Power Class 1 FWA：释放固定无线接入的覆盖潜力

固定无线接入（Fixed Wireless Access，FWA）正在成为宽带网络的重要组成部分。通过4G或5G无线网络，运营商可以在不进行复杂有线接入施工的情况下，为家庭、企业以及宽带基础设施不足的地区提供高速互联网连接。

与手机等移动终端不同，FWA设备通常安装在固定位置，例如窗边、屋顶、墙面或室外天线单元。它采用外部电源供电，不需要把每一瓦功耗都留给电池，也不必把所有射频器件都塞进一个便携设备里。因此，FWA可以采用性能更高的天线、更强的射频前端和更完善的散热设计。

当FWA从城市补充型宽带方案走向农村、郊区和社区边缘区域时，覆盖距离、上行能力和连接稳定性也提出了更高要求。Power Class 1（PC1）正是在这样的背景下受到关注。

为什么FWA需要Power Class 1？

1. 无线链路不只是“听得见”，还要“喊得回去”

无线通信是双向的。基站要把信号传到终端，终端也要把数据传回基站。

基站通常拥有较高的发射功率和较大的天线系统，而普通移动终端受到设备尺寸、电池容量和散热条件限制，发射功率相对有限。当用户距离基站较远，或者中间隔着建筑物、地形和植被时，终端发出的信号可能先一步变弱。

这时，终端也许还能收到基站的信号，却未必能把数据稳定地传回去。上行链路一旦成为瓶颈，用户就可能遇到连接不稳定、数据速率下降甚至业务中断等问题。

FWA 网关固定安装并采用外部供电，为提升终端侧发射能力提供了更大的设计空间。PC1 可以增加设备到基站之间的上行链路余量，改善覆盖边缘的连接条件。

2. 多出来的8dB，究竟有多大？

传统低功率FWA方案在距离基站较远时，可能出现信号衰减、数据速率下降或连接稳定性降低等问题。对于用户分布较为分散的农村、郊区和社区边缘区域，这也会增加网络部署压力。

在典型的5G NR终端功率等级对比中，PC1的最大输出功率通常为31dBm，PC3通常为23dBm，两者相差约8dB。

8dB看起来只是一个不大的数字，但换算成射频输出功率，约相当于6.3倍功率。换句话说，PC1为终端侧提供了明显更大的发射功率余量。

如果采用理想的自由空间传播模型，并假设这部分功率差异全部转化为有效链路预算，理论传输距离约为原来的2.5倍，即增加约150%。

不过，无线环境通常不会完全按照理想模型运行。实际覆盖效果还会受到工作频段、天线增益和高度、设备安装位置、传播环境、建筑物穿透损耗、馈线及滤波器损耗、接收灵敏度、干扰水平、功率回退和网络负载等因素影响。

因此，2.5倍或150%只是用于说明功率与距离关系的理论结果，不能直接理解为实际覆盖范围的承诺。PC1提供的是更大的上行设计余量，最终能转化为多少覆盖、连接稳定性或数据吞吐量，还需要通过整机测试和具体网络部署进行验证。

传统 5G FWA 与 PC1 FWA 的上行设计余量和覆盖潜力对比（示意）

PC1 FWA需要哪些关键RF功能？

功率提高之后，事情就不再只是“把功率放大器调大一点”。发射信号会不会失真，会不会干扰同一台设备里的Wi-Fi，设备能不能长时间稳定工作，这些问题都需要在RF设计中一并解决。

面向覆盖边缘和复杂安装环境，PC1 FWA的系统设计也不应只关注上行发射功率。高功率发射、低噪声接收、多天线能力以及5G NR上行测量机制需要协同设计，才能将终端侧的功率余量转化为更稳定的连接可用性和可持续的数据吞吐。

1. 高功率发射：从峰值能力到持续业务能力

PC1 FWA的发射链路需要在目标输出水平下稳定、可控地工作。功率检测和控制功能用于了解设备当前的实际工作状态，并根据频段、业务负载和系统限制调整发射状态；保护功能则用于避免异常工作条件对发射链路造成影响。

对于目标频段、目标带宽及规定的线性指标，若单颗高功率PA在结合DPD、输出滤波、耦合反馈和散热设计后能够提供PC1所需的发射能力，则有机会减少并联PA或额外功率合成级的需求。这有助于构建更紧凑的PC1 FWA发射链路。

单颗PA是否能够支持PC1，必须基于具体频段、输出功率、调制带宽、供电条件、散热边界、DPD条件以及ACLR和EVM测试结果确认；不应将其理解为对所有频段或所有整机设计的无条件承诺。

这里的重点不是让设备短时间冲到峰值功率，而是让更高的发射能力能够真正用于持续业务。天线、滤波和收发切换等环节也需要与发射链路匹配，否则前端功率增加了，系统损耗却把这部分收益消耗掉。

2. 线性度与DPD：功率上去了，信号别“喊破音”

5G信号通常具有较大带宽和较高峰均比。发射功率提高后，功率放大器更容易进入非线性区域，产生信号压缩、邻道泄漏和频谱再生。

数字预失真（DPD）通过补偿功率放大器的非线性，使发射链路在较高输出水平下保持所需的调制质量和频谱性能。DPD的实际效果取决于功率放大器特性、反馈信号质量和控制算法。

因此，PC1的性能不能只看标称输出功率，还需要结合输出功率、ACLR和EVM等指标，确认设备在目标功率下是否仍能满足信号质量和频谱要求。

3. SRS：支持上行测量与资源调度

除了PA线性化与DPD，5G NR的Sounding Reference Signal（SRS）是由终端在上行发送的参考信号，可帮助网络获得终端到基站方向的上行信道信息。网络可基于SRS测量结果开展上行调度、链路自适应及相关波束管理。

对PC1 FWA而言，更高的终端侧发射能力和稳定的RF实现，可为覆盖边缘条件下的上行测量和连接维持提供更大的设计余量；实际效果仍取决于网络配置、频段、TDD配置、天线实现和现场无线环境。SRS本身不是提高终端发射功率或保证扩大覆盖范围的机制。

4. 滤波与蜂窝/Wi-Fi 共存：各说各的，别互相串台

FWA网关通常把蜂窝通信和Wi-Fi集成在同一台设备中。蜂窝发射功率提高后，带外噪声、谐波和邻近频段泄漏可能影响Wi-Fi接收，也可能影响其他蜂窝接收通道。

滤波设计需要在有效信号损耗和干扰抑制之间取得平衡：

• 插入损耗过大，会减少可用发射功率；

• 抑制能力不足，则可能降低其他无线链路的接收性能。

对于PC1 FWA，滤波器还需要具备相应的高功率承受能力，并兼顾频段隔离、尺寸和温度稳定性。

滤波器是否真正发挥作用，不能只看某一个抑制度数字。更重要的是，蜂窝发射和Wi-Fi接收能否在同一台设备中同时、稳定地工作。接收灵敏度、吞吐量和链路保持率等整机指标，才是更有说服力的结果。

5. 热管理与持续运行：不能只赢在开机后的几分钟

高功率发射会带来更大的能量损耗和热负荷。对于固定安装的FWA网关来说，设备可能长时间承载数据业务，因此短时间达到峰值性能，并不等于能够长期稳定工作。

如果热量不能及时传导和释放，设备可能出现温升过高、功率回退、性能波动，甚至可靠性下降等问题。热设计需要考虑设备在高温环境、持续业务负载，以及蜂窝和Wi-Fi同时工作的条件下能否保持稳定。评价重点应放在持续输出能力，而不是只看某个供电电压、电流或瞬时功耗。

6. 其他基础RF能力

除了高功率发射、线性度、滤波和热管理，PC1 FWA还需要完整的接收、多频段蜂窝和Wi-Fi前端作为支撑。接收链路需要在弱信号、强干扰和高功率发射泄漏的环境下保持性能。

在高性能FWA CPE中，可采用最高8路接收（up to 8Rx）的蜂窝接收架构，以提升弱信号和多径环境下的接收分集能力。结合5G NR MIMO，更多接收支路可帮助终端更有效地利用空间信道条件，改善下行链路稳健性与可用吞吐。

8Rx并不意味着所有产品必须配置8根外置天线，也不等同于固定的MIMO阶数或速率提升。实际实现需要根据频段组合、天线形态、成本目标、整机尺寸和运营商网络能力，在天线数量、接收链路数及MIMO配置之间进行优化。

多频段蜂窝支持用于适配不同国家、地区和运营商的频谱配置。Wi-Fi前端负责将蜂窝连接分发到家庭内部的终端设备，通常覆盖2.4GHz、5GHz和6GHz频段；它还需要与蜂窝链路共同处理天线布局、天线耦合、频段隔离和整机热环境等问题。

Qorvo如何支持PC1 FWA？

PC1 FWA需要把高功率蜂窝发射、线性度控制、滤波与共存、接收、多频段蜂窝和Wi-Fi分发等多个RF环节协调起来。

Qorvo可通过覆盖关键射频环节的产品组合，支持客户完成整体设计，包括：

• 面向 PC1应用的高功率蜂窝前端；

• 面向不同5G频段的功率放大和前端模块；

• 支持高功率工作及蜂窝/Wi-Fi共存的滤波器；

• 蜂窝接收、分集和低噪声放大产品；

• 面向2.4GHz、5GHz和6GHz的Wi-Fi前端模块；

• 功率检测、控制以及系统级RF设计支持。

这些产品覆盖从蜂窝连接到Wi-Fi分发的关键RF环节，有助于客户减少不同模块之间的整合工作，并在性能、尺寸、效率、成本和上市时间之间取得平衡。

对于FWA设备而言，PC1的价值不只在于规格表上多出的几个dB。更高的发射功率需要线性度、滤波、接收性能、SRS相关上行能力和热管理共同配合，才能真正转化为稳定的无线连接。

藉由覆盖蜂窝前端、滤波、接收和多频段Wi-Fi的产品组合与系统级RF能力，Qorvo可以支持客户完成从蜂窝网络连接到家庭 Wi-Fi 分发的整体设计。