高通：物联网5年内的连接支撑是LTE我们瞄准eMTC和NB—IoT

周雅

摘 要：提到物联网的定义，简单来说，从智慧城市如照明、停车以及交通等，都可以被连接并有效管理起来；到移动健康，包括病人的诊断、病人情况的跟踪、各种环境监控；到家中水表、电表、煤气等远程跟踪；到楼宇的安全及智能化、工业自动化控制；再到零售商业及资产追踪...物联网是一个非常宽泛的概念。

关键词：物联网；高通；LTE MWC

“到2025年，会有超过50亿的基于蜂窝技术的物联网连接。”在今年MWC上海世界移动大会期间，高通举办了先进连接技术沟通会，Qualcomm产品市场总监沈磊提出，所有非常宽泛的垂直市场都需要非常强大的连接支撑，基本要求有三点：连接要无处不在、无时不在；有安全保证；有一个非常完善、充分优化的生态系统。环顾四周，LTE是提供这样连接支持的一个最佳候选方案。

会后，Qualcomm Technologies市场营销高级总监Peter Carson与Qualcomm Technologies技术市场总监Matt Branda接受CNET采访，详细解读了有关LTE&WiFi和物联网之间的关系。

Qualcomm Technologies市场营销高级总监Peter Carson（左）及Qualcomm Technologies， Inc.技术市场总监Matt Branda

1 未来5年内，LTE是物联网发展基础

GSMA数据显示，截至2016年4月，在全球160多个国家中，超过500家运营商部署了LTE，超过400个厂家发布了超过5 000款支持LTE的产品。借助过去数年智能手机的蓬勃发展，LTE已经成为最容易获得且性能最容易保证的无线通信主流技术。

“LTE和WiFi有着明确的市场细分，既分工明确，又逐步融合。”Peter Carson认为，分工明确是指在技术场景，它们的适用范围很有针对性；而逐步融合指的是在用户感知层面，我们并不需要知道使用的是LTE还是WiFi，它会自动根据你所处的位置及所处的网络覆盖自动选择。图1所示为4G LTE基于无线蜂窝技术的物联网增长提供坚实基础示意图。

现在，物联网领域的绝大多数WiFi连接基于本地部署（on-premises），比如公司、家庭、学校、商场等场所，而LTE能给我们带来更广域的终端连接。由于有些终端连接较长距离，WiFi力所不能及，而LTE的广域特性可以连接不同的传感器、遥感仪器等在地理位置上广泛分布的终端。增强LTE（Enhancement LTE）有更广的覆盖范围，和WiFi的短距离连接完全不同。图2所示为蜂窝技术支持提供广泛的物联网服务示意图。

高通目前在物联网终端的出货量超过10亿，而这大部分是基于WiFi或蓝牙为主导。Peter Carson说，未来5年内，我们将看到非常大的发展机会，高通会充分挖掘LTE物联网终端中尚未开发的市场。

谈及窄带LTE问题时，沈磊说到窄带LTE中最主要的几个特性。第一，系统复杂性大幅度降低，复杂程度及成本得到了极大地优化；第二，功耗降低，电池续航时间大幅度增强；第三，网络覆盖能力大大加强；第四，网络覆盖密度增强。只有这样才能支持之后海量物联网部署的应用。图3所示为LTE IoT在低功耗广域应用领域的巨大价值图。

如果只是把现有的LTE技术平移到物联网终端则无法实现最终目标。同时为了支持更广泛的物联网终端连接，低功耗和较低数据传输速率也要求较高。通过3GPP Release 13，LTE已经在网络覆盖和电池续航能力上都实现了大幅度提升，但有数以十亿计的终端需要连接到网络中。

对于LTE的发展，Qualcomm产品市场高级经理李洋回顾了骁龙LTE调制解调器从第一代一直发展到今天的技术演进过程。2010年从第一代LTE多模到LTE语音（CSFB）、再到VoLTE、载波聚合以及双卡LTE，高通现在可以支持双下行载波聚合、三下行载波聚合、双上行载波聚合、4×4 MIMO、四下行载波聚合以及千兆级LTE的下载速率。在每一个时间点，高通骁龙调制解调器都是领先竞争对手2代或者3代的节奏。

预计在未来5年里，从物联网的角度来说，LTE依然是发展基础。3GPP Release 13引入的NB-IoT将继续随着3GPP的发展而演进，利用其无处不在的连接覆盖，为5G物联网打下基础。5G在未来肯定会为物联网带来全新的能力。在未来5年中，大规模物联网（Massive IoT）所需的低成本、低功耗等将依靠LTE NB-IoT技术从蜂窝连接方面推动其发展，为物联网5G技术发展打好基础。

在这个背景下，高通有一些专门针对物联网的改进计划，在此之前，我们先来普及一下物联网的连接技术。

2 物联网用什么连接技术

LTE七八年以前在3GPP Release 8中最早被定义下来之后，就从来没有停止过演进。其发展大概有两个方向：一是不断追求更高的用户体验；另一个是LTE整个网络和终端的简化，以面向海量部署、低成本、低功耗的支持未来IoT市场的技术。

目前在3GPP规范中有三种关于物联网的无线连接技术，分别为NB-IoT（窄带物联网）、EC-GSM、eMTC。

NB-IoT和eMTC已经被规划在LTE整体发展的全新路线中，以往LTE的发展方向是希望把传输速度做得越快越好，但现在LTE，也应该开始包括低成本和低功率，因此LTE有向两级发展的趋势。与我们所知道的Cat.4到Cat.16一样，eMTC是Cat M1，而NB-IoT是Cat NB-1，两者都属于同一个LTE发展路线，这些技术也能够在运营商部署LTE时并存。图4所示为促进全新LTE IoT技术商业化示意图。

3 eMTC和NB-IoT新技术

EC-GSM是基于GSM（2G）技术的，一些运营商还有原来的2G网络希望利用它来支持物联网，并在传统GSM基础上继续演进，加入增强的特性，比如更深的覆盖。在很长一段时间里，这三者都会共同存在、共同发展。

高通已推出物联网芯片。基于MDM9206的产品将于2017年初发布Peter Carson介绍，从物联网角度来讲，高通针对传输要求不同的产品推出了相应的新品系列。一个是今年年初推出的MDM 9x07，支持Cat 4，最高支持150 Mb/s；另外一个是MDM 9207-1，支持Cat 1的标准；还有去年10月推出的MDM 9206，支持Cat-M1，后期通过软件升级可以支持NB-IoT。图5所示为正在向物联网演进的LTE图。

目前有超过60多家制造商的100余款设计采用MDM 9x07和MDM 9207-1。图6所示为生态系统广泛采用面向物联网的4G LTE调制解调器示意图。

模块OEM厂商预计将于2017年初发布基于MDM9206、支持Cat M1的模块，而对于Cat NB-1的支持预计在此之后，通过软件升级的方式实现。

Matt Branda补充道，高通针对物联网做了一些改进工作，高通已经有了LTE CAT-M1，也在继续不断从3GPP Release 13向Release 14演进，会增加一些全新的特性与功能。对吞吐量需求不是特别大的联网终端，如在广播功能方面，不同于Release 13中只支持单路广播（unicast），将在Release 14中增加多路广播（multicast）功能。又如在定位功能方面提升后可以对其位置进行追踪。

另外，在目前的Release 13中，NB-IoT不支持VoLTE，不过在未来的Release 14中，高通会尝试增加语音功能的支持。随着NB-IoT不断演进，高通希望它能为适用于5G的物联网标准打下基础。

总而言之，高通相信4G LTE、5G将是未来物联网最主要的连接支撑技术，并且LTE还在不断演进的过程中。最新的eMTC和NB-IoT都进一步优化了系统的成本、增强了续航能力、扩大了覆盖范围。高通希望在这个方兴未艾的领域，可以和高通的客户、运营商和各个垂直市场一起开发全新的商业模式，以获得更好的发展。