5G「青春編」" 大衆科学: レッドキャップとは一体何なのか? - IoTクラウドプラットフォームニュース

5G "青少年編" 大衆科学: レッドキャップとは一体何なのか?

3GPP R17 バージョンの継続的な進歩により, 新しい用語が徐々に普及してきました, それはレッドキャップです.

レッドキャップとは一体何なのか? なぜ導入されるのか? 現在の5Gとの違いは何ですか?

レッドキャップとは?

赤い帽子, 正式名称は Reduced Capability です, つまり "能力の低下" 中国語で. 5G R17段階で3GPPによって特別に制定された新しい技術規格です.

RedCap という名前には聞き慣れないかもしれません。. 実際には, 以前の名前, 読者の中には聞いたことがあるかもしれない, NRライトです (NR少し).

率直に言うと, RedCap は軽量の 5G.

5gレッドキャップの特徴

一部の国内記事では RedCap のフルネームを Reduced Capacity と呼んでいることに言及する価値があります。. これは明らかに間違っています, 容量とは容量のことです, そして能力は能力です.

なぜレッドキャップなのか

5Gさんは元気です, なぜ軽量版を作るのか? その理由は次のとおりです:

誰もが知っているように, 5G は 3 つの主要なアプリケーションシナリオに分かれています, つまりeMBB (強化されたモバイルブロードバンド), uRLLC (低遅延かつ高信頼性通信), とmMTC (大規模なモノのインターネット通信).

5G "青少年編" 科学の普及: レッドキャップとは?

eMBB は MBB のアップグレードです (モバイルブロードバンド) 4G時代に, ネットワーク速度などの指標に重点を置く, 帯域幅容量, とスペクトル効率. 現在私たちが利用している5G携帯電話通信はeMBBシナリオに属します。.

メディアテック 5g レッドキャップ

uRLLC および mMTC の場合, 前者は信頼性と遅延に重点を置いています, 一方、後者は接続数とエネルギー消費に焦点を当てています。. どちらも主に業界のインターネットにサービスを提供しています, 工業製造や車両のインターネットなどの垂直産業分野を含む.

5Gの商用化が進む中、, 上記の 3 つのアプリケーションシナリオではまだニーズを完全に満たすことができないことがわかっています。, そしてありました "死角" カバーされていないもの.

この段階で誰もが気づいたはず, さまざまな産業における5Gの適用は上昇期に入った. 真っ盛りのようです, しかし実際には大きな抵抗がある.

その中で, 最大の障害の 1 つは、5G 端末のチップとモジュールのコストが高いことです.

5G端末のチップやモジュールの設計は非常に複雑, 研究開発の敷居が非常に高い, そして投資コストは莫大です. 価格も高止まりしている.

5g レッドキャップチップセット - 5g redcap の使用例 - 5G 説明しました

価格が下がらない場合, ユーザーは間違いなくそれを購入したくないでしょう. このままでは, 5Gはどうやって発展するのか?

さらに, また、ほとんどの業界アプリケーションシナリオでは、速度などの指標に対する高度な要件が課されていないこともわかっています。. 5G の既存の機能はシナリオのニーズを超えています.

したがって, 業界はコストとパフォーマンスのバランスをやり直すことが可能かどうかを尋ねました, いくつかの指標を適切に犠牲にする, いくつかの要件を下げる, それから少しコストを削減します?

この上, 赤い帽子 (NRライト) うまれた.

私が上で言ったことに聞き覚えがあるでしょうか??

それは正しい, NB-IoT/eMTCを普及させたときにも同じ説明をしました. しかし, 今日, 4Gが5Gになった, RedCap は、5G から 4G への NB-IoT/eMTC に似ています。.

言い換えると, NB-IoT/eMTC は 4G の去勢版です, RedCap は 5G の去勢版です.

技術的な特徴としては, RedCap は eMBB の間にあります (ウルトラブロードバンド) およびLPWA (低電力広域ネットワーク, NB-IoT, 等).

RedCap は、帯域幅などの要件に基づいて、主に eMBB と LPWA の間のアプリケーションを目的としています。, 消費電力, そしてコスト. 帯域幅と通信ビットレートはeMBBよりも低い, ただしLPWAよりもはるかに高い. LPWAよりも消費電力とコストが高い, ただしeMBBよりははるかに低い.

▲レッドキャップの能力は非常に高い "バランスのとれた" (黄色の線はレッドキャップです)

実際には, 現在の実用化から判断すると, RedCap はそれほど緊急性の高いテクノロジーではありません.

以前、モノのインターネットは高速なものに分けられるとお話しました。, 中速と低速. RedCap は実際には中速以上の速度に対応します. 現在, LTE Cat.1 と Cat.4 は、この需要の部分をすでにカバーしています。.

▲ "631" 構造

専門家はレッドキャップに長期計画を提案した. 率直に言うと, RedCapは将来の4G LTE撤退に向けてさらに準備中.

4G LTEがネットワークから離脱する場合, NB-IoT, eMTC, カテゴリ 1, Cat.4 は存在しなくなります. 現時点では, レッドキャップが代役を務める.

RedCap はどのようにして低コストを実現しているのか?

この記事の重要な部分に移ります, RedCapはどのように正確に去勢され、縮小されたのか.

以下の表は、5G RedCap デバイスと 5G レガシーデバイスの主な違いを示しています。.

▲元画像はエリクソンより (フレッシュナツメ教室訳)

初め, RedCap のスペクトル帯域幅は小さい. サブ6GHz周波数帯において, RedCap の帯域幅は 20MHz, これは従来の 5G の 100MHz よりも小さいです.

2番, RedCap は送受信アンテナの数を減らし、MIMO レイヤーの数を減らします。. Sub-6GHz周波数帯用, RedCap 端末の受信チェーンは次のように削減できます。 1 または 2, 対応するダウンリンク MIMO は 1 層または 2 層の受信に縮小できます。. この上, 端末の無線周波数トランシーバーとベースバンド処理モジュールの機能要件が軽減されます。.

三番目, RedCapはよりシンプルな64QAM変調方式を採用, これは、無線周波数とベースバンドの要件が大幅に軽減されることも意味します。.

第4, RedCap は半二重 FDD を使用します (HD-FDD), デュプレクサを必要とせずに、異なる時間に異なる周波数で送受信できる. コストを節約するだけではありません, だけでなく、より優れた統合機能も得られます (デュプレクサは一般に比較的大きい), 機器スペースの占有を削減, 装置の小型化に貢献します.

5番目, RedCap は電力を節約する手段をいくつか導入しています, 強化された間欠受信など (eDRX), より長いスリープモードを使用する, 端末の消費電力を削減し、電池寿命を長くすることができます。.

3GPP 5G リリース 17 RedCap デバイスのテスト

上記の変更を踏まえて, 5G公衆網端末と比較すると、, RedCap はコストを約削減します 70% ベースバンド側と無線周波数側. RedCap の全体的なコストは次のように削減できるとも言われています。 2-5 回, あるいは 7-8 回.

良いと言う, 悪く言う. レッドキャップは何を失ったのか?

1つ目はスピードです. 端末帯域幅の減少に伴い, MIMO受信の簡素化, そして最高変調次数の減少, RedCap のピークレートも大幅に低下します.

3GPP TS36.306 に記載されている UE ピークレートの計算方法による, RedCap の理論上のピークレートは約 80 ～ 90Mbps です.

カバー範囲に関しては, アンテナ設計の縮小とウェアラブル端末のサイズ制限による, カバー範囲が少し狭くなりました.

伝送遅延に関しては, HD-FDDは送信と受信を同時に行うことはできません, そして伝送遅延が増加します. しかし, RedCap のアプリケーションシナリオ向け, これらの問題はほとんど影響を与えません.

言及する価値があるのは、, アプリケーションのシナリオとコストを考慮して, 3GPP は、RedCap は一度に 1 つの周波数帯域でのみ動作できることを提案しています, キャリアアグリゲーションやデュアル接続をサポートする必要はありません. (もちろん, 初期の RedCap 端末はデュアルモードである必要があります, 結局, 5G のカバー範囲は完璧ではありません。)

値段を言うのをほとんど忘れていました. 予報によると, RedCap のモジュールの価格は、 100-200 元 (人民元), これは、数百元の現在の 5G モジュールよりもはるかに安価です, ただし、数十元のNB-IoTモジュールよりは高い.