作为5G R16系列的代表作品,RG620T提供针对北美市场的RG620T-NA以及面向EMEA、亚太和巴西等市场的RG620T-EU两大型号,直击全球5G FWA市场。该模组不仅提供T830芯片平台超高的5G网络速率、卓越的四核A55 CPU、前沿的Wi-Fi 7连接等先进特性,更重要的是移远通信针对RG620T采用了创新方案,在天线频段设计、Flash memory、QuecOpen上继续推陈出新,以满足5G FWA市场对高性能灵活配置5G终端的急迫需求。

2022年11月17日,物联网整体解决方案供应商移远通信正式推出基于MediaTek T830平台的全新5G R16模组RG620T。作为5G R16系列的代表作品,RG620T提供针对北美市场的RG620T-NA以及面向EMEA、亚太和巴西等市场的RG620T-EU两大型号,直击全球5G FWA(Fixed Wireless Access,固定无线接入)市场。

“芯片平台对于通信模组至关重要,联发科技是移远通信重要的合作伙伴,自移远通信成立之初,双方就开始合作,目前已覆盖多条产品线并实现多场景无线宽带体验。”在11月29日晚上举办的新品发布会上,移远通信产品总监魏来表示,此次移远通信基于MediaTek T830平台开发出全新5G R16模组RG620T,将为高速扩张的5G FWA等市场注入硬核动能,以实现多场景的高速无线宽带体验。“未来,移远通信将继续携手联发科技,聚焦前沿物联技术与场景,加速推动更多行业高效实现数智化转型。”

据他介绍,RG620T系列模组不仅提供T830芯片平台超高的5G网络速率、卓越的四核A55 CPU、前沿的Wi-Fi 7连接等先进特性,更重要的是移远通信针对RG620T采用了创新方案,在天线频段设计、Flash memory、QuecOpen上继续推陈出新,以满足5G FWA市场对高性能灵活配置5G终端的急迫需求。

MTK为何针对5G FWA市场推出T830平台?

5G技术已经成为电信领域最为重要的基础技术之一,并为未来的智慧生活、车联网、工业互联网等场景带来全新突破。联发科技产品行销经理冯晓飞表示,“基于MediaTek T830平台开发的RG620T模组问世,标志着移远通信与MeidaTek在物联网领域的合作更加深入。”

5G技术的三大特点包括:eMBB(增强型移动宽带)、URLLC(高可靠低时延连接)以及mMTC(海量连接)。联发科技的T830芯片就是带来 eMBB(增强移动宽带)体验的产品。谈到为什么联发科技为CPE/MiFi产品有针对性地开发5G SoC解决方案,冯晓飞表示,5G FWA市场是除了手机之外,未来5G应用中需求确定性和成长性最高的领域。

根据Trendforce 最新分析报告,今年5G FWA产品的出货量将达到760万台,同比增长111%。预计2023年出货量达到1300万台,2025年达到2250万台。

5G FWA市场的高速成长,受益于信息技术革命推动的数字化转型,这不仅体现在我们的工作中,更渗透于我们的生活中。此外,5G FWA市场的成长也得益于5G技术可以提供媲美甚至超越千兆光纤的高速率,用户可轻松获得下行速率超1Gbps的体验。

冯晓飞表示,在T830芯片问世之前,“MediaTek T750作为是全球第一款面向FWA产品的SoC芯片平台,在CPE产品上赢得了良好口碑,并在北美取得了市场份额第一的成绩。”

继T750之后的T830平台是联发科技第二代无线宽频解决方案,采用台积电目前最先进的4nm工艺。产品延用T750的架构,高度整合CPU和5G Modem,符合3GPP R16技术规范,最高下行速率可达7Gbps。通过与MediaTek Wi-Fi6E和Wi-Fi7 芯片的匹配,为用户带来超高速的网络体验的同时,拓展更多的应用场景。 

据介绍,T830 芯片内置4核Cortex A55,主频2.2Ghz,可利用T830内置的CPU无需外挂处理器,进行应用和服务软件的开发与运行,节省系统成本。 

T830搭载了MediaTek第二代Modem(M80),支持5G Sub6频段。M80 Modem可同时支持5G sub-6频段和mmWave 频段。冯晓飞表示,2021年至今,M80 modem 赢得了4次,全球首次的技术测试。分别是: 

  • 2021年5月,M80 modem 与爱立信基站配合,在Verizon网络环境下,全球首次完成了5G高低频双连接测试; 
  • 2021年6月,M80 Modem 与爱立信基站配合,全球首次完成了mmWave 上行4CC测试;
  • 2021年9月, M80 Modem 与诺基亚基站配合,全球首次完成了基于R16技术规范,Sub6 频段3CC测试; 
  • 2022年2月,M80 Modem 与诺基亚基站配合,在TMO网络环境下,全球首次完成了基于R16技术规范,Sub6 频段4CC测试; 

据介绍,T830平台还集成了丰富的高速接口、安全引擎和3D图形引擎,为5G网络的高速率向Wi-Fi的高吞吐量转换提供安全、系统化的保证。T830 支持下行4载波聚合,支持4x4 MIMO,最高理论速率可达7Gbps;上行支持2载波聚合,支持2x2 MIMO,最高理论速率可达2.5Gbps;3D图形引擎可支持为产品配置显示屏,提高人机交互的便利性。 

为了便于客户快速开发产品,联发科技针对市场需求的主流产品规格完成了方案的预整,汇总如下: 

  • AX1800和AX3600 规格的CPE产品,可选择T750 平台,搭配Wi-Fi 6方案MT7915实现,这两套方案已经实现量产出货; 
  • AX3000 规格的MiFi产品,可选择T830平台,搭配Wi-Fi 6E 方案MT6639实现,22年底可达量产状态; 
  • AX11000规格的CPE产品,可选择T830平台,搭配Wi-Fi 6E 方案MT7919 实现,预计23年6月底或7月可达量产状态; 
  • BE19000规格的CPE产品,则可以选择T830平台,搭配Wi-Fi 7 方案 MT7996实现,预计23年9月中可达量产状态。 

RG620T的外围配套方案

移远通信产品经理施海健介绍了RG620T模组和外围配套方案。他表示,FWA/CPE 设备的工作场景主要是提供最后一公里的接入服务,典型的FWA设备包括Modem (可以通过接入基站访问网络)和Wi-Fi(能让电脑或手机接入),“在一些宽带基础建设不完善的地区,用户可以通过家中的FWA设备连接5G基站上网。相比手机上网来说,FWA不受限于产品外观和大小,所以能提供更高的带宽,是一种全新的商业模式。”  

这与之前的CPE(Customer Premises Equipment ,用户前置设备)类似,都是通过运营商将设备以租赁等形式交给用户,以路由方式连接手机、电脑等Wi-Fi设备提供网络服务。

RG620T模组采用LGA封装,面积44*53mm,符合3GPP R16标准,且支持5G Sub-6GHz频段及5G SA/NSA双组网模式,从而帮助用户突破网络使用过程中面临的区域覆盖、卡顿的界限,带来更稳定、更流畅的5G网络体验。

MTK两代芯片平台对比如下:

施海健详细介绍了关于RG620T的典型架构和外围选型,根据产品形态可以有不同的组合。下图是针对室内CPE方案的架构,包括了以太网、Wi-Fi以及一系列网口、蓝牙和电话等可选功能。

下图是ODU架构,通过以太网连接到户内,连接到Wi-Fi路由器。支持逆向蜂窝增益,可有效扩大基站覆盖面积。此外用于管理的Wi-Fi功能支持手机查看ODU状态,也大大降低了维护难度。

下图是MiFi架构,与CPE架构最大不同是无需网口,可用支持省电功能的USB接口。同时该架构对Wi-Fi的要求也是省电第一,而搭配的联发科MT6639最大的亮点就是低功耗。

下图展示的是对CPE网口的配置,RG620T提供两个USXGMII接口,最高支持10G速率,同时向下兼容2.5G/1G。配置上,可采用SFP光口、电口PHY或者电口Switch,具体支持型号、数量和对应速率如下,用户可以随意组合。

RG620T的CPE典型Wi-Fi配置方面如下图,针对Wi-Fi 6E和Wi-Fi 7有几种不同的方案,包含的芯片数量和可实现的性能各有不同。

施海健还对Wi-Fi 7和前几代的Wi-Fi做了一个对比和介绍,并对速率的计算方式进行了小科普。大家平时说的AX5400或者AX6000是怎么来的?可以参照下图右侧的方式进行计算。

对于有需要CPE接入蓝牙设备的用户,选型方面移远通信列举的是芯科科技(Silicon Labs)的EFR32BG21,总原则是必须支持HS UART接口。电话功能方面的SLIC芯片选型,移远通信推荐的是Skyworks的SI32185、Maxlinear的DXS102和Microchip的LT9643/LE9653,都采用PCM/SPI接口。

最后施海健总结道,RG620T模组的重点目标市场是FWA类终端,应用领域包括家庭/企业网关、工业路由、CPE、DTU、MiFi等等。“电力、交通、能源、煤矿以及港口等B端场景,只要使用的终端是CPE和网关类,目的是5G网络连接的都可以应用,不限制行业属性,因为RG620T本身也是工规级的。”

RG620T系列模组方案亮点

移远通信产品经理覃业文介绍了RG620T的一些亮点,呈现在具体数据上,RG620T支持FDD、TDD两种模式下高达300MHz下行频宽和NR 4CA(四载波聚合),这让内置该模组的终端产品可实现最高7.01Gbps的5G下载速率体验;而支持高达200MHz上行频宽和NR 2CA(双载波聚合)则让最高上行速率飙升至2.5Gbps。具体规格参数请参考下图:

于终端用户而言,在RG620T大带宽的有力保障下,XR、云直播等5G时代的全新产物也将走入寻常生活中。例如,RG620T的大带宽可以轻松解决高清XR内容的实时无线传输问题,其低时延技术则能有效减轻因画面延迟产生的眩晕问题,真正实现融合现实世界和数字世界的创新性沉浸式体验。

对于传统的FWA/CPE开发方案,覃业文分析了其优劣势。优点包括客户开发习惯接受度高,以及AT指令控制modem,标准化控制方式,替换modem简单。

但传统方式的缺点也很明显,例如:

•需要额外增加AP CPU,整套方案成本高;

•USB接口占用CPU资源,Router CPU的性能有限,难以支持500Mbps以上的速率;

•PCIe接口调试困难,速率瓶颈最高<1Gbps;

•集成度低,整机设计复杂;

•整机功耗高,散热存在风险。

而基于MTK SoC套片的CPE方案,优点在于:

•调试工作量小:无须调试USB/PCIE接口驱动,特别是PCIe接口;

•吞吐速率高:性能不受USB/PCIe接口限制;

•成本最优:套片配套Wi-Fi方案,同时采购,成本低;

•蜂窝与Wi-Fi共存:MTK提供配套蜂窝的Wi-Fi套片,真正支持蜂窝与Wi-Fi共存,无干扰。

缺点则是客户在开发的过程中需要新增开发路由协议部分,但联发科的开源OpenWRT系统可以很好地帮助客户降低开发工作量,解决该问题。

覃业文表示,采用联发科SoC套片方案不需要通过USB或PCIe对接Host和Wi-Fi路由,可以帮助客户终端省去USB或PCIe接口的调试流程,且不受二者接口速率的限制,实现网络连接的超高吞吐量,让客户畅享5G高速流畅的网络体验。

同时,RG620T在拥有硬件级MediaTek 网络加速引擎(Network Processing Unit)、 Wi-Fi 网络加速引擎(Wi-Fi Offload Engine)、MediaTek 5G UltraSave 省电技术的加入后,将在继续降低5G通信功耗的基础上,进一步提高吞吐性能,为终端产品提供稳定、高速的网络服务,全面提高终端产品的性能体验与成本效益。

为提高终端应用范围与效率,RG620T在Wi-Fi与天线层面同样实现了全面升级。在支持EasyMesh™及更安全的WPA3 R3加密协议的同时,根据场景与终端的需求RG620T提供多种Wi-Fi配置组合,如三频 4x4 Wi-Fi 7搭配方案适用于5G CPE终端场景;针对5G移动热点设备,则可以采用双频2x2 Wi-Fi 7方案,尤其是Wi-Fi 7自带更快的传输速度、更宽的信道、更高效的QAM调制、自适应连接等特性,让终端同时集成了5G 高速率和 Wi-Fi 7 高并发的技术能力,可帮助客户拓展更多前沿应用场景。

由于 5G 频段普遍较高,为了进一步改善上下行覆盖情况,RG620T支持8天线设计和重点频段的8RX特性,帮助实现8天线同时接收信号,这将大大克服在室内复杂环境和室外远距离环境下对于高速率5G稳定需求的难题。此外,在n41/n77/n78频段下可提供终端的HPUE,支持Power Class1.5,总发射功率为+29 dBm,相比 PC2 提高 3dB等特性,可有效提升上行业务覆盖半径,显著改善室内等弱覆盖场景下的上行速率。

目前,RG620T-EU/NA的ES版本已经发布,CS版本预计2023年1月发布,相关的FCC、CE等认证也将同步进行。上述产品预计都将在2023年4月进入量产阶段。

覃业文表示,除了RG620T,移远通信目前还在基于联发科技最新的T850平台开发下一代RG621T模组,预计将于2023年Q3发布。

值得一提的是,与市面中其他产品不同,移远通信RG620T在设计中也融入了研发的创新方案设计,即考虑到后期客户在项目中不同的规格需求及二次开发的成本与时间问题,该模组在诸多方面给予充分的定制与选配自由。如针对存储Flash memory,客户根据后期终端投入市场的项目需要,DDR和Flash可以任意选择不同的存储容量组合,频段可以灵活裁剪,为项目量身定制提供更匹配项目需求的规格配置,帮助客户提高整机的产品竞争力。同时该模组将继续沿用移远自研的QuecOpen平台,助力客户提高终端开发效率、缩短终端上市时间。

CPE行业风向

CPE是连接局域网与广域网的宽带接入终端,按照应用场景可以分为家庭FWA(CPE)、商旅(MiFi、UFI和Dongle)、企业(路由器、网关和SDWAN)以及工业(Modem、DTU、路由器和网关)。移远通信行销主管林佳表示,于CPE等终端厂商而言,RG620T带来的超高成本效益也相比此前产品有了质的飞跃。

截至2019年的数据,全球人口约60亿+,家庭数量约20亿+,而CPE的数量仅为10亿+。“大约还有9亿家庭未能连接上网络,其中8亿家庭属于非贫困户。从这点来看,家用CPE市场有着巨大的成长空间,可以支撑未来10年的大规模出货。”林佳表示。

家用CPE主要包括xPON、xDSL、Cable Modem以及蜂窝CPE,这四种CPE 2021年的出货情况如下图所示。总出货2.6亿台中,有线CPE占据绝大多数,但蜂窝CPE的出货占比逐年提升,虽然只占12%,但前景看好。

从多个维度对比各类CPE产品之间的差异,可以看出作为存量介质,xDSL和Cable Modem均为有线方案,市场成长空间有限;xPON以光纤作为传输介质,布线成本较高,但扩容空间大,长期单带宽成本低;蜂窝CPE作为新兴商业模式,拥有“最后一公里”无需传输介质的优势。同时业界还存在一些融合型CPE产品,如VDSL+蜂窝,蜂窝作为临时接入或备份通道存在。

林佳认为,蜂窝CPE是对固网的完美补充——可以为地广人稀区域提供灵活快速宽带及Wi-Fi覆盖;解决通信施工困难问题;为小微企业、商铺及临时场所,提供经济便捷的宽带接入;是蜂窝运营商抢占家庭宽带市场的重要手段。

根据调研机构Techno System Research的数据,当前蜂窝CPE每年的复合增长率达到15%以上,更高速的LTE-A及5G网络建设,带动蜂窝CPE向更高速迭代。中国由于近年来光网络的高速发展,光纤覆盖率已经超过90%,所以中国家庭蜂窝CPE并非刚需。相反海外市场方面,以欧洲等发达地区为例,光纤覆盖率仅为30%,而欠发达地区也需要蜂窝CPE提升宽带覆盖率,前景都很广阔。

CPE的硬件开发模式主要包括COB (Chip On Board)和MOB (Module On Board)两种,目前采用COB的产品很少,小于1%;移远等大部分厂商选择MOB的原因在于可以大幅降低PCB成本、带来共板灵活性以及节约认证时间及费用。

对于硬路由和软路由的区别,林佳表示,业界对此并没有很明确的界定。移远对此的理解是,硬路由是采用模组外挂主控架构,而软路由则采用模组Open(模组作为主控)架构。

“软路由在终端开发时少了CPU和配套存储,相比同规格的硬路由方案,集成度更高,功耗和成本更低,这也是未来的趋势。例如MiFi普遍采用软路由,同时软路由的性能并不一定比硬路由差,需要具体区分平台和制式。RG620T就是软路由架构,规格已经到了Sub-6GHz CPE的天花板。”林佳说到。

截至2022年8月底,全球已商用的5G网络达到234个,规划未商用的达到265个。其中5G FWA网络占比28%,已商用的达到92个,待商用为47个,这个数字还在快速上升中。目前有45个国家的85家跨国公司推出了5G FWA服务,其中美国最为活跃,已完成多个MBB招标,成交量大,涵盖主要MNOs。中东和北欧也是如此,他们由于人口密度低,提升光纤覆盖率带来的价值不高,所以积极部署5G FWA。此外,日本是公认的传统FWA市场,他们也将继续投资5G FWA。

展望未来,5G FWA将超越目前整体CPE的出货量。北美日本以及西欧的大型运营商门槛较高,终端厂商需要多年铺垫运营才有可能合作;而中东等地区体量大且门槛相对低,涌入了众多新兴厂商。“这些地区对中国厂商来说比较友好,国产产商可以去发掘这方面的客户。”林佳说到。

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