E-mail: anwenqq2690502116@gmail.com
5G "Ungdomsudgave" populærvidenskab: Hvad er RedCap helt præcist?
Med den kontinuerlige udvikling af 3GPP R17-versionen, et nyt udtryk er efterhånden blevet populært, det er RedCap.
Hvad er RedCap helt præcist? Hvorfor er det indført? Hvad er forskellen mellem det og den nuværende 5G?
Hvad er RedCap?
RedCap, det fulde navn er Reduced Capability, hvilket betyder "nedsat kapacitet" på kinesisk. Det er en ny teknologistandard, der er specielt etableret af 3GPP i 5G R17-stadiet. 
Du føler dig måske ikke bekendt med navnet RedCap. Faktisk, dets tidligere navn, som nogle læsere måske har hørt om, er NR lys (NR lidt).
For at sige det ligeud, RedCap er letvægts 5G.
5g redcap funktioner
Det er værd at nævne, at nogle indenlandske artikler henviser til RedCaps fulde navn som Reduced Capacity. Dette er åbenlyst forkert, Kapacitet betyder kapacitet, og Evne er evne.
Hvorfor RedCap
5G har det godt, hvorfor lave en letvægtsversion? Årsagerne er som følger:
Som vi alle ved, 5G er opdelt i tre store anvendelsesscenarier, nemlig eMBB (forbedret mobilt bredbånd), uRLLC (lav latens og høj pålidelig kommunikation), og mMTC (massiv Internet of Things kommunikation).
5G "Ungdomsudgave" Videnskabens popularisering: Hvad er RedCap?
eMBB er en opgradering af MBB (Mobilt bredbånd) i 4G-tiden, med fokus på indikatorer som netværkshastighed, båndbredde kapacitet, og spektrumeffektivitet. Den 5G-mobiltelefonkommunikation, vi i øjeblikket bruger, hører til eMBB-scenariet.
Til uRLLC og mMTC, førstnævnte fokuserer på pålidelighed og latenstid, mens sidstnævnte fokuserer på antallet af forbindelser og energiforbrug. Begge betjener hovedsageligt industriens internet, herunder vertikale industriområder såsom industriel fremstilling og Internet of Vehicles.
Med den fortsatte kommercialisering af 5G, folk har fundet ud af, at ovenstående tre anvendelsesscenarier stadig ikke fuldt ud kan opfylde behovene, og der har været "blinde vinkler" der ikke er dækket.
Det burde alle have bemærket på dette tidspunkt, anvendelsen af 5G i forskellige industrier er gået ind i klatreperioden. Det ser ud til at være i fuld gang, men faktisk er der meget modstand.
Blandt dem, en af de største forhindringer er de høje omkostninger ved 5G-terminalchips og -moduler.
Designet af 5G-terminalchips og -moduler er ekstremt komplekst, tærsklen for forskning og udvikling er ekstrem høj, og investeringsomkostningerne er enorme. Deres priser er også forblevet høje.
5g redcap chipsæt - 5g redcap use cases - 5G FORKLARET
Hvis prisen ikke kan falde, brugere vil bestemt ikke købe det. Hvis tingene fortsætter sådan her, hvordan kan 5G udvikle sig?
i øvrigt, folk har også fundet ud af, at de fleste brancheapplikationsscenarier ikke har høje krav til indikatorer såsom hastighed. De eksisterende muligheder for 5G har overskredet scenariernes behov.
Derfor, industrien spurgte, om det er muligt at genskabe balancen mellem omkostninger og ydeevne, passende ofre nogle indikatorer, sænke nogle krav, og derefter reducere en lille pris?
På denne måde, RedCap (NR lys) var født.
Lyder det, jeg sagde ovenfor, bekendt for dig?
Det er rigtigt, Jeg brugte den samme beskrivelse, da jeg populariserede NB-IoT/eMTC. Imidlertid, i dag, 4G er blevet til 5G, og RedCap er lidt ligesom NB-IoT/eMTC til 4G til 5G.
Med andre ord, NB-IoT/eMTC er en kastreret version af 4G, og RedCap er en kastreret version af 5G.
Med hensyn til tekniske egenskaber, RedCap er mellem eMBB (Ultra bredbånd) og LPWA (Low Power Wide Area Network, NB-IoT, osv.).
RedCap er hovedsageligt rettet mod anvendelsen mellem eMBB og LPWA baseret på krav som båndbredde, strømforbrug, og omkostninger. Dens båndbredde og kommunikationsbithastighed er lavere end eMBB, men meget højere end LPWA. Dens strømforbrug og omkostninger er højere end LPWA, men meget lavere end eMBB.
▲ RedCaps evner er meget "afbalanceret" (den gule linje er RedCap)
Faktisk, at dømme ud fra den aktuelle praktiske anvendelse, RedCap er ikke en meget presserende teknologi.
Jeg har tidligere fortalt dig, at tingenes internet er opdelt i højhastighed, medium hastighed og lav hastighed. RedCap svarer faktisk til mere medium eller medium hastighed. I øjeblikket, LTE Cat.1 og Cat.4 har allerede dækket denne del af efterspørgslen.
▲ "631" struktur
Eksperterne foreslog RedCap med langsigtede planer. For at sige det ligeud, RedCap er mere for at forberede tilbagetrækningen af 4G LTE i fremtiden.
Når 4G LTE trækker sig fra netværket, NB-IoT, eMTC, Kat.1, og Cat.4 vil ikke længere eksistere. På dette tidspunkt, RedCap vil spille en erstatningsrolle.
Hvordan opnår RedCap lave omkostninger?
Kommer til den centrale del af denne artikel, præcis hvordan blev RedCap kastreret og reduceret.
Tabellen nedenfor viser de vigtigste forskelle mellem 5G RedCap-enheder og 5G-legacy-enheder.
▲ Originalbilledet er fra Ericsson (oversat af Fresh Jujube Classroom)
Først, RedCap har en mindre spektral båndbredde. I sub-6GHz frekvensbåndet, RedCap har en båndbredde på 20MHz, hvilket er mindre end 100MHz for traditionel 5G.
Anden, RedCap reducerer antallet af sende- og modtageantenner og reducerer antallet af MIMO-lag. Til sub-6GHz frekvensbåndet, RedCap-terminalens modtagekæde kan reduceres til 1 eller 2, og den tilsvarende downlink MIMO kan reduceres til 1-lags eller 2-lags modtagelse. På denne måde, kapacitetskravene til radiofrekvenstransceiveren og basebåndsbehandlingsmodulet i terminalen er reduceret.
Tredje, RedCap anvender den enklere moduleringsmetode fra 64QAM, hvilket også betyder, at kravene til radiofrekvens og basebånd reduceres kraftigt.
Fjerde, RedCap bruger halv-duplex FDD (HD-FDD), som kan sende og modtage på forskellige frekvenser på forskellige tidspunkter uden behov for en duplexer. Det sparer ikke kun omkostninger, men opnår også bedre integrationsevne (duplexere er generelt relativt store), reducerer belægningen af udstyrsplads, og er befordrende for miniaturisering af udstyr.
Femte, RedCap introducerer nogle måder at spare strøm på, såsom forbedret diskontinuerlig modtagelse (eDRX), ved at bruge en længere dvaletilstand, giver terminalen mulighed for at reducere strømforbruget og opnå længere batterilevetid.
3GPP 5G udgivelse 17 RedCap enhedstest
Baseret på ovenstående ændringer, det forudsiges, at sammenlignet med 5G offentlige netværksterminaler, RedCap vil reducere omkostningerne med ca 70% på basisbåndet og radiofrekvenssiden. Det siges endda, at de samlede omkostninger ved RedCap kan reduceres med 2-5 gange, eller endda 7-8 gange.
Sig godt, sige dårligt. Hvad tabte RedCap?
Den første er hastighed. Med faldet i terminalens båndbredde, forenklingen af MIMO-modtagelse, og faldet af den højeste gradueringsrækkefølge, peak rate af RedCap vil også falde betydeligt.
I henhold til beregningsmetoden for UE peak rate givet i 3GPP TS36.306, den teoretiske peak rate af RedCap er omkring 80~90Mbps.
Med hensyn til dækning, på grund af krympningen af antennedesignet og størrelsesbegrænsningen af bærbare terminaler, dækningen er skrumpet lidt ind.
Med hensyn til transmissionsforsinkelse, HD-FDD kan ikke sende og modtage på samme tid, og transmissionsforsinkelsen vil stige. Imidlertid, til anvendelsesscenarier for RedCap, disse problemer har ringe indflydelse.
Det er værd at nævne, under hensyntagen til ansøgningsscenarier og omkostninger, 3GPP foreslår, at RedCap kun kan arbejde i ét frekvensbånd ad gangen, og behøver ikke at understøtte operatøraggregation eller dobbeltforbindelse. (Selvfølgelig, de tidlige RedCap-terminaler skal være dual-mode, trods alt, 5G-dækning er ikke perfekt.)
Glemte næsten at nævne prisen. Ifølge prognoser, prisen på RedCaps moduler vil blive styret mellem 100-200 renminbi (RMB), hvilket er meget lavere end de nuværende 5G-moduler, der koster flere hundrede yuan, men højere end NB-IoT-modulerne, der koster snesevis af yuan.
Typiske forretningsscenarier for RedCap
I øjeblikket, efter standarddefinitionen af 3GPP R17, RedCap understøtter tre store forretningsscenarier: bærbare enheder, industrielle sensorer og videoovervågning.
De specifikke krav til netværket i disse tre scenarier er vist i følgende tabel:
▲ Originalbilledet er fra Ericsson (oversat af Fresh Jujube Classroom)
Bærbare enheder, såsom smarture.
5G rødhætte
På nuværende tidspunkt, almindelige smarture på markedet understøtter kun 4G, ikke 5G. Fordi prisen på 5G-chips er for høj, varmen er stor, og den høje hastighed på eMBB er en smule overflødig for urets skærmstørrelse.
Brugen af RedCap kan fuldt ud opfylde videoopkaldsbehovene for smarture. Ikke kun er downlink-båndbredden tilstrækkelig, men uplink-båndbredden er også meget højere end LTE Cat.1.
Ud over, RedCap kan også opfylde behovene hos smarte ure i forhold til størrelse og strømforbrug.
Hvornår vil RedCap være kommercielt tilgængelig?
I juni 2019, ved 3GPP RAN #84 møde, RedCap blev præsenteret for alle for første gang som en R17-undersøgelse (forskningsprojekt).
I marts 2021, 3GPP godkendte officielt NR RedCap UE-standardiseringen (Arbejdsemne) projektgodkendelse. Ifølge planen, når 3GPP R17 er frosset, standardiseringen af RedCap vil blive gennemført.
På nuværende tidspunkt, på grund af den nye kronepidemi, 3GPP har successivt udskudt R17 tidsplanen med 9 måneder. Ifølge de seneste fremskridt, 3GPP R17 vil blive frosset i juni 2022. Med andre ord, standardiseringen af RedCap vil være afsluttet i juni næste år.
▲ 3GPP R17 tidsplan
Efter erfaring, efter standardisering, det tager i hvert fald 1-2 år at realisere den indledende industrialisering. Derfor, det forventes, at midt i 2023 (eller tidligt 2024), vi vil se tidlige kommercielle produkter fra RedCap.
På nuværende tidspunkt, chipvirksomheder i Kina, inklusive Ziguang Zhanrui, lægger planer for RedCap, og det menes, at kommercielle chips vil blive lanceret så hurtigt som muligt. Med chips, der vil være moduler og produkter.
