Leti LPWA verwendet seine Turbo-FSK-Wellenform, die eine flexible Annäherung an die physikalische Schicht ist. Es beruht auch auf der Kanalverbindung, der Fähigkeit, nicht zusammenhängende Kommunikationskanäle zu aggregieren, um die Abdeckung und die Datenraten zu erhöhen.

Die Ergebnisse zeigen, dass die neue Technologie besonders geeignet ist für weitreichende Systeme der Maschinenkommunikation (mMTC). Es wird erwartet, dass sich diese Systeme, in denen mehrere zehn Milliarden Endgeräte drahtlos kommunizieren, nach dem Einsatz von 5G-Netzen ab 2020 ausbreiten werden.

Für Menschen konzipierte zellulare Systeme übertragen die sehr kurzen Datenpakete, die mMTC-Systeme definieren, nicht adäquat.

Abbildung 1: Leistungsdiagrammvergleich

Die Feldversuchsergebnisse wurden entwickelt, um die Leistung und Flexibilität der neuen Wellenform zu demonstrieren. Sie stammen hauptsächlich aus dem flexiblen Ansatz des Systems für die physikalische Schicht. Die Flexibilität ermöglicht eine Skalierung der Datenrate von 3 Mbit / s auf 4 kbit / s, wenn die Übertragungsbedingungen nicht besonders günstig sind und / oder ein großer Übertragungsbereich erforderlich ist.

Unter günstigen Übertragungsbedingungen, z.B. eine kürzere Reichweite und Sichtlinie, das Leti-System kann hohe Datenraten unter Verwendung weit verbreiteter Einträger-Frequenzmultiplex- (SC-FDM-) physikalischer Schichten auswählen, um den geringen Energieverbrauch des Übertragungsmodus auszunutzen.

Übertragungsbedingungen

Unter schwierigeren Übertragungsbedingungen schaltet das System auf ein widerstandsfähigeres Hochleistungs-Orthogonal-Frequenzmultiplex (OFDM) um.

Wenn sowohl eine Übertragung mit sehr großer Reichweite als auch eine Leistungseffizienz erforderlich sind, wählt das System Turbo-FSK aus, das eine orthogonale Modulation mit einer parallelen Verkettung von Faltungscodes kombiniert und die Wellenform für eine Turbo-Verarbeitung geeignet macht.

Die Auswahl erfolgt automatisch über einen für IoT-Anwendungen optimierten Medium Access Control (MAC) -Ansatz.

"Letis Turbo-FSK-Empfänger arbeitet nahe am Shannon-Limit, der maximalen Rate, mit der Daten fehlerfrei über einen bestimmten verrauschten Kanal übertragen werden können, und ist auf niedrige spektrale Effizienz ausgerichtet", sagt Letis Vincent Berg.

Darüber hinaus weist die Wellenform eine konstante Einhüllende auf, d. H. Sie weist ein Verhältnis von Spitzen-zu-Durchschnittsleistung (PAPR) gleich 0 dB auf, was besonders vorteilhaft für den Energieverbrauch ist. Turbo-FSK ist daher gut für künftige LPWA-Systeme geeignet, insbesondere für 5G-Mobilfunksysteme. "

Verschiedene Wellenformen

In dem neuen System nutzt die MAC-Schicht die Vorteile der verschiedenen Wellenformen aus und ist so gestaltet, dass sie sich selbst an den Kontext, d. H. Das Verwendungsszenario und die Anwendung, anpasst.

Es wählt optimal die am besten geeignete Konfiguration gemäß den Anwendungsanforderungen, wie z. B. Gerätemobilität, hohe Datenrate, Energieeffizienz oder wenn das Netzwerk überfüllt ist, und ist mit einem Entscheidungsmodul gekoppelt, das die Kommunikation abhängig von der Funkumgebung anpasst.

Die Optimierung der Anwendungsübertragungsanforderungen wird durch die dynamische Anpassung des MAC-Protokolls realisiert, und das Entscheidungsmodul steuert die Verbindungsqualität.