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5G发展进入新阶段,FWA缘何成为产业里的黄金赛道?

移远通信 2023-05-31 09:54 次阅读

时至今日,5G商用已经走过了2020、2021和2022三个完整的自然年。期间,全球5G基础设施建设,尤其是中国的5G基础设施建设取得了显著的成就。

根据工信部统计数据显示,截至2022年底,中国已累计建设开通5G基站231万个,总量占全球超过60%;中国市场5G移动电话用户渗透率已经超过了三成。

同时,在2022年,5G发展的过渡性标准Release 17正式冻结,这是5G商用后制定的第一个标准。今年的5月17日,在电子发烧友网主办的2023第四届5G技术创新研讨会上,移远通信产品总监刘康德表示:“R17标准冻结是一个重要的里程碑,代表着5G第一阶段的完成。在过去几年里,产业在投入大量的人力和物力完善5G基础设施的同时,也在积极探索5G商用落地,除手机和笔电外,5G在FWA行业中实现了爆发性的增长”

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5G标准演进

“根据业内的预测数据,接下来几年的时间里,5G FWA(fixed wireless access,固定无线接入)将成为5G市场中发展速度最快、最有潜力的一个场景。”刘康德在分享中说到。

5G FWA市场高速成长

FWA并不是一项全新的技术,早在3G和4G时代就得到一定的发展。从定义上看,FWA是通过支持移动网络的客户端设备(CPE)来提供主要宽带接入的连接技术。从下图能够直观地看出,无论是过去还是未来,非5G FWA的成长性都比较有限,并预计将于2024年开始逐步衰退。

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FWA市场统计和预测 图源:爱立信

与之形成鲜明对比的是,5G FWA自2020年之后快速成长,且增速非常可观。爱立信方面的预测数据显示,到2028年5G FWA连接的数量预计将增长到约2.35亿,占FWA连接总数的近80%。之所以会出现如此情况,在于5G和FWA技术之间的契合性。

对于5G而言,经历了前期三年投资建设高峰期之后,其覆盖广度和深度上却依然存在较大的成长空间。对于覆盖广度来说,打通5G覆盖“最后一公里”是接下来“5G超前建设”里的核心内容;对于覆盖深度而言,如何在热点区域提升5G使用体验是产业最迫切需要解决的难题。

应对上述两大难题,Sub 6G频段下的5G覆盖范围足够大,对于无法使用有线宽带的消费者和工厂,以及偏远地区用户而言,基于该频段的5G FWA是非常理想的解决方案,往往只需要配置室内CPE设备就能满足应用需求。刘康德指出,Sub 6G频段下,5G还逐步引入8Rx和PC1.5 特性,进一步提升了5G基站的覆盖范围,在边缘范围可有效提高数据吞吐。

毫米波频段下的5G FWA则具备更好的数据传输能力,能够在热点应用领域,以不低于有线光纤的性能水平,提高指定地区的网络密度,非常适合用于提升城市内5G覆盖的深度。当然,由于5G毫米波对于建筑物的穿透性更差,额外需要一个室外天线设备以减轻信号衰减。即便如此,相较于物理线路的光纤而言,其安装的便利性和性价比也非常高。因此,结合当前的市场现状,在城市场景下,小区驻地网和写字楼高价宽带将率先受到5G FWA的冲击。

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T-Mobile FWA家庭宽带实际测速(大多数美国当地有线光纤中值速度测试低于200Mbps)图源:T-Mobile

换一个角度来看,5G也为FWA技术带来迫切需要的无线性能。可以总结为三点:第一是5G FWA相较于传统4G FWA拥有更高的速率和带宽,毫米波频段下的5G FWA足以媲美有线光纤;第二是5G FWA在eMBB(增强移动宽带)之外,还提供uRLLC(超可靠低时延通信)和mMTC(大连接物联网)的能力,能够赋能更多的终端应用创新;第三是5G带来了数据全生命周期安全防护能力,使得医疗、交通、工业、教育和金融等行业用户也能充分利用起5G FWA。

全球运营商积极部署5G FWA

由于5G FWA具有巨大的发展潜力,因此其也被认为是运营商在5G新阶段转型的契机。目前,电信运营商争相布局5G FWA。比如在去年11月底,沃达丰西班牙公司在马德里、巴塞罗那等多地推出5G FWA服务,并计划将这一服务推广到西班牙另外65个城市。爱立信在白皮书中指出,在接受调研的310家运营商中,有238家(占比77%)提供了FWA服务。在过去的12个月中,提供5G FWA服务的运营商数量从57家(占比19%)增加到88家(占比29%)。

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全球范围内提供FWA服务的运营商数量 图源:爱立信

目前,5G FWA已经成为电信运营商抢占家庭宽带市场的重要手段。以美国市场为例,BroadbandNow Research曾在2021年的报告中指出,在美国至少还有4200万人无法使用宽带,对于5G FWA而言,待发展的市场空间巨大。Verizon是全球最早一批采用5G FWA为家庭提供宽带业务的运营商之一,并一直坚持至今。根据Verizon方面的统计数据,该公司正在为超过100万美国家庭提供5G FWA服务,仅仅是在2022年第二季度就新增FWA用户达25.6万位,其中大部分为5G FWA新用户。

从服务类型来看,电信运营商在部署5G FWA时有三个明显的变化。其一是资费形式的变化,此前FWA业务更多是基于流量进行收费,也就是所说的“尽力而为(best effort)”服务。目前,越来越多的运营商开始提供“服务质量(QoS)”服务,也就是基于速度进行收费。过往,QoS服务都是基于有线光纤的固定宽带业务,这种显著的变化表明,5G FWA已经能够在体验上和固定宽带媲美,且运营商已经将FWA作为固定宽带的替代方案。

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各地区提供FWA服务的运营商百分比 图源:爱立信

其二是市场方向的改变。“韩国等光纤发展充分且面积较小的国家,对于5G FWA的需求相对较弱,不过对于北美、拉美等地广人稀的地区而言,5G是运营商拉新的主要手段。同时,过去一年里5G FWA在新兴市场表现突出。”刘康德讲到。

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5G FWA地域性市场规模变化 图源:爱立信

相关统计数据显示,过去一年左右的时间里,40%的5G FWA部署是在新兴市场。另外,北美电信运营商T-Mobile的统计数据显示,2021年Q4到2022年Q3,美国家庭宽带净增328万户,T-Mobile和Verizon的5G FWA合计占据了78.3%的份额,仅有21.7%由传统光纤提供服务。

其三是套餐内容的改变。在5G时代之前,FWA业务主要以单纯流量包的方式售出,5G FWA业务则呈现多元化的发展趋势。因此,正如传统光纤捆绑路由器等硬件一样,绝大部分商用5G FWA的运营商都有捆绑Wi-Fi Mesh或者视频、游戏的套餐推出。

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美国FWA宽带用户的流量使用情况 图源:T-Mobile

不过无论业务模式如何改变,正如上文中提到的,CPE设备是FWA应用中必需的关键设备。刘康德在分享中指出:“目前,4G CPE设备市场已经处于相对稳定的状态,未来几年4G CPE设备出货量也会稳定在约2000万套/年。市场增量部分将来自于5G CPE设备,这一细分市场的出货量将在2025年超过4G CPE设备出货量,并继续保持高增速发展。预计,从2020年至2026年,5G CPE设备出货量的年复合增长率将在30%左右。”

他认为:“除了设备出货量的增加以外,FWA设备的设计也会发生一些改变。比如在偏远位置的设备可能会选择8Rx技术,也就是采取8天线的设计,给方案开发带来一定的挑战。”

除了面向消费者宽带和移动热点的运营商业务,刘康德表示,在企业专网、工业物联网、智慧零售等领域,5G FWA也有巨大的发展前景。

移远通信模组

让5G FWA设备随机应变

针对5G FWA中广泛的设备需求,刘康德在分享中提到了移远通信基于高通X75和X72平台打造的RG650x系列模组,非常适用于打造FWA应用方案。

高通X75和X72平台是全球首个5G Advanced-ready调制解调器及射频系统,其中X72平台更是一款专门面向移动宽带应用主流市场,进行优化的5G调制解调器及射频系统,支持数千兆比特的下载和上传速度。刘康德指出,X75和X72平台是支持5G R17标准的最新系列平台,基于这些平台移远通信RG650x模组带来了很多领先的优势性能:


支持5G非独立组网 (NSA) 和独立组网 (SA) 两种模式;

支持Massive MIMO增强、5G下行载波聚合和频谱扩展;

提供与RG650x模组配套的SoC解决方案,支持基于Open Wrt或RDK-B开发;

支持扩展的8Rx频段;

可支持最新Wi-Fi 7技术,引入最大4K QAM高阶调制,以及2.4/5/6G Hz Wi-Fi可选;

提供USXGMII、PCIe和USB 3.1等丰富接口资源。

此外,移远通信还可提供与对应模组相匹配的天线产品,帮助客户优化网络连接效率,简化设备开发过程,加快客户产品上市时间,减少开发过程中的常见问题。

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RG650x模组应用框图

这些出色的性能让RG650x系列模组能够在5G FWA应用中拥有出色的速率和带宽表现。同时,RG650x模组支持从“2+2”到“4+4+4”各种丰富的Wi-Fi配置选项,比如通过两颗Wi-Fi芯片实现Wi-Fi三频,在“2+2+4”、“4+4”配置中进行切换。

综合而言,RG650x系列模组能够满足各种FWA设备的设计需求,包括CPE、家庭网关、企业网关、工业路由器、移动热点等。当然,也可以应用于eMBB终端或者工业自动化应用,比如AR/VR设备、无人机、远程控制机器人等。

后 记

在此次分享中,刘康德还提到,除了5G FWA这一黄金赛道,5G RedCap应用以及5G毫米波在IoT领域的应用等都会带来巨大的产业机会。

当然,从市场增量来看,在5G发展新阶段,5G FWA接下来的增长是最可观的,成为电信运营商宽带业务拉新的主要手段,并让全球更多用户更灵活,高速,可靠的接入5G网络。在各种各样的5G FWA应用中,设备的需求也会有所区别,选择移远通信5G RG650x系列模组,无论何时、何地、何种方式,都能够享受到极致速率的5G FWA体验。

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