Verizon が新しいデバイスを発表し、ミリ波 FWA が普及

Apr 28, 2023

ミリ波は、伝送技術と CPE 技術の両方の進歩により、特定の地域の固定無線アクセス (FWA) サービスにゆっくりと、しかし確実に浸透しており、このオプションは、拡大する展開シナリオにおいて通信事業者にとってコスト効率の高いものになっています。

最近の開発の中には、モバイル ワールド コングレス ラスベガスでのベライゾンの最新の 5G FWA CPE の発表が含まれます。これはミリ波、ミッドレンジ、4G にまたがり、通信事業者がさまざまな接続オプションをコスト効率よく組み合わせて、3 つの帯域間で透過的に切り替えることができる堅牢な FWA サービスを実現できるように設計されています。

Verizon Receiver と呼ばれるこれは、最新の Qualcomm 5G 固定無線アクセス プラットフォームに基づいており、通信事業者のルーターと組み合わせることで、光ファイバー、ケーブル、または通信 DSL を介した従来の固定サービスと同様に、家庭内で WiFi ベースのブロードバンド アクセスを提供できます。

Verizon は、増え続ける MNO と同様に、FWA が最初に提案された密集した都市環境ではなく、ミリ波からの大きな収益源となる可能性が最も高いと考えています。 この高密度シナリオでは、高いユーザー集中で増大する容量需要を満たすには、より高い周波数で利用可能なより広いスペクトル範囲が不可欠であると考えられました。 それが事実であることが証明される可能性は十分にありますが、現時点ではほとんどの MNO は、ミッドレンジ周波数に十分な容量があり、同時に既存の 4G サービスと同等のカバレッジの需要も満たしていることに気づいています。

Verizon は当初からミリ波導入による収益源として FWA に注目していましたが、当初は特定のユースケースと密集した都市環境を中心にビジネス モデルを構築していました。 同社は2020年までの3回連続のミリ波オークションでミリ波に10億ドルを優に超え、主要ライバルであるAT&TとTモバイルの2社を大幅に上回った。

Verizon は、Straight Path、XO Communications、Nextlink などの資産に加え、ミリ波スペクトルを導入する一連の買収でさらに前進しました。

ライバルにとって、ミリ波はその段階では、5G への迅速な足掛かりを提供し、その後のミッドバンドスペクトル周りの統合のための隔壁を確立するだけであると見なされていました。 しかし、Verizon にとっては、ミッドバンドとローバンドのスペクトルがカバレッジのギャップを埋めることで、5G サービス プラットフォームの主力となる予定でした。

Verizon は、信号経路上の障害物、特に密集した都市環境の樹木や建物を克服するという課題を過小評価していました。 ミリ波サービスの初期のユーザーにとって、通信範囲は残念な結果でした。ミリ波基地局に非常に近い場合でも、スマートフォンがほとんどの場合、より低い周波数に戻ってしまうことがわかりました。 さまざまなテストにより、ミリ波の受信可能範囲は、多くの非常に典型的な密集した都市環境では約 500 フィート (150 メートル) しか拡張されないことが示されました。

対照的に、農村環境、特に樹木があまりない比較的平坦で開けた地形での FWA のいくつかの試験では、ミリ波のカバー範囲が予想を上回りました。 実際、2021 年 5 月に 7 キロメートルの距離にわたって平均 1Gbps の持続的な平均ダウンリンク速度と約 2Gbps のピークを実証したのは、シカゴに本社を置く米国 5 番目の MNO である US Cellular です。 これは、エリクソンの AIR 5322 高度なアンテナ システムに拡張範囲機能を追加し、Snapdragon X55 5G モデム RF システムと QTM527 mmWave アンテナ モジュールを含むクアルコムの 5G FWA プラットフォームに基づく Inseego Wavemake 5G 屋外 CPE FW2010 を組み合わせることで実現されました。

この範囲と速度は、見通し線 (LOS) でのみ達成できます。 さらに重要なのは、地形があまり起伏していないか、障害物で混雑していなければ、LOS なしで 1.75km の距離で下り約 730Mbps、上り約 38Mbps の持続的な平均速度を達成できるという追加の発見でした。 これにより、農村部の商用 FWA サービスに対するミリ波の可能性の現実的な推定が得られました。

密度の低い設定でのミリ波の範囲がはるかに広いのは、狭いチャネルにパワーを集中させることができるビーム形成の進歩を反映しており、高周波数で大きくなる傾向がある空気中の信号劣化を軽減します。 FWA は、送信装置と受信装置の両方が固定されているため、信号送信を最適化するためにリアルタイムで継続的に方向を変更する余地を与えるため、ビームフォーミングとうまく適合します。

US Cellular のような試験では、ミリ波が少なくとも FWA の重大な候補であることが証明されました。 しかし、彼らは依然として、さまざまなシナリオにおいて、ミリ波が有線の代替手段と比べてどの程度費用対効果が高いことが証明されるのかという疑問を抱いていました。

このため、GSA は、ミリ波の総所有コスト (TCO) と 3 つの主要な有線オプションを、さまざまな地域で、基礎となるファイバーの導入に関するさまざまな仮定の下で比較する包括的な調査を実施することになりました。

3 つのオプションはすべて、少なくともバックホール用の光ファイバー インフラストラクチャを備えていますが、ラスト マイルが異なります。 1 つは家庭までの光ファイバー (FTTH)、2 番目は通信会社が展開する銅線ベースの G. Fast (VDSL)、そして 3 番目はケーブル事業者が提供するハイブリッド同軸ファイバー (HFC) です。 これらは、利用可能なサブ 6 GHz スペクトルが限られている主にミリ波によって提供される既存の 5G インフラストラクチャ上の 5G FWA ネットワークと比較されました。

主な発見は、田舎の小さな町では、レンタルまたはレンタルできる既存の物理インフラ上にファイバー ケーブルを導入できない状況で、将来性のある次世代ブロードバンド サービスを提供するには、5G ミリ波 FWA ネットワークが最も費用対効果の高いオプションであるということでした。共有されました。 このようなインフラストラクチャは、顧客の敷地までファイバー ケーブルを引き渡すための、地下のダクト、または地上のポールなどの構築物のいずれかで構成されます。

調査によると、このシナリオの下では、5G ミリ波 FWA ネットワークの TCO は平均してヨーロッパで 55%、米国で 45%、ラテンアメリカで 65% 削減されます。

共有またはレンタル可能な空中または地下のインフラストラクチャに光ファイバーを導入できるようになると状況は逆転し、FTTH のコストが削減され、田舎町での高速ブロードバンドの提供においては 5G ミリ波よりも費用対効果が高くなる可能性があります。 しかし、そのような場合でも、5G ミリ波には FTTH よりも迅速に導入でき、その後より容易に拡張できるため、先行者としての利点があります。

この調査では次のように述べられています。「5G FWA の市場投入までの時間の短縮は、通信事業者が FTTH の登場前にサービスが行き届いていない地域に改善されたブロードバンド サービスを展開できることを意味し、ネットワーク パフォーマンスの向上を求める潜在的な加入者にアピールできます。5G FWA は機敏なソリューションでもあり、携帯電話事業者既存のインフラストラクチャ ベースを使用すると、既存のインフラストラクチャに帯域幅と機器を追加することで、データ トラフィックの増加に応じて 5G FWA サービスを拡張できます。」

GSA の調査では、エンジニアの訪問なしで顧客による設置を可能にすることで、高出力の屋内 CPE が FWA のミリ波をさらに有利に進める可能性など、他の要因も明らかにされています。 屋外 CPE は受信状態を向上させる傾向がありますが、設置にはトラック ロールが必要ですが、ユーザーは独自の屋内 CPE を展開できます。

次に GSA は、基地局から遠く離れた加入者には屋外アンテナを備え、屋内 CPE を近くの残りの加入者に発行する、ハイブリッド アプローチが場合によっては最も費用対効果が高い可能性があると示唆しています。

この研究はまた、場合によっては FWA と通常のモバイル サービスとの間のあいまいさを示唆しています。 これは、一部の CPE の設計や一部の通信事業者のアプローチにすでに反映されています。

このような CPE の例には、2022 年 4 月に発売され、オーストラリアの Telstra によって販売された Netgear Nighthawk M6 および M6 Pro モバイル ルーターなどが含まれます。 この 2 つの主な違いは、どちらも 5G 経由でサービスにアクセスするための WiFi をサポートしているのに対し、Pro バージョンのみが 6 GHz 帯域に拡張された最新の WiFi 6E をサポートしている点です。 このデバイスは、AT&T によって米国でモバイルまたは固定無線ホットスポット用に導入されています。 実際、ネットギアは、これらのデバイスは「ハイブリッドなリモートワークライフスタイル」に役立つと主張している。

Telstra は、柔軟なパッケージで家庭にブロードバンドを提供できる可能性に最も興味を持っているようです。 同社は、ダウンリンク 8 コンポーネント キャリア アグリゲーション (DL 8CC CA) を備えたエリクソンの NR-DC ソフトウェアを使用して、8 つの連続する 100 MHz ミリ波キャリアを単一の 100 MHz の中帯域スペクトルと結合し、ダウンリンクで 5.9 Gbps に達する速度記録を達成したと主張しています。

1 つの注意点は、モバイル ルータには、長距離にわたる FWA のミリ波信号伝送を最適化するためのまったく同じ範囲が欠けていることです。 しかし、高ビット レートと低遅延を必要とするゲームなどのアプリケーションの、よりリモートな環境でのミリ波の潜在的な魅力に疑いの余地はありません。 また、これは、大規模なミリ波スペクトルへの投資による収益の当初の期待が、少なくとも現時点では不十分なカバレッジのために挫折したように見えるベライゾンのような通信事業者にとって、収益化への有望な道を提供するものである。 Verizonはモビリティ向けミリ波サービスの推進を抑制しているが、FWAに対する取り組みを強化している。