-uitrolmodus in 2024–2026. De 5G New Radio (NR) wordt op bestaande sites uitgerold, maar het kernnetwerk blijft de 4G EPC-kern (Evolved Packet Core). 5G NSA is dus permanent afhankelijk van het 4G-netwerk voor signalering en verbindingscontrole.

SA — Standalone (autonoom): de native 5G-modus, gedefinieerd in de specificaties van 3GPP Release 15 en later. De 5G NR-radio is gekoppeld aan een native 5G-kern (5GC) op basis van een servicegerichte architectuur (SBA). Het 5G SA-netwerk is volledig onafhankelijk van het 4G-netwerk — het kan werken zonder onderliggende LTE-infrastructuur.

Deze twee modi zijn door het 3GPP gestandaardiseerd onder de term uitrolopties. NSA komt voornamelijk overeen met Optie 3x (4G EPC-kern + NR-radio in aggregatie met LTE), SA met Optie 2 (pure 5GC-kern + NR-radio).

NSA-architectuur: 5G op 4G LTE-kern

In NSA-modus onderhoudt het 5G-terminal gelijktijdig een 4G LTE-verbinding (hoofdanker) en een 5G NR-verbinding (gegevenskanaal). Deze techniek heet Dual Connectivity (DC) of nauwkeuriger EN-DC (E-UTRA New Radio Dual Connectivity).

Werking in de praktijk:

• Het terminal maakt eerst verbinding met een 4G LTE-cel — dit is de Master Node (MN)
• Als een 5G NR-cel binnen bereik beschikbaar is, wordt deze als Secondary Node (SN) toegevoegd om de gegevensdoorvoer te verhogen
• Alle signalering (authenticatie, mobiliteit, QoS) loopt via de 4G EPC-kern
• Als het 5G NR-signaal verdwijnt, schakelt de verbinding automatisch zonder onderbreking over op 4G

Voordelen van NSA: snelle uitrol (hergebruik van de hele bestaande 4G-infrastructuur), onmiddellijke dekking (steunt op de duizenden reeds aanwezige LTE-sites), lage aanvangskosten. Daarom zijn alle Franse operators in 2020–2021 gestart met NSA.

Beperkingen van NSA: hoge latentie (geërfd van de 4G EPC-kern, doorgaans 15–30 ms), onmogelijkheid om network slicing in te schakelen, geen toegang tot de geavanceerde 5G-functies (URLLC, mMTC). De telefoon moet ook tegelijk 4G- en 5G-banden ondersteunen, wat invloed heeft op het batterijverbruik.

SA-architectuur: het native en autonome 5G

In SA-modus maakt het terminal rechtstreeks verbinding met het native 5G-kernnetwerk (5G Core / 5GC), zonder enige afhankelijkheid van het 4G-netwerk. De 5GC-architectuur verschilt fundamenteel van de EPC-kern: zij is volledig gebaseerd op microservices en gebruikt REST API-interfaces voor de communicatie tussen netwerkfuncties (NF — Network Functions).

De belangrijkste netwerkfuncties van de 5GC:

• AMF (Access and Mobility Management Function) — beheer van toegang en mobiliteit
• SMF (Session Management Function) — beheer van gegevenssessies
• UPF (User Plane Function) — verwerking en routering van gebruikersverkeer
• PCF (Policy Control Function) — beheer van QoS-beleid en facturering
• NSSF (Network Slice Selection Function) — selectie van network slices

Voordelen van SA: ultralage latentie (1–5 ms theoretisch), network slicing (opdeling van het netwerk in virtuele slices die per gebruik zijn toegewezen), volledige ondersteuning van URLLC-toepassingen (industriële besturing, telechirurgie, autonome voertuigen) en mMTC (massale IoT). Ook het batterijverbruik is lager — slechts één actieve radio in plaats van twee in NSA.

Beperkingen van SA: vereist een volledige uitrol van een native 5G-kern, voldoende 5G NR-dekking (geen transparante 4G-fallback) en SA-compatibele eindapparatuur — wat een deel van het vóór 2022 geïnstalleerde 5G-park uitsluit.

Vergelijkingstabel SA vs NSA

Prestaties: latentie, doorvoer en network slicing

Latentie — dit is het meest impactvolle verschil voor kritieke toepassingen. In NSA loopt de signalering via de 4G EPC-kern, die een niet-comprimeerbare latentie van 15 tot 30 ms introduceert. In SA verwerkt het 5GC de signalering lokaal (edge computing mogelijk), waardoor latenties van 1 tot 5 ms haalbaar zijn onder optimale omstandigheden. Voor de meeste consumententoepassingen (streaming, gaming) is dit verschil niet waarneembaar. Het wordt doorslaggevend voor industriële robotica, verbonden voertuigen en real-time augmented reality.

Doorvoer — in de praktijk biedt de SA-modus onder de huidige veldomstandigheden niet noodzakelijk een hogere doorvoer dan NSA. De 5G-doorvoer hangt vooral af van de gebruikte frequentieband (3,5 GHz mid-band vs mmWave) en de celdichtheid. SA verbetert de spectrale efficiëntie en het QoS-beheer, maar het werkelijke doorvoerverschil tussen SA en NSA blijft klein voor een individuele gebruiker.

Network slicing — dit is de functie die 5G SA echt onderscheidt voor professionele toepassingen. Het fysieke netwerk kan worden opgedeeld in geïsoleerde virtuele slices, elk met eigen garanties voor doorvoer, latentie en beveiliging. Een operator kan zo op dezelfde fysieke infrastructuur aanbieden: een IoT-slice met laag verbruik voor industriële sensoren, een URLLC-slice voor een chirurgische robot en een eMBB-slice voor 4K-videoverspreiding — zonder onderlinge interferentie. Deze mogelijkheid ontbreekt volledig in de NSA-modus.

5G-uitrol in Frankrijk: waar staan de operators?

In Frankrijk hebben de vier nationale operators allemaal tussen november 2020 en medio 2021 5G NSA gelanceerd. De migratie naar SA is aan de gang, met verschillende tijdslijnen per speler:

• Orange — 5G SA-uitrol sinds 2023 aan de gang, aanvankelijk in de grote metropolen (Parijs, Lyon, Marseille). De operator streeft naar een geleidelijke nationale SA-dekking tegen 2027.
• SFR — aankondiging van SA-uitrol in 2024–2025, met initiële focus op industriële zones en enterprise-toepassingen (privaat 5G-netwerk).
• Bouygues Telecom — geleidelijke SA-migratie, met prioriteit voor sites met hoge dichtheid en zakelijke partnerschappen voor network slicing.
• Free Mobile — SA-uitrol geïntegreerd in zijn netwerkstrategie, met het voordeel van een recenter 4G-netwerk om te migreren.

In 2026 wordt het merendeel van de 5G-abonnementen in Frankrijk nog steeds op het NSA-netwerk verkocht. 5G SA is voornamelijk beschikbaar via zakelijke aanbiedingen (privaat 5G-netwerk, toegewijde slicing) of in dichte gebieden die met voorrang door de operators worden gedekt.

Voor een consument blijft het praktische verschil tussen NSA en SA vandaag beperkt. 5G SA komt pas echt tot zijn recht bij B2B-uitrol: verbonden fabrieken, logistieke magazijnen, autonome havens, waar gegarandeerde latentie en slicing contractuele vereisten zijn.

Glasvezel en fronthaul: de infrastructuur achter 5G

Of het nu SA of NSA is, 5G steunt sterk op glasvezel voor zijn infrastructuurverbindingen. Het 5G-radionetwerk is opgedeeld in drie functionele segmenten die elk glasvezelverbindingen met zeer hoge doorvoer en zeer lage latentie vereisen:

• Fronthaul — verbinding tussen de radioantennes (RRU/AAU) en de basisbandverwerkingseenheid (DU). Vereist doorvoersnelheden van 25 tot 100 Gbps en een latentie onder 100 µs. Gebruikt voornamelijk toegewijde point-to-point glasvezelverbindingen of XGS-PON-netwerken.
• Midhaul — verbinding tussen de gedistribueerde eenheden (DU's) en de gecentraliseerde eenheden (CU's). Latentie < 1 ms, doorvoer 10–25 Gbps afhankelijk van het aantal geaggregeerde cellen.
• Backhaul — verbinding tussen de CU en het kernnetwerk (5GC of EPC). Kan OS2-langeafstandsglasvezel gebruiken of straalverbindingen voor moeilijk bereikbare sites.

De SFP+ 10G- en 25G-modules worden gebruikt in actieve radio-apparatuur (AAU, DU) voor fronthaul-verbindingen over korte afstand. Singlemode OS2-glasvezelkabels zorgen voor het transport op de mid- en backhaulsegmenten.

Voor uitrol van private 5G-netwerken in bedrijven of op campussen vormt de passieve glasvezelinfrastructuur (OS2-kabels, PLC-splitters, XGS-PON OLT) de ruggengraat waarop de 5G-radio-apparatuur steunt. Een goed gedimensioneerd GPON- of XGS-PON-netwerk kan tegelijk de 5G-fronthaul en de FTTH-diensten van de site bedienen.

Veelgestelde vragen — 5G SA en NSA