高通：物聯網5年內的連接支撐是LTE我們瞄準eMTC和NB—IoT

周雅

摘 要：提到物聯網的定義，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、各種環境監控；到家中水表、電表、煤氣等遠程跟蹤；到樓宇的安全及智能化、工業自動化控制；再到零售商業及資產追蹤...物聯網是一個非常寬泛的概念。

關鍵詞：物聯網；高通；LTE MWC

“到2025年，會有超過50億的基于蜂窩技術的物聯網連接。”在今年MWC上海世界移動大會期間，高通舉辦了先進連接技術溝通會，Qualcomm產品市場總監沈磊提出，所有非常寬泛的垂直市場都需要非常強大的連接支撐，基本要求有三點：連接要無處不在、無時不在；有安全保證；有一個非常完善、充分優化的生態系統。環顧四周，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Peter Carson與Qualcomm Technologies技術市場總監Matt Branda接受CNET采訪，詳細解讀了有關LTE&WiFi和物聯網之間的關系。

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

1 未來5年內，LTE是物聯網發展基礎

GSMA數據顯示，截至2016年4月，在全球160多個國家中，超過500家運營商部署了LTE，超過400個廠家發布了超過5 000款支持LTE的產品。借助過去數年智能手機的蓬勃發展，LTE已經成為最容易獲得且性能最容易保證的無線通信主流技術。

“LTE和WiFi有著明確的市場細分，既分工明確，又逐步融合。”Peter Carson認為，分工明確是指在技術場景，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，它會自動根據你所處的位置及所處的網絡覆蓋自動選擇。圖1所示為4G LTE基于無線蜂窩技術的物聯網增長提供堅實基礎示意圖。

現在，物聯網領域的絕大多數WiFi連接基于本地部署（on-premises），比如公司、家庭、學校、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所示為蜂窩技術支持提供廣泛的物聯網服務示意圖。

高通目前在物聯網終端的出貨量超過10億，而這大部分是基于WiFi或藍牙為主導。Peter Carson說，未來5年內，我們將看到非常大的發展機會，高通會充分挖掘LTE物聯網終端中尚未開發的市場。

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，系統復雜性大幅度降低，復雜程度及成本得到了極大地優化；第二，功耗降低，電池續航時間大幅度增強；第三，網絡覆蓋能力大大加強；第四，網絡覆蓋密度增強。只有這樣才能支持之后海量物聯網部署的應用。圖3所示為LTE IoT在低功耗廣域應用領域的巨大價值圖。

如果只是把現有的LTE技術平移到物聯網終端則無法實現最終目標。同時為了支持更廣泛的物聯網終端連接，低功耗和較低數據傳輸速率也要求較高。通過3GPP Release 13，LTE已經在網絡覆蓋和電池續航能力上都實現了大幅度提升，但有數以十億計的終端需要連接到網絡中。

對于LTE的發展，Qualcomm產品市場高級經理李洋回顧了驍龍LTE調制解調器從第一代一直發展到今天的技術演進過程。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，高通驍龍調制解調器都是領先競爭對手2代或者3代的節奏。

預計在未來5年里，從物聯網的角度來說，LTE依然是發展基礎。3GPP Release 13引入的NB-IoT將繼續隨著3GPP的發展而演進，利用其無處不在的連接覆蓋，為5G物聯網打下基礎。5G在未來肯定會為物聯網帶來全新的能力。在未來5年中，大規模物聯網（Massive IoT）所需的低成本、低功耗等將依靠LTE NB-IoT技術從蜂窩連接方面推動其發展，為物聯網5G技術發展打好基礎。

在這個背景下，高通有一些專門針對物聯網的改進計劃，在此之前，我們先來普及一下物聯網的連接技術。

2 物聯網用什么連接技術

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。其發展大概有兩個方向：一是不斷追求更高的用戶體驗；另一個是LTE整個網絡和終端的簡化，以面向海量部署、低成本、低功耗的支持未來IoT市場的技術。

目前在3GPP規范中有三種關于物聯網的無線連接技術，分別為NB-IoT（窄帶物聯網）、EC-GSM、eMTC。

NB-IoT和eMTC已經被規劃在LTE整體發展的全新路線中，以往LTE的發展方向是希望把傳輸速度做得越快越好，但現在LTE，也應該開始包括低成本和低功率，因此LTE有向兩級發展的趨勢。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發展路線，這些技術也能夠在運營商部署LTE時并存。圖4所示為促進全新LTE IoT技術商業化示意圖。

3 eMTC和NB-IoT新技術

EC-GSM是基于GSM（2G）技術的，一些運營商還有原來的2G網絡希望利用它來支持物聯網，并在傳統GSM基礎上繼續演進，加入增強的特性，比如更深的覆蓋。在很長一段時間里，這三者都會共同存在、共同發展。

高通已推出物聯網芯片。基于MDM9206的產品將于2017年初發布Peter Carson介紹，從物聯網角度來講，高通針對傳輸要求不同的產品推出了相應的新品系列。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的標準；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所示為正在向物聯網演進的LTE圖。

目前有超過60多家制造商的100余款設計采用MDM 9x07和MDM 9207-1。圖6所示為生態系統廣泛采用面向物聯網的4G LTE調制解調器示意圖。

模塊OEM廠商預計將于2017年初發布基于MDM9206、支持Cat M1的模塊，而對于Cat NB-1的支持預計在此之后，通過軟件升級的方式實現。

Matt Branda補充道，高通針對物聯網做了一些改進工作，高通已經有了LTE CAT-M1，也在繼續不斷從3GPP Release 13向Release 14演進，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網終端，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，高通希望它能為適用于5G的物聯網標準打下基礎。

總而言之，高通相信4G LTE、5G將是未來物聯網最主要的連接支撐技術，并且LTE還在不斷演進的過程中。最新的eMTC和NB-IoT都進一步優化了系統的成本、增強了續航能力、擴大了覆蓋范圍。高通希望在這個方興未艾的領域，可以和高通的客戶、運營商和各個垂直市場一起開發全新的商業模式，以獲得更好的發展。