Lundabolag kopplar upp apparaterna över LTE

Nästa version av LTE ger inte bara högre datatakter till smartmobilerna, den ger också helt nya möjligheter att koppla upp apparater via mobilnätet. Nystartade Lundabolaget Mistbase ska utveckla komponenter för LTE MTC som den nya standarden döpts till.

– En av anledningarna till förändringen i LTE är att GSM-näten är på väg att släckas ned. De flesta cellulära IoT-system använder GSM så de kommer inte att fungera om några år, säger Michal Stala som startade Mistbase tillsammans med Magnus Midholt i somras.

Michal Stala håller på att doktorera i Lund men har ett förflutet på ST-Ericsson och Ericsson medan Magnus Midholt kommer från Sony Mobile.

I release 13 av LTE införs vad som kallas LTE MTC (LTE Machine-Type Comunications) vilket ska göra det billigt och strömsnålt att ansluta uppkopplade apparater till LTE-näten.

– En GSM-modul kostar runt 5 dollar idag och man räknar med att en LTE-modul kommer att kosta ungefär lika mycket. Det är inte lika billigt som Zigbee eller Bluetooth men ligger prestandamässigt snäppet ovanför.

Den maximala datatakten ser ut att hamna mellan 200 kbit/s och 1 Mbit/s plus att det införs en smalare kanalbandbredd på 1,4 MHz. Idag är den maximala kanalbandbredden 20 MHz.

Michal Stala och Magnus Midholt

En annan förändring är att terminalerna inte ska behöva synkronisera sig lika ofta som idag när det är maximalt 2,56 sekunder mellan gångerna. Bland förslagen finns också möjligheten att skicka samma paket flera gånger för att öka chansen att meddelandet kommer fram.

Sammantaget ska förändringarna ge en förbättring av länkbudgeten på upp till 15 dB, spår branschorganisationen 3GPP som håller i standardiseringsarbetet. Därmed blir det sannolikare att en LTE-nod som placeras i exempelvis en källare verkligen fungerar samtidigt som räckvidden räknat från basstationen blir längre.

För systembyggarna ger förändringarna betydligt billigare och energisnålare hårdvara än den i dagens smartmobiler som ofta klarar alla varianter av LTE plus äldre mobilstandarder. 3GPP räknar med att en LTE MTC-nod ska klara sig på två AA-batterier minst ett år. Om den ligger i viloläge skulle tiden kunna bli hela tio år.

Mistbase bidrag hamnar i den digitala basbandsdelen i form av ett IP-block med tillhörande mjukvara för styrning av blocket.

– Vi vill begränsa oss till det vi kan bäst, det vill säga lager ett i protokollet. Både Magnus och min bakgrund är terminaler. Dessutom har vi ingen historik, vi har inget jättemodem som vi ska anpassa utan kan börja med ett rent blad.

Lunds universitets holdingbolag, LU Innovation System, har i dagarna satsat en mindre summa i bolaget som planerar att ha en demonstrator framme i februari, redan innan release 13 av LTE är klubbad.

För radiodelen kommer företaget att använda ett generellt radiokort från Analog Devices medan basbandsdelen körs i ett FPGA-kort bestyckat med Xilinx systemkrets Zynq som både innehåller logik men också två hårda Cortex-A9. Bägge är överdimensionerade för den slutliga produkten, beräkningsmässigt skulle det räcka med en Cortex-M3 eller M4 och för radiodelen lär det komma skräddarsydda kretsar när standarden väl är spikad.

– Planen är att samarbeta med företag som har de övriga bitarna, som radiokretsar och komponenter för lager 2 och 3 i protokollet. Vi vill erbjuda en pusselbit i det stora IoT-pusslet, säger Michal Stala.