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5G "Jugendausgabe" Populärwissenschaft: Was genau ist RedCap?
Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung der 3GPP R17-Version, ein neuer Begriff ist nach und nach populär geworden, das ist RedCap.
Was genau ist RedCap? Warum wird es eingeführt?? Was ist der Unterschied zum aktuellen 5G??
Was ist RedCap??
Rote Mütze, Der vollständige Name lautet Reduced Capability, was bedeutet "reduzierte Leistungsfähigkeit" auf Chinesisch. Es handelt sich um einen neuen Technologiestandard, der speziell von 3GPP in der 5G-R17-Stufe etabliert wurde. 
Möglicherweise kommt Ihnen der Name RedCap unbekannt vor. In der Tat, sein früherer Name, wovon einige Leser vielleicht schon gehört haben, ist NR-Licht (NR wenig).
Um es ganz klar auszudrücken, RedCap ist leichtes 5G.
5g Redcap-Funktionen
Es ist erwähnenswert, dass in einigen inländischen Artikeln der vollständige Name von RedCap als „Reduzierte Kapazität“ bezeichnet wird. Das ist offensichtlich falsch, Kapazität bedeutet Kapazität, und Fähigkeit ist Fähigkeit.
Warum RedCap
5G geht es gut, Warum eine leichte Version machen?? Die Gründe sind wie folgt:
Wie wir alle wissen, 5G ist in drei Hauptanwendungsszenarien unterteilt, nämlich eMBB (verbessertes mobiles Breitband), uRLLC (Geringe Latenz und hohe Zuverlässigkeit der Kommunikation), und mMTC (massive Kommunikation im Internet der Dinge).
5G "Jugendausgabe" Popularisierung der Wissenschaft: Was ist RedCap??
eMBB ist ein Upgrade von MBB (Mobiles Breitband) im 4G-Zeitalter, Konzentration auf Indikatoren wie die Netzwerkgeschwindigkeit, Bandbreitenkapazität, und Spektrumeffizienz. Die von uns derzeit genutzte 5G-Mobilfunkkommunikation gehört zum eMBB-Szenario.
Für uRLLC und mMTC, Ersteres konzentriert sich auf Zuverlässigkeit und Latenz, Letzteres konzentriert sich auf die Anzahl der Anschlüsse und den Energieverbrauch. Beide bedienen hauptsächlich die Internetbranche, einschließlich vertikaler Industriebereiche wie industrielle Fertigung und Internet der Fahrzeuge.
Mit der kontinuierlichen Kommerzialisierung von 5G, Die Leute haben festgestellt, dass die oben genannten drei Anwendungsszenarien die Anforderungen immer noch nicht vollständig erfüllen können, und es gab sie "Tote Winkel" die nicht abgedeckt wurden.
Das hätte zu diesem Zeitpunkt jedem auffallen müssen, Die Anwendung von 5G in verschiedenen Branchen ist in die Aufschwungphase eingetreten. Es scheint in vollem Gange zu sein, aber tatsächlich gibt es viel Widerstand.
Darunter, Eines der größten Hindernisse sind die hohen Kosten für 5G-Terminalchips und -module.
Das Design von 5G-Terminalchips und -modulen ist äußerst komplex, Die Hemmschwelle für Forschung und Entwicklung ist extrem hoch, und die Investitionskosten sind enorm. Auch ihre Preise sind hoch geblieben.
5g Redcap-Chipsatz - 5g Redcap-Anwendungsfälle - 5G ERKLÄRT
Wenn der Preis nicht sinken kann, Benutzer werden es sicherlich nicht kaufen wollen. Wenn es so weitergeht, Wie kann sich 5G entwickeln??
Darüber hinaus, Man hat auch festgestellt, dass die meisten Industrieanwendungsszenarien keine hohen Anforderungen an Indikatoren wie Geschwindigkeit stellen. Die vorhandenen Fähigkeiten von 5G haben die Anforderungen der Szenarien übertroffen.
Deshalb, Die Branche fragte, ob es möglich sei, das Gleichgewicht zwischen Kosten und Leistung wiederherzustellen, einige Indikatoren angemessen opfern, einige Anforderungen senken, und dann die Kosten ein wenig reduzieren?
Auf diese Weise, Rote Mütze (NR-Licht) wurde geboren.
Kommt Ihnen das, was ich oben gesagt habe, bekannt vor??
Das ist richtig, Ich habe die gleiche Beschreibung verwendet, als ich NB-IoT/eMTC bekannt machte. Jedoch, Heute, 4Aus G ist 5G geworden, und RedCap ist ein bisschen wie NB-IoT/eMTC zu 4G für 5G.
Mit anderen Worten, NB-IoT/eMTC ist eine kastrierte Version von 4G, und RedCap ist eine kastrierte Version von 5G.
In Bezug auf die technischen Eigenschaften, RedCap liegt zwischen eMBB (Ultrabreitband) und LPWA (Weitverkehrsnetz mit geringem Stromverbrauch, NB-IoT, usw.).
RedCap zielt hauptsächlich auf die Anwendung zwischen eMBB und LPWA basierend auf Anforderungen wie der Bandbreite ab, Energieverbrauch, und Kosten. Seine Bandbreite und Kommunikationsbitrate sind niedriger als bei eMBB, aber viel höher als LPWA. Der Stromverbrauch und die Kosten sind höher als bei LPWA, aber viel niedriger als eMBB.
▲ Die Fähigkeit von RedCap ist sehr "ausgewogen" (die gelbe Linie ist RedCap)
In der Tat, Gemessen an der aktuellen praktischen Anwendung, RedCap ist keine sehr dringende Technologie.
Ich habe Ihnen bereits gesagt, dass das Internet der Dinge in Hochgeschwindigkeit unterteilt ist, mittlere Geschwindigkeit und niedrige Geschwindigkeit. RedCap entspricht eigentlich eher mittlerer bzw. mittlerer Geschwindigkeit. Momentan, LTE Cat.1 und Cat.4 haben diesen Teil des Bedarfs bereits abgedeckt.
▲ "631" Struktur
Die Experten schlugen RedCap mit langfristigen Plänen vor. Um es ganz klar auszudrücken, RedCap bereitet sich eher auf den Rückzug von 4G LTE in der Zukunft vor.
Wenn sich 4G LTE aus dem Netz zurückzieht, NB-IoT, eMTC, Kat.1, und Cat.4 wird es nicht mehr geben. Zu diesem Zeitpunkt, RedCap wird eine Ersatzrolle übernehmen.
Wie erreicht RedCap niedrige Kosten??
Kommen wir zum Kernteil dieses Artikels, Wie genau wurde RedCap kastriert und reduziert?.
Die folgende Tabelle zeigt die Hauptunterschiede zwischen 5G-RedCap-Geräten und 5G-Legacy-Geräten.
▲ Das Originalbild stammt von Ericsson (übersetzt von Fresh Jujube Classroom)
Erste, RedCap hat eine kleinere spektrale Bandbreite. Im Sub-6GHz-Frequenzband, RedCap hat eine Bandbreite von 20 MHz, Das ist kleiner als die 100 MHz des herkömmlichen 5G.
Zweite, RedCap reduziert die Anzahl der Sende- und Empfangsantennen und reduziert die Anzahl der MIMO-Schichten. Für das Sub-6GHz-Frequenzband, Die Empfangskette des RedCap-Terminals kann auf reduziert werden 1 oder 2, und das entsprechende Downlink-MIMO kann auf 1-Schicht- oder 2-Schicht-Empfang reduziert werden. Auf diese Weise, Die Leistungsanforderungen an den Hochfrequenz-Transceiver und das Basisband-Verarbeitungsmodul des Terminals werden reduziert.
Dritte, RedCap übernimmt die einfachere Modulationsmethode von 64QAM, was auch bedeutet, dass die Anforderungen an Funkfrequenz und Basisband stark reduziert werden.
Vierte, RedCap verwendet Halbduplex-FDD (HD-FDD), die zu unterschiedlichen Zeiten auf unterschiedlichen Frequenzen senden und empfangen kann, ohne dass ein Duplexer erforderlich ist. Das spart nicht nur Kosten, sondern erhält auch eine bessere Integrationsfähigkeit (Duplexer sind im Allgemeinen relativ groß), reduziert den Platzbedarf für die Ausrüstung, und trägt zur Miniaturisierung von Geräten bei.
Fünfte, RedCap stellt einige Möglichkeiten zum Stromsparen vor, wie etwa verbesserter diskontinuierlicher Empfang (eDRX), Verwenden eines längeren Schlafmodus, Dadurch kann das Terminal den Stromverbrauch senken und eine längere Batterielebensdauer erzielen.
3GPP 5G-Veröffentlichung 17 RedCap-Gerätetests
Basierend auf den oben genannten Änderungen, Es wird vorhergesagt, dass dies im Vergleich zu 5G-Terminals im öffentlichen Netzwerk der Fall ist, RedCap wird die Kosten um etwa reduzieren 70% auf der Basisband- und Hochfrequenzseite. Es wird sogar gesagt, dass die Gesamtkosten von RedCap um reduziert werden können 2-5 mal, oder auch 7-8 mal.
Sag gut, sagen schlecht. Was hat RedCap verloren??
Das erste ist Geschwindigkeit. Mit der Verringerung der Terminalbandbreite, die Vereinfachung des MIMO-Empfangs, und die Abnahme der höchsten Modulationsordnung, Auch die Spitzenrate von RedCap wird deutlich sinken.
Gemäß der UE-Spitzenratenberechnungsmethode gemäß 3GPP TS36.306, Die theoretische Spitzenrate von RedCap beträgt etwa 80 bis 90 Mbit/s.
Was die Abdeckung angeht, aufgrund der Verkleinerung des Antennendesigns und der Größenbeschränkung tragbarer Endgeräte, Die Abdeckung ist leicht geschrumpft.
In Bezug auf die Übertragungsverzögerung, HD-FDD kann nicht gleichzeitig senden und empfangen, und die Übertragungsverzögerung wird zunehmen. Jedoch, für die Einsatzszenarien von RedCap, Diese Probleme haben kaum Auswirkungen.
Es lohnt sich das zu erwähnen, unter Berücksichtigung der Einsatzszenarien und Kosten, 3GPP schlägt vor, dass RedCap jeweils nur in einem Frequenzband arbeiten kann, und muss keine Carrier-Aggregation oder Dual-Konnektivität unterstützen. (Natürlich, Die frühen RedCap-Terminals müssen Dual-Mode sein, schließlich, 5Die G-Abdeckung ist nicht perfekt.)
Ich habe fast vergessen, den Preis zu erwähnen. Laut Prognosen, Der Preis der RedCap-Module wird zwischen kontrolliert 100-200 Yuan (RMB), Das ist viel weniger als die aktuellen 5G-Module, die mehrere hundert Yuan kosten, aber höher als die NB-IoT-Module, die mehrere zehn Yuan kosten.
Typische Geschäftsszenarien von RedCap
Momentan, gemäß der Standarddefinition von 3GPP R17, RedCap unterstützt drei große Geschäftsszenarien: tragbare Geräte, Industriesensoren und Videoüberwachung.
Die spezifischen Anforderungen an das Netzwerk in diesen drei Szenarien sind in der folgenden Tabelle dargestellt:
▲ Das Originalbild stammt von Ericsson (übersetzt von Fresh Jujube Classroom)
Tragbare Geräte, wie zum Beispiel Smartwatches.
5G Rotkappe
Derzeit, Mainstream-Smartwatches auf dem Markt unterstützen nur 4G, nicht 5G. Weil die Kosten für 5G-Chips zu hoch sind, die Hitze ist groß, und die hohe Geschwindigkeit von eMBB ist für die Bildschirmgröße der Uhr etwas überflüssig.
Durch die Verwendung von RedCap können die Videoanrufanforderungen von Smartwatches vollständig erfüllt werden. Nicht nur die Downlink-Bandbreite ist ausreichend, aber auch die Uplink-Bandbreite ist deutlich höher als bei LTE Cat.1.
Zusätzlich, RedCap kann auch die Anforderungen von erfüllen smarte Uhren hinsichtlich Größe und Stromverbrauch.
Wann wird RedCap im Handel erhältlich sein??
Im Juni 2019, am 3GPP RAN #84 treffen, RedCap wurde zum ersten Mal als R17-Studiengegenstand allen vorgestellt (Forschungsprojekt).
März 2021, 3GPP hat die NR RedCap UE-Standardisierung offiziell genehmigt (Arbeitsmittel) Projektgenehmigung. Nach Plan, wenn 3GPP R17 eingefroren ist, Die Standardisierung von RedCap wird abgeschlossen sein.
Derzeit, aufgrund der neuen Kronenepidemie, 3GPP hat den R17-Zeitplan sukzessive um verschoben 9 Monate. Nach den neuesten Fortschritten, 3GPP R17 wird im Juni eingefroren 2022. Mit anderen Worten, Die Standardisierung von RedCap wird im Juni nächsten Jahres abgeschlossen sein.
▲ 3GPP R17-Zeitplan
Erfahrungsgemäß, nach der Standardisierung, es dauert mindestens 1-2 Jahre, um die erste Industrialisierung zu realisieren. Deshalb, voraussichtlich bis Mitte 2023 (oder früh 2024), Wir werden frühe kommerzielle Produkte von RedCap sehen.
Derzeit, Chip-Unternehmen in China, einschließlich Ziguang Zhanrui, schmieden Pläne für RedCap, und es wird davon ausgegangen, dass kommerzielle Chips so bald wie möglich auf den Markt kommen werden. Mit Chips, Es wird Module und Produkte geben.
