为5G戴上一顶小红帽——5G RedCap
5G Reduced Capability(RedCap)是3GPP标准化组织定义的一种5G技术。5G RedCap是5G的降低功能版本,尤其是性能与上一代LTE相同的网络中,5G RedCap的延迟得到显著降低。5G RedCap具备高传输速率、低功耗、低复杂性和高设备数量方面的特点,弥补了传统5G成本高、功耗高的缺陷。注。
5G RedCap与当前流行技术有什么区别呢?
mMTC:海量物联网通信,侧重连接数和能耗,支持数十亿的连接设备和传感器的5G物联网应用案例。
uRLLC:高可靠和低延迟通信,侧重可靠性和时延,具有高可靠、低时延特性,适用于需要故障安全、实时通信
eMBB:增强移动宽带,与传统移动宽带相比提升数据传输速率、网络容量以及覆盖范围;
TSN:时间敏感网络,满足音/视频在传输过程中的实时性、降低时延、减少抖动等要求。
虽然eMBB、uRLLC都支持物联网连接,但它们仅包含高速率和低时延的应用,例如机器人自动化和无人机等应用。它们不适合应用在更简单、成本更低的物联网设备上,比如传感器和简单控制器,这些设备需要长时间工作,对电池的寿命具有较高的要求。而5G RedCap融合了低功耗、低时延、高传输速率、高设备数量等特点,更适合工业传感器、健康可穿戴设备等应用场景。
5G RedCap的主要优势是什么?
从技术特性上来说,RedCap介于eMBB(超宽带)和LPWA(低功耗广域网,NB-IoT等)之间。RedCap主要针对的是带宽、功耗、成本等需求都基于eMBB和LPWA之间的应用。从技术特性上来说,RedCap介于eMBB(超宽带)和LPWA(低功耗广域网,NB-IoT等)之间。RedCap主要针对的是带宽、功耗、成本等需求都基于eMBB和LPWA之间的应用。
(1)低成本:与普通5G终端设备相比,5G RedCap设备使用的天线数量更少,同时5G RedCap支持更低的带宽。减少的天线数量能够降低物料成本,减少的带宽可以降低PA的成本,从而使整套设备的成本比普通5G设备更低。同时5G RedCap降低了功耗,这对我们在后期电源的选择上提供了更多选择,我们可以根据设备的使用时长对电源进行选择。
(2)高速率:RedCap在智能穿戴设备的应用中传输速率可以达到下行传输速率150Mbps,以及上行传输速率50 Mbps。
(3)低能耗:RedCap在工业传感器应用中的电池可以使用几年,在智能穿戴设备中可以使用一到两周。
结语
随着物联网应用的进一步演进以及LTE到NR迁移。RedCap设备具有与现有低端LTE设备类别(如:Cat-2、Cat-3或Cat-4)相似的峰值速率和复杂性。当需要由低端LTE设备的应用案例最终需要迁移到NR时,这让RedCap设备成为替代低端LTE设备的最佳选择。在设备硬件的带宽、天线数量、支持的调制等要求与低端LTE设备相似时,我们也可以实现同时支持低端LTE设备和RedCap设备的双模设备类型。
总而言之,RedCap设备可以与其他NR设备高效共存,同时不会对整体网络性能造成不利影响。RedCap继承了5G NR的许多关键优势,例如支持宽泛的频段(包括毫米波频段)、原生5G核心网络、NR精益设计带来的高网络能效、低延迟等。