5G無線一直很有前途的新通信場所，其中之一就是：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。從Ovum最近的研究中可以明顯看出，5G NR已成為固定無線應用的重要超寬帶工具，該研究預測到2022年5G將占所有固定無線接入部署的16%。

寬帶固定無線接入的關(guān)鍵設計構(gòu)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呼叫。

在5G領域支持固定無線接入的另一個因素是，毫米波（mmWave）通信等新技術(shù)更容易在固定環(huán)境中實施，例如放置在桌子上的智能家居網(wǎng)關(guān)。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的設計日記，以及這種網(wǎng)絡技術(shù)如何接近5G時代的轉(zhuǎn)折點。

5G家庭網(wǎng)關(guān)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 Gateway，以向選定的住宅客戶提供4K視頻服務。諾基亞聲稱其5G家庭網(wǎng)關(guān)已達到11dBi的天線增益，與傳統(tǒng)家庭網(wǎng)關(guān)相比，它提供的下行鏈路容量是其三倍，上行鏈路容量是其五倍。

此外，今年年初，高通公司推出了一款針對客戶端設備（CPE）的參考設計，該設計使用5G回程來與無源光網(wǎng)絡（PON）、電纜和DSL寬帶替代方案相媲美。高通的家庭網(wǎng)關(guān)設計提供高達7 Gbps的光纖速度，并支持獨立（SA）和非獨立（NSA）網(wǎng)絡部署。

家庭網(wǎng)關(guān)設計圍繞5G調(diào)制解調(diào)器到天線解決方案構(gòu)建，支持sub-6 GHz和毫米波頻段。參考設計包括高通驍龍? X55 5G調(diào)制解調(diào)器和高通射頻前端組件和模塊，用于6 GHz以下和毫米波部署。

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(guān)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(guān)等設計通過采用5G NR技術(shù)在鋪設新電纜或光纖不切實際的地區(qū)提供寬帶互聯(lián)網(wǎng)服務，如超高清視頻流，云游戲和虛擬現(xiàn)實，從而實現(xiàn)新的無線服務模式。

以下是另外兩個設計示例，展示了支持5G的固定無線網(wǎng)絡在體育場館，機場和其他城市中心創(chuàng)建和建立新寬帶站點的能力。

企業(yè)網(wǎng)關(guān)和路由器

高通公司的X55調(diào)制解調(diào)器芯片是兩種千兆位固定無線接入設計的核心。首先，高通公司與千兆以太網(wǎng)控制器供應商Aquantia聯(lián)手，將其5G NR調(diào)制解調(diào)器與高速Wi-Fi環(huán)境配對。

總部位于硅谷的Aquantia提供了基于高通驍龍X55 5G調(diào)制解調(diào)器以及該公司AQC107和AQC111C多千兆以太網(wǎng)控制器的CPE平臺參考設計。

AQtion AQC107是一款 PCI Express （PCIe） 轉(zhuǎn)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 mm 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)器的解決方案以數(shù)據(jù)卡的形式出現(xiàn)，使分支機構(gòu)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、射頻收發(fā)器、射頻前端和天線模塊，支持廣泛的企業(yè)應用。

泰利特是5G NR數(shù)據(jù)卡的早期供應商之一;該公司將這些5G設計解決方案瞄準企業(yè)路由器，網(wǎng)關(guān)和CPE設備。數(shù)據(jù)卡支持4K攝像機，并將向支持下一代8K視頻應用的方向發(fā)展。

Telit的數(shù)據(jù)卡將有兩種變體。第一個版本支持時分雙工 （TDD） 和頻分雙工 （FDD） 模式下 6 GHz 以下頻段的 5G 和 LTE。根據(jù)運營商推出計劃，第二個版本最初將在美國推出，支持毫米波頻段的5G。

泰利特計劃在2019年第二季度提供這些寬帶數(shù)據(jù)卡的樣品。

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(shù)。

這種組合為家庭和企業(yè)帶來了千兆速度，這反過來又創(chuàng)造了新的服務模式和商機。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。

審核編輯：郭婷