5G FWA技術打開寬頻網路全新可能，能夠在家庭或企業場域提供高速無線寬頻。不過，為了確保使用者體驗，5G FWA CPE須要經過重重考量。
市場調查機構Mind Commerce 2022年9月出版的研究報告指出，5G用戶端設備(CPE)的出貨量預計將於2028年來到5億台，其中室內型5G CPE將以68.2%的年複合成長率(CAGR)出現驚人成長。
串流平台逐漸成為我們生活中不可或缺的一部分，VR/AR相關的元宇宙應用也漸漸出現，帶動對於高速網路的需求；企業端近年致力推動數位轉型，新增聯網裝置及相關用例，對於網路的需求也逐步提高。這些趨勢因此帶來對高性能5G FWA CPE解決方案的需求，引爆寬頻商機。
CPE設計有門道 考量重點一次揭曉
對於電信業者來說，5G FWA能夠以單一CPE為多個裝置提供連接，有潛力成為比智慧型手機或其他裝置更有價值的應用。為了在不同場域提供良好的寬頻體驗，CPE在裝置設計和部署上需要將諸多面向列入考量，包括5G頻段、訊號衰減和裝設方案。
中低頻為主流，毫米波擘劃未來
觀察目前FWA裝置，由於5G毫米波技術尚未成熟、市場尚未出現明顯需求，目前在5G FWA仍以Sub-6GHz的中低頻段為主流。不過，等到中低頻段使用量趨於飽和，朝向高頻的演進將是未來趨勢，毫米波也普遍被視為是展現5G真正實力的關鍵。
台灣愛立信東北亞客戶策略與技術諮詢服務協理魏逸國說明，現階段5G FWA的使用族群主要可以分為兩大類：第一類採用中低頻段(FR1)，著眼於偏遠地區缺乏有線網路的用戶；第二類則採用毫米波頻段(FR2)，著眼於都市地區，在人潮擁擠的地方以熱點(Hotspot)方式提供FWA網路，北美的AT&T及Verizon便提供相關服務。
不過，魏逸國說，目前在北美主要希望能將FWA應用於偏遠地區。毫米波由於其物理特性，需要將覆蓋率和基地台數量投資成本等面向列入考量，待技術更加成熟，期待能將毫米波FWA技術逐步推向偏遠地區。為此，愛立信近期和UScellular合作，透過5G延伸距離毫米波技術(5G Extended-range millimeter-wave)，將毫米波的覆蓋範圍從原本的600~900公尺擴展到5公里左右，讓毫米波FWA在郊區達到一定的經濟規模。
訊號強度關乎體驗，室內/室外型裝置須有所取捨
恩智浦半導體資深產品總監Nikolay Guenov(圖1)表示，服務供應商在決定採用室內或室外CPE時，將考慮多種因素，其中包括網路拓撲、與基地台的距離、安裝複雜度、服務水準期望，以及透過給定部署模型連接的場所數量。5G訊號衰減將影響FWA用戶的體驗，為CPE擺放位置的重點考量。
圖1 恩智浦半導體資深產品總監Nikolay Guenov表示，服務供應商在決定採用室內或室外CPE時，將考慮多種因素。
一般來說，室外型裝置訊號表現較佳，特別是在高頻頻段。Broadband Forum策略行銷&商務拓展副總Craig Thomas指出，在24~100GHz毫米波頻段，每穿過一面牆將削弱訊號強度45dB，導致5G毫米波在室內的覆蓋率不穩定或根本無法提供網路連接。大多數的建築材料如磚頭、水泥，甚至是窗戶，都將在某種程度上削弱、反射高頻訊號。
為了應對高頻訊號傳導及穿透造成的損失，Nokia推出能夠360度智慧偵測最佳訊號的FWA CPE，透過方便使用者自行安裝的室內型CPE提供毫米波網速，並結合Sub-6GHz和LTE頻段確保連線穩定性。
室內型裝置價格更加便宜，安裝程序也較為簡單，因此成為市場主流。資策會MIC調查發現，2022年室內型裝置占了FWA約六成的比例。台灣諾基亞通信技術長洪牧村表示，能不能讓用戶簡單安裝，是FWA技術發展的關鍵之一，例如Nokia提供相關應用程式幫助使用者安裝FWA CPE。
Wi-Fi/有線網路助攻，FWA依場域彈性部署
Wi-Fi和5G FWA雖然是兩種不同的技術，但是由於Wi-Fi是目前業界主流的區域網路(LAN)，廣泛連接手機、平板及物聯網裝置，5G FWA的訊號通常會轉為Wi-Fi訊號再提供屋內裝置使用，甚至很可能已經在CPE整合5G FWA和Wi-Fi晶片，Wi-Fi技術持續演進也將幫助5G FWA實現更優秀的性能。
不過，在某些偏遠或是住家密集的地區，採用有線網路連接FWA室外型CPE和屋內Wi-Fi路由器將成為確保網速的關鍵。Thomas表示，Broadband Forum無線有線融合(Wireless Wireline Convergence, WWC)Work Area的「固定無線存取延伸」專案，目標便是善用現有線纜建設，利用建築物中閣樓或地下室的雙絞線(Twisted Pair)或同軸電纜(Coaxial Cable)來延伸FWA的連接力。如此一來，電信營運商有機會縮短部署時間、快速產生營收並節省OpEx和CapEx支出。
消費性需求占大宗 CPE/5G網路須確保相容性
企業網路注重隱私及穩定性，普遍已經架設有線網路，因此目前5G FWA主要仍用於家庭等私人領域。不過，Guenov表示，5G FWA於企業場域仍可提供以下優勢：由於企業場域具有更多活躍使用者和應用類型，企業FWA可以從5G網路切片中受益，以強制執行服務品質；此外，企業FWA系統也能透過IPSec隧道等功能來實現企業級安全性。
家庭和企業對於寬頻網路具有不同性能要求，SIMCom產品市場部副總監嚴永杰解釋，家庭寬頻網路可能主要用於觀看影片，或是連接手機、電腦，而企業可能需要以寬頻網路進行辦公業務，或需要路由功能，因此兩者對於5G FWA的需求會出現差異。SIMCom因此推出不同性能等級的模組，中低階產品基本上可以一顆模組滿足需求；偏高階的產品則額外加入如外部處理器等晶片，組合形成能夠滿足相關需求的解決方案。
SIMCom產品市場部副總監嚴永杰解釋，家庭和企業場域因為應用有所差異，將對5G FWA性能產生不同需求。
在5G FWA CPE推向市場之前，需要確保裝置和5G網路之間的相容性。嚴永杰表示，這不僅對模組廠商來說十分重要，更是設備廠商關注的問題。為了協助業者開發相關裝置，愛立信提供相關終端設備及晶片的驗證和研發測試服務，幫助確保裝置和網路可以正常運作。台灣具有許多FWA CPE裝置的製造業者，愛立信位於台北的研究室將能協助台廠將裝置推向國外。
恩智浦的Layerscape Access LA12XX生態系統解決方案展示了用於毫米波和低於6GHz射頻部署的Multi-Gigabit 5G FWA，顯示FWA將為寬頻市場帶來全新性能。Guenov認為，隨著5G FWA CPE加入寬頻市場，可以期待應用和服務持續增加，打造數位化未來。