次世代のインターネット・システムを可能にする広域無線プラットフォーム

Emmanuel Gresset著、CEVA

スマートフォンとタブレットでは、モバイルワイヤレス通信が人々の仕事の仕方に革命をもたらしました。

広域無線接続はどこからでもインターネットサーバーにアクセスでき、次のステップでは、ワイヤレス通信のパワーを機械型通信(MTC)に広げることで、業界全体の製造、都市管理、輸送、エネルギーサービスのゲームを開始します変更。

道路沿いのセンサーは、交通流情報を入ってくる車両に伝え、それらを自由に動かすことができます。同じデータは、到着予定時刻を顧客に知らせることができます。また、植物は十分な水と栄養分を得ています。これらのセンサーはすべて、ワイヤレス通信技術を使用してクラウドサーバーとの通信を維持し、GNSS(Global Navigation Satellite System)ネットワークなどの他のワイヤレスサービスを使用して場所を追跡します。

(輸送トラックにインストールされている場合)、モバイルセンサーの位置認識だけではなく、使用サイクルの環境センサの固定位置のもののために重要であるにも非常に有用である。彼らは正確にどこを報告するように位置認識センサは、導入コストを削減することができますオペレータの介入なしに位置し、意図せず又は意図的に移動信号ました。

必要LPWAN

物事のセンサノードと低消費電力の広域ネットワークのための広範なサポート(LPWAN)アプリケーションが必要です。そのよう6Lowpan、ブルートゥースとZigbeeなどの短距離プロトコルの上に構築され、多くの物事の既存のアプリケーション、数百人によって大規模MTCシステムの新世代をサポートするのに十分なメートル幅の制限、。

LPWANアプリケーション用に設計されたプロトコルは、1キロメートル以上のゲートウェイとノード間のノードをカバーする通信機能を提供し、農業で必要とされる環境センサーなどの設備を含む展開コストを大幅に削減し、また、LPWANの典型的な周波数は、高価なゲートウェイを追加することなく地上または地下に埋め込まれた機器に直接移動します。

MTCは、LORAは不正な周波数での作業となった。バンドの不正アクセスや権限付与など、多くのオプションが存在する実現データレートアップ/秒を12.5kbitする。無断バンドは、運用コストの削減を提供しているようだが、実際には、ユーザーがまだ自分のゲートウェイを展開するか、第三者が提供する機器を借りる必要があります。不正な依存バンドは添加することにより、高いリスクにつながることができ、他のユーザーから同じ帯域干渉からLORA技術ライセンス方式。チップサプライヤの数を制限し、コストモノリシックIOTコントローラを防止するために、カスタマイズに組み込まれます。

増加した細胞の通信オプション

一方のライセンスバンドセルラー通信の使用、あなたはチップ全体インテグレータのためのより多くの柔軟性と自由を提供し、干渉の多くを防ぐことができます。3GPP規格本体はIoTを対応プロトコルのセットを定義し、新しく定義された狭帯域のIoT (NB-IOT)。それは、強化機能が、システムのパフォーマンスが向上するだけでなく、50kbit / sと10kbit / sから。NB-のIoTデータレートGSMに類似しているの形でカバレッジを向上させるために、信号が地面を貫通サポートするだけでなく、あなたはエネルギーを節約することができます。

リリース14のエネルギー効率に焦点の3GPP標準化プロセスデータスループットのために、性能を向上させるために継続するために継続的な改善、例えばNB-のIoT標準専門家、3GPP委員会は、伝送ビットレートの間、比較的高いスループットを維持することの限界を超えていることがわかっ省電力スリープモードに移行し、迅速なアクセスを完了するためのものより高速なノードを作る良い方法、。消費電力の伝送時の結果の消費量が減少すると(主にパワーアンプ(PA)によって達成される)。演算子開発中のデバイスが現実のネットワークをサポートできるよう、できるだけ早くリリース14を導入することを約束します。

NB-IoTアーキテクチャ

NB-のIoTのサポートを完了するために、我々は、センサ・アプリケーション・コードのモデムプロトコルスタック操作、特定のプロセッサに完了信号処理に必要な最大データレートを処理するために効率的なコンピューティングアーキテクチャを必要とする。これら三つの場合タスクは、シリコンコストと電力節約を実現デュアルコアプロセッサと比較して、同一のプロセッサ・サブシステム上で実現することができる。CEVAが厳しい電力バジェット専用命令処理中に見出さモバイルネットワーキング標準を分析しましたパフォーマンス全体のハードウェアアクセラレーションよりも高いデータスループットパイプライン。

CEVA-X1プロセッサは、NB-IoT DedicatedおよびVLIW(Very Long Instruction Words)およびSIMD(Single Instruction Multiple Data)アーキテクチャと組み合わせて、LPWAN互換IoTノードを効果的にサポートします。プロセッサは、最大10段のパイプライン処理このデザインはDSP集約型のコードをサポートし、多くの強化された設計サポートを追加します。NB-IoTプロトコルだけでなく組み込み制御用の分岐分岐集約型コードこの設計は、プロセッサがNB-IoT追加のコプロセッサーを追加する必要はありません。

チップ・インプリメンテーションが150MHzプロセッサで実行されている場合、プロセッサ性能の半分はアプリケーションを同時に実行でき、DSPコアはデータを送受信するNB-IoTチャネルです。

完全なNB-IoTプラットフォーム

多くのLPWAN互換性のある物事のノード・アプリケーションは、場所を特定する必要があるため、さらに、CEVAのトンボNBプラットフォームは、ソフトウェアASTRIを提供していますCEVA-X1のプロセッサとパートナーのサポートに加え、物事ノードのインターネットのための周辺機器の省エネ設計を含んでいます、RFトランシーバは、両方の細胞およびGNSS信号をサポートする。この低IFアーキテクチャは、変換データをベースバンドRFを実行し、統合し、デジタルフロントエンド部(DFE)に直接接続されてもよい。トランシーバは、避けるために、オンチップデジタルオシレータを提供しますより高価な電圧制御温度補償外装シート手段の使用。

DFEは、ダウンサンプリング、同期保持を提供するためにフィルタ、基地局は、自動的に、プロセッサの介入のメモリ空間、さらに節電からソフトウェアとデータを最小限。

完全なソフトウェア・スタックは、データ通信やユーザ・アプリケーション・タスクを管理するために、RTOSオペレーティングシステムにより、NB-のIoTとGNSSのサポートをエンドツーエンドを提供していますので、これがサポートできるプラットフォームを設計した大規模MTCシステムの新世代ですInternet of Thingsアプリケーションの迅速な開発。

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