美国运营商verizon宣称2017年实现5g固定无线接入(fwa，fixedwirelessaccess)商用，用于替代光纤接入最后一公里，这个fwa到底是个啥?如何组网?效果如何?
1为什么需要fwa?
众所周知，在ftth建设中，最后一公里接入是复杂的环节之一，也是最难啃的硬骨头，有物业阻挠，二次施工难度大，室内布线业主担心损坏装修等等问题，且后期维护成本也高。比如，googlefiber早期由于经验不足，在敷设光纤时，破坏了人家的花园，经常被投诉。
fwa由于采用无线接入，建设成本和维护成本低、部署敏捷，尤其适用于光纤还未到户的家庭和中小型企业。同时，由于5g速率是4g的10倍到100倍，这也能满足了家庭宽带的需求。
另外，fwa并非只是替代光纤最后一公里接入，它实际上同时满足了两种5g用例：固定无线接入和增强型移动宽带。白天，它可以为附近的移动用户提供高速无线宽带;夜里，当人们下班回家，它可以通过改变波束方向，指向家庭中的fwa终端，为家庭提供高速上网。这使得这一技术具备扩展性和持续性。
事实上，在很多场景，fwa是唯一选项，比如农村地区和光纤无法到户的区域。在发展中国家，只有20%的家庭安装了固定宽带，fwa，尤其是工作于低频段(如3.5ghz)的fwa，是剩下的80%的家庭宽带连接的更好选择。
2fwa无线组网
fwa工作频段也是目前主要考虑的5g频段，包括3.5ghz，28ghz，37ghz和39ghz，以及传统的蜂窝移动网络频段，并采用大规模波束赋形和mu-mimo技术，提升覆盖能力，在终端侧(包括室内和室外)采用高增益天线。
无线侧网络结构如下...
室外部分用绿色表示，室内部分用橘色表示。fwa基站(rru+天线)连接部署于客户屋顶、挂墙或室内的固定无线终端(fwt)，fwt再连接客户终端设备cpe，fwt就相当于为cpe提供回传。
3基于5g的fwa应用场景试验
这是爱立信在一个郊区场景下的试验结果。该郊区的人口密度为每平方公里1000户家庭左右，25%的家庭使用4k超高清视频服务，网速要求至少在15mbps以上。
本次试验fwa基站(rru+天线)固定在6米高的电杆上，fwt终端天线部署于屋顶或墙外，周围的建筑物约4-10米高，同时，周围有一些5-15米树子(易导致信号衰减)。
主要设备参数如下：
试验采用的5gnr技术，工作频段为28ghz，信道带宽200mhz，采用波束赋形和mu-mimo技术，天线阵列为8x12交叉极化天线单元。
试验结果表明，在网络低负荷的情况下，区域内大部分用户的数据速率超过800mbps，只有11%的用户数据速率低于400mbps，应对需要15mbps速率的4k超高清视频绰绰有余。
不过，随着网络负荷上升，由于干扰和排队等原因，用户数据速率会随之下降。
下图描述了随着网络负荷上升，用户速率分别为大于15mbps和100mbps的用户比例呈下降趋势。
在这一场景下，每月每用户的最大流量为5200gb。由上图可知，在网络高负荷情况下，可满足95%的用户数据速率大于15mbps，69%的用户速率大于100mbps。
进一步试验表明，fwt终端天线可以安装在屋顶，挂墙，也可以安装于室内。考虑无线信号穿墙损耗，离基站较近的地方可将fwt终端天线安装在室内或挂墙，离基站较远的地方安装在屋顶。
如上图所示，在站间距为350米区域内，78%的fwt终端天线可安装在室内(通常和cpe集成于一体)，13%的家庭采用挂墙式安装，而仅有5%的家庭需要将天线安装在屋顶。
5g固定无线接入还可采用高低频段混合组网的方式，比如3.5ghz和28ghz频段。3.5ghz提供更好的无线覆盖，尽管3.5ghz带宽较小，但大规模波束赋形和mu-mimo技术可提升频谱效率，可保证3.5ghz提供基本的家庭宽带连接。
对于28ghz，由于受限于高频段传播特性，覆盖范围较小，影响其覆盖的因素主要包括：
fwt终端天线的位置周围建筑和树的高度和密度基站天线的高度
通常，将fwt终端天线安装在屋顶，终端与基站之间具有更好的视距，效果较好。而如果fwt终端天线安装在室内或挂墙，其覆盖范围会大打折扣。基站天线的高度高于覆盖范围内的最高的树子，也将提升小区覆盖范围。
4fwa前传架构
fwa的组网结构采用c-ran构架，bbu池安装在中心机房(co)，rru拉远和fwa天线集成。
fwa网络构架图
参考：c-ran构架图
由于与传统宏基站规划相比，fwa要求基站更密集，其密集度是传统宏站的10倍以上。这样，网络前传面临容量的挑战。所以，需要重新定义bbu和rru，将phy、mac、rlc层从bbu分离下层到rru，以减小前传容量。
比如，一个站点服务25户家庭，每户家庭宽带的最低速率为1gbps，峰值速率为5gbps，那么采用4gcpri接口，每站点需要的前传容量为40-100gbps;而如果将phy层下沉至rru，每站点需要的前传容量为10-25gbps;如果将mac-phy层下沉，每站点需要的前传容量为5-10gbps。
随着网络结构的演讲，5g时代的移动网和固网正在交汇。bbu集中于co(中心机房)，为了减小时延，核心网用户面下沉至co，为了减小回传负担，co将部署内容缓存服务器，组成一个个分布的小型数据中心，这为5gfwa应用提供了更多想象空间。同时，5gfwa也可满足对时延和容量需求较高的未来家庭ar/vr应用。