5G 無線一直是有前途的新通信場所，這就是其中之一：通過固定無線接入寬帶將家庭和企業(yè)連接到 5G 新無線電 （NR） 基礎設施的多千兆無線環(huán)境。

具有諷刺意味的是，固定無線接入 （FWA） 網(wǎng)絡最終成為 5G 潮流中的早期和主要用例之一。Ovum 最近的研究預測 5G 到 2022 年將占據(jù)所有固定無線接入部署的 16%，這一事實表明 5G NR 已成為固定無線應用的重要超寬帶工具。

寬帶固定無線接入的關鍵設計構建塊比 5G 移動用例更早準備就緒，正如 Ovum 指出的那樣，部分原因是家庭和企業(yè)環(huán)境中的固定無線接入應用不需要昂貴的上門服務和服務電話。

在 5G 領域有利于固定無線接入的另一個因素是，毫米波 （mmWave） 通信等新技術更容易在諸如放置在桌子上的智能家庭網(wǎng)關等固定設置中實施。此外，在毫米波頻率下，固定無線寬帶的功率限制明顯低于 5G 蜂窩應用。

以下是基于 5G 的固定無線寬帶應用中正在發(fā)生的事情以及這種網(wǎng)絡技術如何在 5G 時代接近臨界點的設計日志。

5G家庭網(wǎng)關設計

今年早些時候，諾基亞宣布澳大利亞通信運營商 Optus 正在試用其FastMile 5G 網(wǎng)關，以便為選定的住宅客戶提供流式傳輸 4K 視頻服務。諾基亞聲稱其 5G 家庭網(wǎng)關已達到 11dBi 的天線增益，與傳統(tǒng)家庭網(wǎng)關相比，它提供了三倍的下行鏈路容量和五倍的上行鏈路容量。

此外，今年年初，高通還推出了客戶端設備 （CPE） 參考設計，該設計使用 5G 回程與無源光網(wǎng)絡 （PON）、電纜和 DSL 寬帶替代方案競爭。Qualcomm 的家庭網(wǎng)關設計提供高達 7 Gbps 的類似光纖的速度，并支持獨立 （SA） 和非獨立 （NSA） 網(wǎng)絡部署。

家庭網(wǎng)關設計圍繞 5G 調(diào)制解調(diào)器到天線解決方案構建，它支持 sub-6 GHz 和 mmWave 頻段。參考設計包括 Qualcomm Snapdragon? X55 5G 調(diào)制解調(diào)器和 Qualcomm 射頻前端組件和模塊，用于 sub-6 GHz 和毫米波部署。

值得注意的是，與高度專注于移動設計的第一代 X50 調(diào)制解調(diào)器芯片不同，第二代 X55 調(diào)制解調(diào)器芯片被認為更適合家庭和企業(yè)網(wǎng)關等嵌入式設備。驍龍 X55 是一款 7 納米調(diào)制解調(diào)器芯片，可與高通公司的 14 納米射頻收發(fā)器以及射頻前端和天線模塊配對。

家庭網(wǎng)關等設計通過采用 5G NR 技術在無法鋪設新電纜或光纖的地區(qū)提供寬帶互聯(lián)網(wǎng)服務，例如超高清視頻流、云游戲和虛擬現(xiàn)實，從而實現(xiàn)了一種新的無線服務模式。

下面是另外兩個設計示例，展示了支持 5G 的固定無線網(wǎng)絡能夠在體育場、機場和其他城市中心創(chuàng)建和建立新的寬帶站點。

企業(yè)網(wǎng)關和路由器

高通的 X55 調(diào)制解調(diào)器芯片是兩種多千兆固定無線接入設計的核心。首先，高通與千兆以太網(wǎng)控制器供應商 Aquantia 合作，將其 5G NR 調(diào)制解調(diào)器與高速 Wi-Fi 環(huán)境配對。

位于硅谷的 Aquantia 提供了 CPE 平臺的參考設計，該平臺基于 Qualcomm Snapdragon X55 5G 調(diào)制解調(diào)器以及該公司的 AQC107 和 AQC111C 多千兆以太網(wǎng)控制器。

AQtion AQC107是一款 PCI Express （PCIe） 到多千兆以太網(wǎng)控制器，集成了 PCIe、MAC 和 PHY，可處理高達 10 Gbps 的線速性能。另一方面，AQtion AQC111C以太網(wǎng)控制器提供 5 和 2.5 GbE 速度，并采用緊湊的 9 x 9 毫米封裝。它是專為嵌入式系統(tǒng)設計的低成本網(wǎng)絡解決方案。

另一種基于 X55 5G 調(diào)制解調(diào)器的解決方案采用數(shù)據(jù)卡的形式，使分支機構和遠程辦公室路由器等企業(yè)網(wǎng)絡設備能夠為帶寬密集型應用提供固定無線寬帶接入。這些數(shù)據(jù)卡集成了調(diào)制解調(diào)器、RF 收發(fā)器、RF 前端和天線模塊，它們支持廣泛的企業(yè)應用。

Telit 是5G NR 數(shù)據(jù)卡的早期供應商之一；該公司將這些 5G 設計解決方案用于企業(yè)路由器、網(wǎng)關和 CPE 設備。這些數(shù)據(jù)卡支持 4K 攝像機，并將朝著支持下一代 8K 視頻應用的方向發(fā)展。

超越移動部署

基于 5G NR 的固定無線接入作為寬帶回程補充了高密度 Wi-Fi 環(huán)境，這種組合開始改變原本發(fā)展緩慢的固定無線接入技術。

這種結合為家庭和企業(yè)帶來了千兆速度，進而創(chuàng)造了新的服務模式和商業(yè)機會。更重要的是，5G 固定無線的設計挑戰(zhàn)似乎觸手可及，這意味著我們很可能會看到它們在部署時間表方面繞過 5G 移動應用程序。

審核編輯：郭婷