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作者：Kevin Tang
安森美半导体Quantenna联接方案分部策略业务拓展高级总监
由于互联网、社交媒体和在线流媒体服务的快速增长，特别是随着家庭宽带用户数增加以及掐线的趋势持续加速，对更高带宽的宽带服务的市场需求在上升。在市区、郊区乃至农村地区，OTT(over-the-top)视频、云游戏和虚拟实境(VR)/增强实境 (AR) 服务将继续以更高分辨率的内容激增，以满足消费者的需求。目前，城市和农村地区正在加速网络部署，除住宅用户外，运营商还考虑将企业和公用事业网络中的一切联接到小基站，全面推进4G和5G部署。
根据最新的思科VNI预测，到2022年，互联网视频总流量占互联网全部流量的百分比预计将从2016年的67％增长到82％。然而，全球只有44％的宽带联接速度高于50Mbps。根据最新的FCC Internet Access Services报告，美国3350万家庭的固网联接仍低于25Mbps下行链路速度，主要是铜缆基础设施老化所致。
使用铜缆、电缆或光纤的固定宽带网络通常是提供宽带服务的首选。电信运营商、有线电视运营商和国有公用事业单位都在建设或考虑建设宽带网络，以满足不断增长的带宽需求。
升级或扩展固网覆盖区的成本和复杂性不断挑战推出新产品，因为商业化通常超过10年。固定无线接入(FWA)利用无线介质提供与安装在建筑物屋顶或现有街道设施的接入点(AP)的最后一英里宽带联接，并具有加快产品上市时间并降低部署复杂性和成本的根本优势。为了满足消费者对跨区域更高带宽不断增长的的需求，FWA已成为运营商通过增值服务扩展其宽带网络的一种非常有吸引力的选择。
FWA运营商业务案例
虽然FWA过去将重点放在无服务或服务不足的农村地区，其固网的部署没有经济意义，但是FWA技术、网络设备和频谱可用性（免授权、公民宽带无线电服务和毫米波mmWave频段）也开辟了在城市和郊区的市场机会，将FWA 定位为FTTH（光纤到户）、电缆或数字用户线(DSL)的传统固网选项的有利替代方案，从而提供了等效于光纤的速度和更低的跨区价格。
FWA的竞争优势在于，它支持运营商创造新的商机，并根据运营商的业务概况推动新的收入。移动运营商可以通过补充现有移动服务的固定宽带服务来扩展其竞争产品。固网宽带运营商可以在没有及时且经济高效的方式来部署光纤或升级DSL的人口稠密的市区部署FWA作为光纤的补充。
除了更快的部署和更低的成本，以及具有免授权频段和毫米波频段，FWA还支持运营商扩展以解决密集的市区和农村地区。FWA的商业案例在只有一个或没有高速宽带供应商、和/或FTTH建设不足的密集的市区市场特别有吸引力，例如美国和西欧的某些地区。一些雄心勃勃的初创企业和无线互联网服务供应商(ISP)如Starry也计划与使用固定无线技术的主要运营商竞争。互联网公司如Google和Facebook也投资开发自己的固定无线技术和网络。
基于Wi-Fi的FWA技术
过去，蜂窝技术如WiMax和4G LTE在FWA网络中发挥主要作用，但在商业上取得的成功有限。其中一些问题是用户终端设备(CPE)成本高和网络容量不足以提供预期的服务。由于固定无线接入没有官方标准，运营商采用专有的供应商方案，其中结合了不同的频谱和缓解干扰技术，以实现容量目标并降低每位成本。
尽管与4G相比，5G技术有望带来更大的容量和技术进步，但考虑到FWA带来的额外流量负载的潜在影响，希望利用5G基础设施进行FWA运营的移动运营商将采取更为谨慎的方法。过量的移动容量将根据地区以及移动应用随时间演变而变化。
基于Wi-Fi的方案也已广泛用于利用大众市场芯片组的FWA。称为Wi-Fi 6的802.11ax有许多增强新功能，并越来越多地被采用以提供类似光纤的速度以及显著提高网络效率和容量，同时充分利用庞大的Wi-Fi生态系统和供应链的规模经济。这导致实现与光纤相当的容量，并为每位用户提供100 Mbps至1 Gbps +的速度，还降低了CPE成本，从而使该技术可扩展到使用mmWave频段和/或非授权频段的密集市区市场和农村地区。
以下是Wi-Fi 6一些重要的增强功能
采用8x8 多入多出(MIMO)和160MHz提高容量
从单个AP支持在160 MHz信道带宽上8个同时的数据流（通道带宽超过160 MHz）的能力比上一代具有低阶MIMO配置的设备大大提高了容量。使用1024-QAM，每个数据流现在能够承载超过1 Gbps的数据流量。8x8 MIMO和1024-QAM的结合将单个AP的整体容量提高到近10 Gbps，接近FTTP能力。这意味着基于50:1的超订用因子，具有8x8MIMO和1024-QAM的单个FWA扇区现在可支持每个用户200 Mbps。
多用户MIMO (MU-MIMO)
Wi-Fi中的MU-MIMO技术旨在通过同时向不同用户进行波束控制来提高整体网络容量，从而有效地提高每个用户的速度。另外，针对下行链路和上行链路数据流量的协调调度可提供更有效的广播时间分配，从而克服以前的性能瓶颈和基于竞争的无线接入带来的效率低下的问题。这使FWA能够服务于大量CPE，并降低大规模部署成本。
扩展免授权频谱
随着6GHz频谱开放免授权使用，首先是在美国，然后是欧盟和其他地区，高达1.2GHz的频谱将可供免授权使用。随着基于更高Wi-Fi联接速度的应用持续增长，这对于更宽广的Wi-Fi行业而言是个重要的转折点。FWA设备制造商现在将最早在明年就能利用相同的芯片组进行大规模6GHz免授权部署。
展望通用高速宽带接入
随着市场对通用和更高速宽带接入的需求，FWA将在实现这一愿景中发挥重要作用。基于Wi-Fi的FWA独特定位于提供可大规模部署的高容量和高效网络。下一代Wi-Fi 802.11be将基于802.11ax提供30 Gbps或更高的带宽。凭借Wi-Fi技术的进步和市场规模，FWA网络将提供显著的性能和成本优势，并加快上市时间，因为运营商正寻求可行的方案来挑战或补足现有的固网基础设施。
