FWA(Fixed Wireless Access),固定無線接入,是一個(gè)固網(wǎng)通信和無線通信相結(jié)合的技術(shù),專門為用戶提供寬帶接入服務(wù)。
FWA通過移動(dòng)通信基站提供無線信號(hào)覆蓋,然后通過安裝在用戶住所、商業(yè)場所或者工廠等位置的CPE(Customer Premises Equipment),來進(jìn)行通信,并提供Wi-Fi或有線以太網(wǎng)的接入。
FWA通信架構(gòu)
FWA是一種典型的“最后一公里”技術(shù)。它和FTTx(Fiber To The x)技術(shù)的作用一致,只不過一個(gè)是無線,一個(gè)是有線。
在3G/4G時(shí)代,由于連接速率和容量的限制,F(xiàn)WA的用戶體驗(yàn)并不好,因此也限制了FWA的發(fā)展。
如今當(dāng)5G的網(wǎng)絡(luò)帶寬是4G的10倍-100倍時(shí),意味著FWA的服務(wù)能力和用戶體驗(yàn)都將得到極大提升。 5G通過有源天線系統(tǒng)(AAU)和大規(guī)模天線陣列(MIMO)技術(shù),能夠更好地實(shí)現(xiàn)波束賦形(beamforming),補(bǔ)償路徑損耗,增強(qiáng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)的覆蓋效果。同時(shí)通過上下行解耦技術(shù)(增強(qiáng)上行)能夠滿足用戶上行的帶寬需求。
5G(IMT-2020) vs 4G(IMT-Adv)
目前大部分5G網(wǎng)絡(luò)仍采用Sub-6 GHz頻段,如果采用毫米波頻段(mmWave)的話,網(wǎng)絡(luò)帶寬、容量、時(shí)延性能將進(jìn)一步提升,F(xiàn)WA將提供接近光纖的網(wǎng)絡(luò)能力。
5G的三大應(yīng)用場景:增強(qiáng)移動(dòng)寬帶(eMBB)、高可靠低時(shí)延通信(uRLLC)、海量物聯(lián)網(wǎng)通信(mMTC)。
FWA當(dāng)前能夠迅速發(fā)展,很大原因是因?yàn)樗軌蚝艽蟪潭壤靡苿?dòng)寬帶的資產(chǎn)。FWA可用于連接新興市場和較發(fā)達(dá)市場農(nóng)村地區(qū)未聯(lián)網(wǎng)的家庭和企業(yè)。此外,F(xiàn)WA在許多情況下可以替代有線寬帶。FWA更低的成本和更快的速度,讓終端用戶在入網(wǎng)時(shí),多了一種選擇。
除了家庭用戶之外,F(xiàn)WA也正在進(jìn)入在工廠、園區(qū)、礦山、港口等場景,通過CPE為特定區(qū)域的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備提供高速率、低延時(shí)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù),這樣區(qū)域內(nèi)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備只需要通過Wi-Fi即可入網(wǎng),在降低設(shè)備入網(wǎng)成本的同時(shí),也大大提高了運(yùn)維效率。
CPE的核心功能是把蜂窩信號(hào)轉(zhuǎn)換成Wi-Fi信號(hào),并提供額外的以太網(wǎng)接口,供設(shè)備接入聯(lián)網(wǎng)。CPE產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)框圖如下:
CPE產(chǎn)品框圖 圖源:Murata
CPE的產(chǎn)品框圖和手機(jī)的框圖差不多,但是在Wi-Fi和5G射頻部分,通信能力都更強(qiáng)了,能夠接入更多設(shè)備,帶寬也更高。 TP-Link的Deco X80-5G無線路由器產(chǎn)品,搭載了高通Networking Pro 1200和Snapdragon X55平臺(tái),同時(shí)支持5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和2.5Gbps光纖寬帶連接,能夠提供AX6000雙頻Wi-Fi網(wǎng)絡(luò),并支持所有Sub-6GHz頻段。
CPE內(nèi)部的天線陣列由16支PCB天線組成,8組負(fù)責(zé)Wi-Fi收發(fā),8組則負(fù)責(zé)5G網(wǎng)絡(luò)收發(fā)。
天線陣列
圖源:HKEPC
主板分為Wi-Fi主板和5G收發(fā)板,兩塊PCB之間通過BTB接口進(jìn)行連接,兩塊PCB上各有一塊鋁金屬散熱片。
Wi-Fi主板與5G主板
圖源:HKEPC
在5G Modem方面,使用了移遠(yuǎn)Quectel RM502Q-EA 5G Sub-6GHz模組,該模組基于Qualcomm Snapdragon X55 (SDX55)平臺(tái)開發(fā),支持NSA及SA組網(wǎng)方式,能提供最高5.0Gbps下載速度及900Mbps上傳速度,并且支持DFOTA及VoLTE等額外功能。
移遠(yuǎn)Quectel RM502Q 5G模組
圖源:HKEPC
移遠(yuǎn)Quectel RM502Q 5G模組開蓋圖
基于Snapdragon X55平臺(tái)
圖源:HKEPC
在主處理器方面,使用了Qualcomm Networking Pro 1200解決方案,采用Qualcomm IPQ8074A SoC芯片,內(nèi)部集成4顆ARM Cortex A53處理器,最高頻率為2.2GHz,支持最多12條獨(dú)立串流信道及最高6Gbps網(wǎng)絡(luò)帶寬。
移遠(yuǎn)Quectel RM502Q 5G模組開蓋圖
基于Snapdragon X55平臺(tái)
圖源:HKEPC
在Wi-Fi芯片方面,搭載了兩顆Qualcomm QCN5054和一顆Qualcomm QCN5024 Wi-Fi芯片,前者并聯(lián)提供一組支持8x8 MU-MIMO配置的5GHz頻段,后者提供一組4x4 MU-MIMO的2.4GHz頻段,兩組頻段合計(jì)12條串流信道,提供6000Mbps無線網(wǎng)絡(luò)帶寬。
Qualcomm QCN5024、QCN5054 Wi-Fi 芯片
圖源:HKEPC
在信號(hào)增益方面,5GHz及2.4GHz頻段分別搭載了8顆Qorvo QPF4588和4顆Skyworks SKY85340-11 Wi-Fi前端模組,兩者都整合了信號(hào)增益器及低噪音放大器(LNA)等集成式FEM常見設(shè)計(jì)。
Qorvo QPF4588 和 Skyworks SKY85340-11
圖源:HKEPC
在有線網(wǎng)絡(luò)方面,路由器搭載了Qualcomm QCA8081和Qualcomm AR8033-AL1A Ethernet PHY芯片,分別提供2.5GbE及1GbE接口。
Qualcomm QCA8081和AR8033-AL1A
圖源:HKEPC
在存儲(chǔ)方面,搭載了兩顆ESMT M15T4G16256A-DEBG2G 2Gb DDR3L DRAM,內(nèi)存速度為1,866Mbps,提供512MB系統(tǒng)內(nèi)存。另外搭載了一顆ESMT F59D1G81MB-45TI 1G-bit閃存,提供128MB固件存儲(chǔ)空間。
ESMT M15T4G16256A-DEBG2G 2Gb DDR3L
ESMT F59D1G81MB-45TI 1G-bit NAND
圖源:HKEPC
根據(jù)Leichtman Research Group的最新數(shù)據(jù),F(xiàn)WA服務(wù)占2022年美國所有寬帶客戶凈增量的90%。T-Mobile和Verizon的FWA產(chǎn)品服務(wù)在2022年共獲得了317萬用戶,遠(yuǎn)高于2021年記錄的73萬凈增客戶數(shù)量。
愛立信估測,就采用率而言,F(xiàn)WA目前是僅次于移動(dòng)寬帶的最大5G應(yīng)用。2022年,全球FWA服務(wù)提供商收入約為270億美元左右,預(yù)計(jì)到2028年將達(dá)到670億美元,年復(fù)合增長率為16%。
FWA連接數(shù)統(tǒng)計(jì)和預(yù)測 圖源:愛立信
GSMA的統(tǒng)計(jì)顯示,截至2022年第三季度,已有84家運(yùn)營商在44個(gè)市場推出了5G FWA,另有18家運(yùn)營商宣布了在不久的將來推出5G FWA的計(jì)劃。在多個(gè)市場如奧地利、澳大利亞、英國、德國和意大利,到2025年5G FWA家庭普及率將達(dá)到10%或更高。 文: Angus Wong / 評(píng)測中心。 市場規(guī)模500億,F(xiàn)WA為什么會(huì)突然爆發(fā)?-鮮棗課堂