歐洲研究機構Leti近針對一種新的低功耗廣域(LPWA)網絡技術進行現場測試——這是一種專為物聯網(IoT)應用量身打造的波形。Leti表示，相較于LoRa和窄頻物聯網(NB-IoT)等其他LPWA技術，新開發的波形技術在覆蓋范圍、數據速率的靈活度和功耗方面均展現顯著的性能提升。

盡管這項計劃仍處于研究階段，但Leti智能對象通訊實驗室(Smart Object Communication Laboratory)負責人Vincent Berg在接受《EE Times》的訪問時指出，在為這項研究實現優化和進一步整合的開發藍圖中包括了射頻(RF) ASIC的開發，同時，目前還在研究相關的標準化。

Leti開發的LPWA新技術包括的Turbo-FSK波形，這是一種靈活的物理層(PHY)方法。它還采用了通道接合技術，即聚合非連續信道以提高覆蓋范圍和數據速率的能力。經過現場測試后證實，這種LPWA途徑較LoRa和NB-IoT更具優勢。LoRa和NB-IoT是兩種主要的LPWA技術，能以低成本和長電池壽命實現廣域通訊。

　Vincent Berg

根據場測結果顯示，該新技術特別適用于遠距離的大規模機器類通訊(mMTC)系統。預計在2020年開始部署5G網絡之后，這些能以無線進行通訊的數十億臺機器類終端系統將迅速普及，因為針對人類用戶設計的蜂巢式系統已無法充份傳輸定義mMTC系統的極短數據封包。

為了證實新的LPWA波形性能及其靈活度，此次場測的結果主要來自系統的物理層靈活度。透過這種靈活度顯示，當傳輸條件并不特別有利或需要遠距離傳輸時，能夠將數據速率從3Mbit/s調整至4kbit/s。

在有利的傳輸條件下——例如較短的距離和視距(LoS)，Leti的系統可以使用廣泛部署的單載波頻分多任務(SC-FDM)物理層選擇高的數據速率，有效利用低功耗傳輸方式。在更嚴苛的傳輸條件下，系統則切換到更具彈性的高性能正交頻分多任務(OFDM)。而當需要非常遠距離的傳輸和功率效率時，系統則會選擇Turbo-FSK，結合正交調變與卷積碼的平行聯，并使波形適于加速處理。透過為物聯網應用優化的媒體訪問控制(MAC)，系統將會自動選擇佳途徑。

Berg說：“Leti Turbo-FSK接收器的性能接近香農理論(Shannon)極限，這是在特定噪聲信道上無誤差傳輸數據的大速率，而且適用于低頻譜效率。此外，波形呈現恒定封包——即具有等于0dB的峰值對均值功率比(PAPR)，這對于功耗特別有利。因此，Turbo-FSK非常適合未來的LPWA系統，特別是5G蜂巢式系統中。”

在新系統中，MAC層利用不同波形的優勢，并為自適應情境而設計，例如使用場景和應用。它將根據裝置的移動性、高數據速率、能量效率或是網絡擁擠情況等應用，結合根據無線電環境調整通訊的決策模塊，從而優化地選擇適用的配置。透過動態調整MAC協議，以及控制鏈路質量的決策模塊，即可實現應用傳輸要求的優化。

Berg說，截至目前為止，這項研究一部份是自籌資金，一部份資金則來自與業界合作伙伴雙邊合作的結果，但由于保密協議而無法透露是哪一家合作伙伴。不過，「由于這家合作伙伴的策略方向改變，目前這項合作關系已經結束了。」