高通：物聯(lián)網(wǎng)5年內(nèi)的連接支撐是LTE我們瞄準(zhǔn)eMTC和NB—IoT

周雅

摘 要：提到物聯(lián)網(wǎng)的定義，簡單來說，從智慧城市如照明、停車以及交通等，都可以被連接并有效管理起來；到移動健康，包括病人的診斷、病人情況的跟蹤、各種環(huán)境監(jiān)控；到家中水表、電表、煤氣等遠(yuǎn)程跟蹤；到樓宇的安全及智能化、工業(yè)自動化控制；再到零售商業(yè)及資產(chǎn)追蹤...物聯(lián)網(wǎng)是一個非常寬泛的概念。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；高通；LTE MWC

“到2025年，會有超過50億的基于蜂窩技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)連接?！痹诮衲闙WC上海世界移動大會期間，高通舉辦了先進(jìn)連接技術(shù)溝通會，Qualcomm產(chǎn)品市場總監(jiān)沈磊提出，所有非常寬泛的垂直市場都需要非常強(qiáng)大的連接支撐，基本要求有三點(diǎn)：連接要無處不在、無時不在；有安全保證；有一個非常完善、充分優(yōu)化的生態(tài)系統(tǒng)。環(huán)顧四周，LTE是提供這樣連接支持的一個最佳候選方案。

會后，Qualcomm Technologies市場營銷高級總監(jiān)Peter Carson與Qualcomm Technologies技術(shù)市場總監(jiān)Matt Branda接受CNET采訪，詳細(xì)解讀了有關(guān)LTE&WiFi和物聯(lián)網(wǎng)之間的關(guān)系。

Qualcomm Technologies市場營銷高級總監(jiān)Peter Carson（左）及Qualcomm Technologies， Inc.技術(shù)市場總監(jiān)Matt Branda

1 未來5年內(nèi)，LTE是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展基礎(chǔ)

GSMA數(shù)據(jù)顯示，截至2016年4月，在全球160多個國家中，超過500家運(yùn)營商部署了LTE，超過400個廠家發(fā)布了超過5 000款支持LTE的產(chǎn)品。借助過去數(shù)年智能手機(jī)的蓬勃發(fā)展，LTE已經(jīng)成為最容易獲得且性能最容易保證的無線通信主流技術(shù)。

“LTE和WiFi有著明確的市場細(xì)分，既分工明確，又逐步融合?！盤eter Carson認(rèn)為，分工明確是指在技術(shù)場景，它們的適用范圍很有針對性；而逐步融合指的是在用戶感知層面，我們并不需要知道使用的是LTE還是WiFi，它會自動根據(jù)你所處的位置及所處的網(wǎng)絡(luò)覆蓋自動選擇。圖1所示為4G LTE基于無線蜂窩技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)增長提供堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)示意圖。

現(xiàn)在，物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的絕大多數(shù)WiFi連接基于本地部署（on-premises），比如公司、家庭、學(xué)校、商場等場所，而LTE能給我們帶來更廣域的終端連接。由于有些終端連接較長距離，WiFi力所不能及，而LTE的廣域特性可以連接不同的傳感器、遙感儀器等在地理位置上廣泛分布的終端。增強(qiáng)LTE（Enhancement LTE）有更廣的覆蓋范圍，和WiFi的短距離連接完全不同。圖2所示為蜂窩技術(shù)支持提供廣泛的物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)示意圖。

高通目前在物聯(lián)網(wǎng)終端的出貨量超過10億，而這大部分是基于WiFi或藍(lán)牙為主導(dǎo)。Peter Carson說，未來5年內(nèi)，我們將看到非常大的發(fā)展機(jī)會，高通會充分挖掘LTE物聯(lián)網(wǎng)終端中尚未開發(fā)的市場。

談及窄帶LTE問題時，沈磊說到窄帶LTE中最主要的幾個特性。第一，系統(tǒng)復(fù)雜性大幅度降低，復(fù)雜程度及成本得到了極大地優(yōu)化；第二，功耗降低，電池續(xù)航時間大幅度增強(qiáng)；第三，網(wǎng)絡(luò)覆蓋能力大大加強(qiáng)；第四，網(wǎng)絡(luò)覆蓋密度增強(qiáng)。只有這樣才能支持之后海量物聯(lián)網(wǎng)部署的應(yīng)用。圖3所示為LTE IoT在低功耗廣域應(yīng)用領(lǐng)域的巨大價值圖。

如果只是把現(xiàn)有的LTE技術(shù)平移到物聯(lián)網(wǎng)終端則無法實(shí)現(xiàn)最終目標(biāo)。同時為了支持更廣泛的物聯(lián)網(wǎng)終端連接，低功耗和較低數(shù)據(jù)傳輸速率也要求較高。通過3GPP Release 13，LTE已經(jīng)在網(wǎng)絡(luò)覆蓋和電池續(xù)航能力上都實(shí)現(xiàn)了大幅度提升，但有數(shù)以十億計(jì)的終端需要連接到網(wǎng)絡(luò)中。

對于LTE的發(fā)展，Qualcomm產(chǎn)品市場高級經(jīng)理李洋回顧了驍龍LTE調(diào)制解調(diào)器從第一代一直發(fā)展到今天的技術(shù)演進(jìn)過程。2010年從第一代LTE多模到LTE語音（CSFB）、再到VoLTE、載波聚合以及雙卡LTE，高通現(xiàn)在可以支持雙下行載波聚合、三下行載波聚合、雙上行載波聚合、4×4 MIMO、四下行載波聚合以及千兆級LTE的下載速率。在每一個時間點(diǎn)，高通驍龍調(diào)制解調(diào)器都是領(lǐng)先競爭對手2代或者3代的節(jié)奏。

預(yù)計(jì)在未來5年里，從物聯(lián)網(wǎng)的角度來說，LTE依然是發(fā)展基礎(chǔ)。3GPP Release 13引入的NB-IoT將繼續(xù)隨著3GPP的發(fā)展而演進(jìn)，利用其無處不在的連接覆蓋，為5G物聯(lián)網(wǎng)打下基礎(chǔ)。5G在未來肯定會為物聯(lián)網(wǎng)帶來全新的能力。在未來5年中，大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)（Massive IoT）所需的低成本、低功耗等將依靠LTE NB-IoT技術(shù)從蜂窩連接方面推動其發(fā)展，為物聯(lián)網(wǎng)5G技術(shù)發(fā)展打好基礎(chǔ)。

在這個背景下，高通有一些專門針對物聯(lián)網(wǎng)的改進(jìn)計(jì)劃，在此之前，我們先來普及一下物聯(lián)網(wǎng)的連接技術(shù)。

2 物聯(lián)網(wǎng)用什么連接技術(shù)

LTE七八年以前在3GPP Release 8中最早被定義下來之后，就從來沒有停止過演進(jìn)。其發(fā)展大概有兩個方向：一是不斷追求更高的用戶體驗(yàn)；另一個是LTE整個網(wǎng)絡(luò)和終端的簡化，以面向海量部署、低成本、低功耗的支持未來IoT市場的技術(shù)。

目前在3GPP規(guī)范中有三種關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的無線連接技術(shù)，分別為NB-IoT（窄帶物聯(lián)網(wǎng)）、EC-GSM、eMTC。

NB-IoT和eMTC已經(jīng)被規(guī)劃在LTE整體發(fā)展的全新路線中，以往LTE的發(fā)展方向是希望把傳輸速度做得越快越好，但現(xiàn)在LTE，也應(yīng)該開始包括低成本和低功率，因此LTE有向兩級發(fā)展的趨勢。與我們所知道的Cat.4到Cat.16一樣，eMTC是Cat M1，而NB-IoT是Cat NB-1，兩者都屬于同一個LTE發(fā)展路線，這些技術(shù)也能夠在運(yùn)營商部署LTE時并存。圖4所示為促進(jìn)全新LTE IoT技術(shù)商業(yè)化示意圖。

3 eMTC和NB-IoT新技術(shù)

EC-GSM是基于GSM（2G）技術(shù)的，一些運(yùn)營商還有原來的2G網(wǎng)絡(luò)希望利用它來支持物聯(lián)網(wǎng)，并在傳統(tǒng)GSM基礎(chǔ)上繼續(xù)演進(jìn)，加入增強(qiáng)的特性，比如更深的覆蓋。在很長一段時間里，這三者都會共同存在、共同發(fā)展。

高通已推出物聯(lián)網(wǎng)芯片?；贛DM9206的產(chǎn)品將于2017年初發(fā)布Peter Carson介紹，從物聯(lián)網(wǎng)角度來講，高通針對傳輸要求不同的產(chǎn)品推出了相應(yīng)的新品系列。一個是今年年初推出的MDM 9x07，支持Cat 4，最高支持150 Mb/s；另外一個是MDM 9207-1，支持Cat 1的標(biāo)準(zhǔn)；還有去年10月推出的MDM 9206，支持Cat-M1，后期通過軟件升級可以支持NB-IoT。圖5所示為正在向物聯(lián)網(wǎng)演進(jìn)的LTE圖。

目前有超過60多家制造商的100余款設(shè)計(jì)采用MDM 9x07和MDM 9207-1。圖6所示為生態(tài)系統(tǒng)廣泛采用面向物聯(lián)網(wǎng)的4G LTE調(diào)制解調(diào)器示意圖。

模塊OEM廠商預(yù)計(jì)將于2017年初發(fā)布基于MDM9206、支持Cat M1的模塊，而對于Cat NB-1的支持預(yù)計(jì)在此之后，通過軟件升級的方式實(shí)現(xiàn)。

Matt Branda補(bǔ)充道，高通針對物聯(lián)網(wǎng)做了一些改進(jìn)工作，高通已經(jīng)有了LTE CAT-M1，也在繼續(xù)不斷從3GPP Release 13向Release 14演進(jìn)，會增加一些全新的特性與功能。對吞吐量需求不是特別大的聯(lián)網(wǎng)終端，如在廣播功能方面，不同于Release 13中只支持單路廣播（unicast），將在Release 14中增加多路廣播（multicast）功能。又如在定位功能方面提升后可以對其位置進(jìn)行追蹤。

另外，在目前的Release 13中，NB-IoT不支持VoLTE，不過在未來的Release 14中，高通會嘗試增加語音功能的支持。隨著NB-IoT不斷演進(jìn)，高通希望它能為適用于5G的物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)打下基礎(chǔ)。

總而言之，高通相信4G LTE、5G將是未來物聯(lián)網(wǎng)最主要的連接支撐技術(shù)，并且LTE還在不斷演進(jìn)的過程中。最新的eMTC和NB-IoT都進(jìn)一步優(yōu)化了系統(tǒng)的成本、增強(qiáng)了續(xù)航能力、擴(kuò)大了覆蓋范圍。高通希望在這個方興未艾的領(lǐng)域，可以和高通的客戶、運(yùn)營商和各個垂直市場一起開發(fā)全新的商業(yè)模式，以獲得更好的發(fā)展。