E-mail: anwenqq2690502116@gmail.com
5G "Jeugd editie" populaire wetenschap: Wat is RedCap precies?
Met de voortdurende vooruitgang van de 3GPP R17-versie, een nieuwe term is stilaan populair geworden, dat is RedCap.
Wat is RedCap precies? Waarom wordt het geïntroduceerd? Wat is het verschil tussen het en het huidige 5G?
Wat is RedCap?
Rode pet, de volledige naam is Verminderd vermogen, wat betekent "verminderd vermogen" in Chinees. Het is een nieuwe technologiestandaard die speciaal is vastgesteld door 3GPP in de 5G R17-fase. 
Misschien ben je niet bekend met de naam RedCap. In werkelijkheid, zijn vorige naam, waar sommige lezers misschien wel van hebben gehoord, is NR-licht (NR weinig).
Bot gezegd, RedCap is lichtgewicht 5G.
5g redcap-functies
Het is vermeldenswaard dat sommige binnenlandse artikelen verwijzen naar de volledige naam van RedCap als verminderde capaciteit. Dit is duidelijk verkeerd, Capaciteit betekent capaciteit, en bekwaamheid is bekwaamheid.
Waarom RedCap
5G maakt het goed, waarom een lichtgewicht versie maken? De redenen zijn als volgt:
Zoals we allemaal weten, 5G is onderverdeeld in drie belangrijke toepassingsscenario's, namelijk eMBB (verbeterd mobiel breedband), uRLLC (communicatie met lage latentie en hoge betrouwbaarheid), en mMTC (massale Internet of Things-communicatie).
5G "Jeugd editie" Wetenschap Popularisering: Wat is RedCap?
eMBB is een upgrade van MBB (Mobiel breedband) in het 4G-tijdperk, gericht op indicatoren zoals netwerksnelheid, bandbreedte capaciteit, en spectrumefficiëntie. De 5G-gsm-communicatie die we momenteel gebruiken, behoort tot het eMBB-scenario.
Voor uRLLC en mMTC, de eerste richt zich op betrouwbaarheid en latentie, terwijl de laatste zich richt op het aantal aansluitingen en het energieverbruik. Beiden bedienen voornamelijk de internetbranche, inclusief verticale industriegebieden zoals industriële productie en internet van voertuigen.
Met de voortdurende commercialisering van 5G, mensen hebben geconstateerd dat de bovenstaande drie toepassingsscenario's nog steeds niet volledig aan de behoeften kunnen voldoen, en die zijn er geweest "blinde vlekken" die niet gedekt zijn.
Dat had iedereen in dit stadium moeten merken, de toepassing van 5G in verschillende industrieën is de klimperiode ingegaan. Het lijkt in volle gang te zijn, maar in feite is er veel weerstand.
Onder hen, een van de grootste obstakels zijn de hoge kosten van 5G-terminalchips en -modules.
Het ontwerp van 5G-terminalchips en -modules is uiterst complex, de drempel voor onderzoek en ontwikkeling is extreem hoog, en de investeringskosten zijn enorm. Ook hun prijzen zijn hoog gebleven.
5g redcap-chipset - 5g redcap use-cases - 5G UITGELEGD
Als de prijs niet naar beneden kan, gebruikers zullen het zeker niet willen kopen. Als de zaken zo doorgaan, hoe kan 5G zich ontwikkelen?
Bovendien, mensen hebben ook ontdekt dat de meeste toepassingsscenario's in de industrie geen hoge eisen stellen aan indicatoren zoals snelheid. De bestaande mogelijkheden van 5G hebben de behoeften van scenario's overtroffen.
Daarom, de industrie vroeg of het mogelijk is om de balans tussen kosten en prestaties opnieuw te vinden, op gepaste wijze enkele indicatoren opofferen, een aantal eisen verlagen, en verminder dan een beetje kosten?
Op deze manier, Rode pet (NR licht) was geboren.
Klinkt wat ik hierboven zei je bekend in de oren?
Dat is juist, Ik gebruikte dezelfde beschrijving toen ik NB-IoT/eMTC populair maakte. Echter, Vandaag, 4G is 5G geworden, en RedCap lijkt een beetje op NB-IoT/eMTC naar 4G voor 5G.
Met andere woorden, NB-IoT/eMTC is een gecastreerde versie van 4G, en RedCap is een gecastreerde versie van 5G.
Qua technische kenmerken, RedCap zit tussen eMBB (Ultrabreedband) en LPWA (Wide Area Network met laag vermogen, NB-IoT, enz.).
RedCap is vooral gericht op de toepassing tussen eMBB en LPWA op basis van eisen als bandbreedte, energieverbruik, en kosten. De bandbreedte en communicatiebitsnelheid zijn lager dan die van eMBB, maar veel hoger dan LPWA. Het stroomverbruik en de kosten zijn hoger dan bij LPWA, maar veel lager dan eMBB.
▲ Het vermogen van RedCap is zeer "evenwichtig" (de gele lijn is RedCap)
In werkelijkheid, te oordelen naar de huidige praktische toepassing, RedCap is geen erg urgente technologie.
Ik heb je al eerder verteld dat het internet der dingen is onderverdeeld in hoge snelheid, gemiddelde snelheid en lage snelheid. RedCap komt eigenlijk overeen met meer gemiddelde of gemiddelde snelheid. Momenteel, LTE Cat.1 en Cat.4 hebben dit deel van de vraag al gedekt.
▲ "631" structuur
De experts stelden RedCap voor met langetermijnplannen. Bot gezegd, RedCap bereidt zich meer voor op de terugtrekking van 4G LTE in de toekomst.
Wanneer 4G LTE zich terugtrekt uit het netwerk, NB-IoT, eMTC, Cat.1, en Cat.4 zal niet meer bestaan. Momenteel, RedCap zal een vervangende rol spelen.
Hoe realiseert RedCap lage kosten?
Ik kom bij het belangrijkste deel van dit artikel, hoe is RedCap precies gecastreerd en gereduceerd.
In onderstaande tabel staan de belangrijkste verschillen tussen 5G RedCap-toestellen en 5G legacy-toestellen.
▲ De originele foto is van Ericsson (vertaald door Fresh Jujube Classroom)
Eerst, RedCap heeft een kleinere spectrale bandbreedte. In de Sub-6GHz-frequentieband, RedCap heeft een bandbreedte van 20MHz, wat kleiner is dan de 100 MHz van traditioneel 5G.
Seconde, RedCap vermindert het aantal zend- en ontvangstantennes en vermindert het aantal MIMO-lagen. Voor de Sub-6GHz-frequentieband, de ontvangende keten van de RedCap-terminal kan worden teruggebracht tot 1 of 2, en de bijbehorende downlink MIMO kan worden gereduceerd tot 1-laags of 2-laags ontvangst. Op deze manier, de capaciteitsvereisten voor de radiofrequentiezendontvanger en de basisbandverwerkingsmodule van de terminal worden verminderd.
Derde, RedCap gebruikt de eenvoudigere modulatiemethode van 64QAM, wat ook betekent dat de vereisten voor radiofrequentie en basisband sterk worden verminderd.
Vierde, RedCap gebruikt half-duplex FDD (HD-FDD), die op verschillende frequenties op verschillende tijdstippen kan verzenden en ontvangen zonder dat een duplexer nodig is. Het bespaart niet alleen kosten, maar verkrijgt ook een beter integratievermogen (duplexers zijn over het algemeen relatief groot), vermindert de bezetting van de apparatuurruimte, en is bevorderlijk voor de miniaturisatie van apparatuur.
Vijfde, RedCap introduceert een manier om energie te besparen, zoals verbeterde onderbroken ontvangst (eDRX), een langere slaapstand gebruiken, waardoor de terminal het stroomverbruik kan verminderen en een langere levensduur van de batterij kan verkrijgen.
3GPP 5G-release 17 Testen van RedCap-apparaten
Op basis van bovenstaande wijzigingen, er wordt voorspeld dat in vergelijking met 5G openbare netwerkterminals, RedCap verlaagt de kosten met ongeveer 70% aan de basisband- en radiofrequentiezijden. Er wordt zelfs gezegd dat de totale kosten van RedCap kunnen worden verlaagd 2-5 keer, of zelfs 7-8 keer.
Zeg goed, slecht zeggen. Wat heeft RedCap verloren?
De eerste is snelheid. Met de afname van de terminalbandbreedte, de vereenvoudiging van MIMO-ontvangst, en de afname van de hoogste modulatieorde, het piektarief van RedCap zal ook aanzienlijk dalen.
Volgens de UE-pieksnelheidberekeningsmethode gegeven in 3GPP TS36.306, de theoretische pieksnelheid van RedCap is ongeveer 80~90Mbps.
Qua dekking, vanwege de krimp van het antenne-ontwerp en de beperking van de grootte van draagbare terminals, de dekking is iets gekrompen.
In termen van transmissievertraging, HD-FDD kan niet tegelijkertijd verzenden en ontvangen, en de transmissievertraging zal toenemen. Echter, voor de toepassingsscenario's van RedCap, deze problemen hebben weinig impact.
Het is de moeite waard om dat te vermelden, rekening houdend met de toepassingsscenario's en kosten, 3GPP stelt voor dat RedCap slechts in één frequentieband tegelijk kan werken, en hoeft carrier-aggregatie of dubbele connectiviteit niet te ondersteunen. (Natuurlijk, de vroege RedCap-terminals moeten dual-mode zijn, ten slotte, 5G-dekking is niet perfect.)
Bijna vergeten de prijs te vermelden. Volgens prognoses, de prijs van RedCap's modules zal worden geregeld tussen 100-200 Yuan (RMB), wat veel lager is dan de huidige 5G-modules die enkele honderden yuan kosten, maar hoger dan de NB-IoT-modules die tientallen yuan kosten.
Typische bedrijfsscenario's van RedCap
Momenteel, volgens de standaarddefinitie van 3GPP R17, RedCap ondersteunt drie belangrijke bedrijfsscenario's: draagbare apparaten, industriële sensoren en videobewaking.
De specifieke vereisten voor het netwerk in deze drie scenario's worden weergegeven in de volgende tabel:
▲ De originele foto is van Ericsson (vertaald door Fresh Jujube Classroom)
Draagbare apparaten, zoals slimme horloges.
5G redcap
Momenteel, reguliere smartwatches op de markt ondersteunen alleen 4G, geen 5G. Omdat de kosten van 5G-chips te hoog zijn, de hitte is groot, en de hoge snelheid van eMBB is een beetje overbodig voor de schermgrootte van het horloge.
Het gebruik van RedCap kan volledig voldoen aan de videogesprekbehoeften van slimme horloges. Niet alleen is de downlink-bandbreedte voldoende, maar de uplink-bandbreedte is ook veel hoger dan LTE Cat.1.
In aanvulling, RedCap kan ook voorzien in de behoeften van slimme horloges qua grootte en stroomverbruik.
Wanneer zal RedCap in de handel verkrijgbaar zijn?
In juni 2019, bij de 3GPP RAN #84 ontmoeting, RedCap werd voor het eerst aan iedereen gepresenteerd als een R17 Study Item (onderzoeksproject).
In maart 2021, 3GPP heeft de NR RedCap UE-standaardisatie officieel goedgekeurd (Werk item) project goedkeuring. Volgens het plan, wanneer 3GPP R17 is bevroren, de standaardisatie van RedCap wordt afgerond.
Momenteel, vanwege de nieuwe kroonepidemie, 3GPP heeft achtereenvolgens het R17-schema uitgesteld 9 maanden. Volgens de laatste vorderingen, 3GPP R17 wordt in juni bevroren 2022. Met andere woorden, de standaardisatie van RedCap wordt in juni volgend jaar afgerond.
▲ 3GPP R17 dienstregeling
Volgens ervaring, na standaardisatie, het duurt tenminste 1-2 jaar om de eerste industrialisatie te realiseren. Daarom, de verwachting is dat tegen het midden van 2023 (of vroeg 2024), we zullen vroege commerciële producten van RedCap zien.
Momenteel, chipbedrijven in China, waaronder Ziguang Zhanrui, maken plannen voor RedCap, en er wordt aangenomen dat commerciële chips zo snel mogelijk zullen worden gelanceerd. Met fiches, er zullen modules en producten zijn.
