5G SA e NSA: differenze, prestazioni e implementazione in Francia

Dal lancio commerciale del 5G in Francia nel 2020, coesistono due modalità di implementazione: il NSA (Non-Standalone), che si appoggia all'infrastruttura 4G esistente per accelerare l'avvio, e il SA (Standalone), che costituisce una rete 5G nativa e autonoma. Queste due architetture offrono prestazioni e capacità molto diverse — e la distinzione è determinante per scegliere un apparato 5G o progettare un'infrastruttura di rete mobile.

Definizioni: SA e NSA in breve

NSA — Non-Standalone (non autonomo): la modalità di implementazione 5G più diffusa nel 2024–2026. Il radio 5G New Radio (NR) viene implementato sui siti esistenti, ma il core network rimane il core 4G EPC (Evolved Packet Core). Il 5G NSA dipende quindi in modo permanente dalla rete 4G per la segnalazione e il controllo delle connessioni.

SA — Standalone (autonomo): la modalità 5G nativa, definita nelle specifiche 3GPP Release 15 e successive. Il radio 5G NR è accoppiato a un core 5G nativo (5GC) basato su un'architettura orientata ai servizi (SBA). La rete 5G SA è completamente indipendente dalla rete 4G — può funzionare senza un'infrastruttura LTE sottostante.

Queste due modalità sono standardizzate dal 3GPP con il termine opzioni di implementazione. NSA corrisponde principalmente all'Opzione 3x (core EPC 4G + radio NR in aggregazione con LTE), SA all'Opzione 2 (core 5GC puro + radio NR).

Architettura NSA: il 5G su core 4G LTE

Nella modalità NSA, il terminale 5G mantiene simultaneamente una connessione 4G LTE (ancora principale) e una connessione 5G NR (canale dati). Questa tecnica è chiamata Dual Connectivity (DC) o più precisamente EN-DC (E-UTRA New Radio Dual Connectivity).

Funzionamento in pratica:

• Il terminale si connette prima a una cella 4G LTE — questo è il Master Node (MN)
• Se una cella 5G NR è disponibile entro il raggio d'azione, viene aggiunta come Secondary Node (SN) per aumentare il throughput dei dati
• Tutta la segnalazione (autenticazione, mobilità, QoS) passa attraverso il core EPC 4G
• Se il segnale 5G NR scompare, la connessione si commuta automaticamente sul 4G senza interruzioni

Vantaggi dell'NSA: implementazione rapida (riutilizza tutta l'infrastruttura 4G esistente), copertura immediata (si appoggia sulle migliaia di siti LTE già in essere), costo iniziale basso. Per questo motivo tutti gli operatori francesi hanno iniziato in NSA nel 2020–2021.

Limiti dell'NSA: latenza elevata (ereditata dal core EPC 4G, tipicamente 15–30 ms), impossibilità di attivare il network slicing, nessun accesso alle funzionalità 5G avanzate (URLLC, mMTC). Il telefono deve inoltre supportare contemporaneamente le bande 4G e 5G, il che incide sul consumo della batteria.

Architettura SA: il 5G nativo e autonomo

In modalità SA, il terminale si connette direttamente al core network 5G nativo (5G Core / 5GC), senza alcuna dipendenza dalla rete 4G. L'architettura del 5GC è fondamentalmente diversa dal core EPC: è interamente basata su microservizi e utilizza interfacce API REST per la comunicazione tra funzioni di rete (NF — Network Functions).

Le principali funzioni di rete del 5GC:

• AMF (Access and Mobility Management Function) — gestione degli accessi e della mobilità
• SMF (Session Management Function) — gestione delle sessioni dati
• UPF (User Plane Function) — elaborazione e instradamento del traffico utente
• PCF (Policy Control Function) — gestione delle policy QoS e della fatturazione
• NSSF (Network Slice Selection Function) — selezione delle slice di rete

Vantaggi del SA: latenza ultra-bassa (1–5 ms teorici), network slicing (suddivisione della rete in slice virtuali dedicate per uso), supporto completo per i casi d'uso URLLC (controllo industriale, chirurgia a distanza, veicoli autonomi) e mMTC (IoT massivo). Anche il consumo della batteria è ridotto — una sola radio attiva invece di due nell'NSA.

Vincoli del SA: richiede un'implementazione completa di un core 5G nativo, una copertura 5G NR sufficiente (nessun fallback 4G trasparente) e apparati terminali compatibili con SA — il che esclude una parte del parco 5G installato prima del 2022.

Tabella comparativa SA vs NSA

Prestazioni: latenza, throughput e network slicing

Latenza — è la differenza con maggiore impatto per le applicazioni critiche. In NSA, la segnalazione passa attraverso il core EPC 4G, che introduce una latenza incomprimibile da 15 a 30 ms. In SA, il 5GC elabora la segnalazione localmente (edge computing possibile), consentendo di raggiungere latenze da 1 a 5 ms in condizioni ottimali. Per la maggior parte degli usi consumer (streaming, gaming), questa differenza è impercettibile. Diventa determinante per la robotica industriale, i veicoli connessi e la realtà aumentata in tempo reale.

Throughput — in pratica, la modalità SA non offre necessariamente un throughput superiore all'NSA nelle attuali condizioni sul campo. Il throughput 5G dipende soprattutto dalla banda di frequenza utilizzata (3,5 GHz mid-band vs mmWave) e dalla densità delle celle. La SA migliora l'efficienza spettrale e la gestione della QoS, ma il divario di throughput reale tra SA e NSA rimane modesto per un utente individuale.

Network slicing — è la funzionalità che davvero distingue il 5G SA per gli usi professionali. La rete fisica può essere suddivisa in slice virtuali isolate, ciascuna con le proprie garanzie di throughput, latenza e sicurezza. Un operatore può così offrire sulla stessa infrastruttura fisica: una slice IoT a basso consumo per sensori industriali, una slice URLLC per un robot chirurgico e una slice eMBB per la diffusione video 4K — senza interferenze tra loro. Questa capacità è assolutamente assente nella modalità NSA.

Implementazione 5G in Francia: a che punto sono gli operatori?

In Francia, i quattro operatori nazionali hanno tutti lanciato il 5G NSA tra novembre 2020 e metà 2021. La migrazione verso il SA è in corso, con calendari diversi a seconda degli attori:

• Orange — implementazione 5G SA in corso dal 2023, inizialmente nelle grandi metropoli (Parigi, Lione, Marsiglia). L'operatore punta a una copertura SA nazionale progressiva entro il 2027.
• SFR — annuncio di implementazione SA nel 2024–2025, con un focus iniziale su zone industriali e casi d'uso enterprise (rete privata 5G).
• Bouygues Telecom — migrazione SA progressiva, con priorità ai siti ad alta densità e alle partnership aziendali per il network slicing.
• Free Mobile — implementazione SA integrata nella sua strategia di rete, con il vantaggio di avere una rete 4G più recente da migrare.

Nel 2026, la maggior parte dei piani 5G in Francia rimane commercializzata su rete NSA. Il 5G SA è disponibile principalmente tramite offerte aziendali (rete privata 5G, slicing dedicato) o nelle zone dense coperte in via prioritaria dagli operatori.

Per un utente consumer, la differenza pratica tra NSA e SA rimane oggi limitata. Il 5G SA assume tutto il suo significato per i deployment B2B: fabbriche connesse, magazzini logistici, porti autonomi, dove la latenza garantita e lo slicing sono requisiti contrattuali.

Fibra e fronthaul: l'infrastruttura dietro il 5G

Che sia SA o NSA, il 5G si basa massicciamente sulla fibra ottica per i suoi collegamenti infrastrutturali. La rete radio 5G è suddivisa in tre segmenti funzionali che richiedono ciascuno collegamenti in fibra a velocità molto elevata e latenza molto bassa:

• Fronthaul — collegamento tra le antenne radio (RRU/AAU) e l'unità di elaborazione baseband (DU). Richiede throughput da 25 a 100 Gbps e una latenza inferiore a 100 µs. Utilizza principalmente collegamenti in fibra dedicati punto-punto o reti XGS-PON.
• Midhaul — collegamento tra le unità distribuite (DU) e le unità centralizzate (CU). Latenza < 1 ms, throughput 10–25 Gbps a seconda del numero di celle aggregate.
• Backhaul — collegamento tra il CU e il core network (5GC o EPC). Può utilizzare fibra OS2 a lunga distanza o ponti radio a microonde per i siti di difficile accesso.

I moduli SFP+ 10G e 25G sono utilizzati negli apparati radio attivi (AAU, DU) per i collegamenti fronthaul a corta distanza. I cavi in fibra OS2 monomodale garantiscono il trasporto sui segmenti mid e backhaul.

Per le implementazioni di reti private 5G aziendali o di campus, l'infrastruttura in fibra passiva (cavi OS2, splitter PLC, OLT XGS-PON) costituisce la dorsale su cui si appoggiano gli apparati radio 5G. Una rete GPON o XGS-PON ben dimensionata può servire simultaneamente il fronthaul 5G e i servizi FTTH del sito.

Domande frequenti — 5G SA e NSA