E-mail: anwenqq2690502116@gmail.com
5G "Edícia pre mládež" populárna veda: Čo presne je RedCap?
S neustálym pokrokom verzie 3GPP R17, postupne sa stal populárny nový termín, to je RedCap.
Čo presne je RedCap? Prečo sa zavádza? Aký je rozdiel medzi ním a súčasným 5G?
Čo je RedCap?
Červená čiapka, celý názov je Reduced Capability, čo znamená "znížená schopnosť" v čínštine. Ide o nový technologický štandard, ktorý 3GPP špeciálne zaviedla v štádiu 5G R17. 
Možno vám meno RedCap nie je známe. v skutočnosti, jeho predchádzajúci názov, o ktorých už možno niektorí čitatelia počuli, je NR svetlo (NR málo).
Na rovinu povedané, RedCap je ľahký 5G.
5g funkcie redcap
Za zmienku stojí, že niektoré domáce články uvádzajú celý názov RedCap ako Reduced Capacity. Toto je zjavne nesprávne, Kapacita znamená kapacitu, a Schopnosť je schopnosť.
Prečo RedCap
5G sa darí dobre, prečo robiť odľahčenú verziu? Dôvody sú nasledovné:
Ako všetci vieme, 5G je rozdelený do troch hlavných aplikačných scenárov, menovite eMBB (vylepšené mobilné širokopásmové pripojenie), urLLC (nízka latencia a vysoká spoľahlivosť komunikácie), a mMTC (masívna komunikácia internetu vecí).
5G "Edícia pre mládež" Popularizácia vedy: Čo je RedCap?
eMBB je upgrade MBB (Mobilné širokopásmové pripojenie) v ére 4G, so zameraním na ukazovatele, ako je rýchlosť siete, kapacita šírky pásma, a efektívnosť spektra. Komunikácia mobilných telefónov 5G, ktorú v súčasnosti používame, patrí do scenára eMBB.
Pre adresy URLLC a mMTC, prvý sa zameriava na spoľahlivosť a latenciu, zatiaľ čo druhý sa zameriava na počet pripojení a spotrebu energie. Obe slúžia hlavne priemyselnému internetu, vrátane vertikálnych priemyselných oblastí, ako je priemyselná výroba a internet vozidiel.
S neustálou komercializáciou 5G, ľudia zistili, že vyššie uvedené tri aplikačné scenáre stále nedokážu plne uspokojiť potreby, a tam boli "slepý bod" ktoré neboli pokryté.
V tejto fáze si to mal každý všimnúť, Aplikácia 5G v rôznych odvetviach vstúpila do obdobia horolezectva. Zdá sa, že je v plnom prúde, ale v skutočnosti je tam veľký odpor.
Medzi nimi, jednou z najväčších prekážok sú vysoké náklady na 5G terminálové čipy a moduly.
Dizajn terminálových čipov a modulov 5G je mimoriadne zložitý, prah pre výskum a vývoj je extrémne vysoký, a investičné náklady sú obrovské. Ich ceny tiež zostali vysoké.
5g čipset redcap - 5g Redcap prípady použitia - 5G VYSVEDENÉ
Ak cena nemôže klesnúť, používatelia si ho určite nebudú chcieť kúpiť. Ak to takto pôjde ďalej, ako sa môže 5G rozvíjať?
Navyše, ľudia tiež zistili, že väčšina scenárov priemyselných aplikácií nemá vysoké požiadavky na ukazovatele, ako je rýchlosť. Existujúce možnosti 5G prekročili potreby scenárov.
Preto, priemysel sa opýtal, či je možné znovu dosiahnuť rovnováhu medzi nákladmi a výkonom, vhodne obetovať niektoré ukazovatele, znížiť niektoré požiadavky, a potom trochu znížiť náklady?
Touto cestou, Červená čiapka (NR svetlo) narodil sa.
Znie vám to, čo som povedal vyššie, povedome?
To je správne, Rovnaký popis som použil, keď som popularizoval NB-IoT/eMTC. Avšak, dnes, 4G sa zmenilo na 5G, a RedCap je trochu ako NB-IoT/eMTC až 4G pre 5G.
Inými slovami, NB-IoT/eMTC je kastrovaná verzia 4G, a RedCap je kastrovaná verzia 5G.
Z hľadiska technických vlastností, RedCap je medzi eMBB (Ultra širokopásmové pripojenie) a LPWA (Rozľahlá sieť s nízkym výkonom, NB-IoT, atď.).
RedCap je zameraný hlavne na aplikáciu medzi eMBB a LPWA na základe požiadaviek, ako je šírka pásma, spotreba energie, a náklady. Jeho šírka pásma a prenosová rýchlosť sú nižšie ako eMBB, ale oveľa vyššia ako LPWA. Jeho spotreba energie a náklady sú vyššie ako LPWA, ale oveľa nižšie ako eMBB.
▲ Schopnosť RedCap je veľmi dobrá "vyvážený" (žltá čiara je RedCap)
v skutočnosti, súdiac zo súčasnej praktickej aplikácie, RedCap nie je veľmi naliehavá technológia.
Už som vám povedal, že internet vecí je rozdelený na vysokorýchlostný, stredná rýchlosť a nízka rýchlosť. RedCap v skutočnosti zodpovedá strednej alebo strednej rýchlosti. V súčasnosti, LTE Cat.1 a Cat.4 už túto časť dopytu pokryli.
▲ "631" štruktúru
Odborníci navrhli RedCap s dlhodobými plánmi. Na rovinu povedané, RedCap sa má skôr pripraviť na stiahnutie 4G LTE v budúcnosti.
Keď sa 4G LTE stiahne zo siete, NB-IoT, eMTC, Kat.1, a Cat.4 už nebudú existovať. V tomto čase, RedCap bude hrať náhradníka.
Ako RedCap dosahuje nízke náklady?
Dostávame sa ku kľúčovej časti tohto článku, ako presne bol RedCap kastrovaný a redukovaný.
V tabuľke nižšie sú uvedené hlavné rozdiely medzi zariadeniami 5G RedCap a staršími zariadeniami 5G.
▲ Pôvodný obrázok pochádza od spoločnosti Ericsson (preložil Fresh Jujube Classroom)
najprv, RedCap má menšiu spektrálnu šírku pásma. Vo frekvenčnom pásme Sub-6 GHz, RedCap má šírku pásma 20 MHz, ktorý je menší ako 100 MHz tradičného 5G.
Po druhé, RedCap znižuje počet vysielacích a prijímacích antén a znižuje počet MIMO vrstiev. Pre frekvenčné pásmo Sub-6 GHz, prijímací reťazec terminálu RedCap môže byť zredukovaný na 1 alebo 2, a zodpovedajúci downlink MIMO môže byť zredukovaný na 1-vrstvový alebo 2-vrstvový príjem. Touto cestou, požiadavky na spôsobilosť rádiofrekvenčného vysielača/prijímača a modulu spracovania základného pásma koncového zariadenia sú znížené.
Po tretie, RedCap využíva jednoduchšiu modulačnú metódu 64QAM, čo tiež znamená, že požiadavky na rádiovú frekvenciu a základné pásmo sú značne znížené.
Po štvrté, RedCap používa poloduplexný FDD (HD-FDD), ktorý môže vysielať a prijímať na rôznych frekvenciách v rôznych časoch bez potreby duplexora. Šetrí nielen náklady, ale tiež získa lepšiu integračnú schopnosť (duplexory sú vo všeobecnosti relatívne veľké), znižuje zaberanie priestoru zariadenia, a prispieva k miniaturizácii zariadení.
Po piate, RedCap predstavuje niekoľko spôsobov úspory energie, ako je vylepšený prerušovaný príjem (eDRX), pomocou dlhšieho režimu spánku, čo umožňuje terminálu znížiť spotrebu energie a získať dlhšiu výdrž batérie.
3Vydanie GPP 5G 17 Testovanie zariadenia RedCap
Na základe vyššie uvedených zmien, predpokladá sa, že v porovnaní s terminálmi verejnej siete 5G, RedCap zníži náklady približne o 70% na strane základného pásma a rádiovej frekvencie. Dokonca sa hovorí, že celkové náklady na RedCap možno znížiť o 2-5 krát, alebo dokonca 7-8 krát.
Povedz dobre, povedať zle. Čo RedCap stratil?
Prvým je rýchlosť. S poklesom šírky pásma terminálu, zjednodušenie MIMO príjmu, a pokles najvyššieho rádu modulácie, vrcholová rýchlosť RedCap tiež výrazne klesne.
Podľa metódy výpočtu špičkovej rýchlosti UE uvedenej v 3GPP TS36.306, teoretická maximálna rýchlosť RedCap je asi 80 ~ 90 Mbps.
Z hľadiska pokrytia, kvôli zmenšeniu konštrukcie antény a obmedzeniu veľkosti nositeľných koncoviek, pokrytie sa mierne zmenšilo.
Z hľadiska oneskorenia prenosu, HD-FDD nemôže odosielať a prijímať súčasne, a oneskorenie prenosu sa zvýši. Avšak, pre aplikačné scenáre RedCap, tieto problémy majú malý vplyv.
To stojí za zmienku, vzhľadom na scenáre aplikácie a náklady, 3GPP navrhuje, aby RedCap mohol naraz pracovať iba v jednom frekvenčnom pásme, a nemusí podporovať agregáciu operátorov ani duálne pripojenie. (Samozrejme, skoré terminály RedCap musia mať duálny režim, po všetkom, 5Pokrytie G nie je dokonalé.)
Skoro som zabudol spomenúť cenu. Podľa prognóz, cena modulov RedCap bude kontrolovaná medzi 100-200 juan (RMB), čo je oveľa nižšie ako súčasné 5G moduly, ktoré stoja niekoľko stoviek juanov, ale vyššie ako moduly NB-IoT, ktoré stoja desiatky juanov.
Typické obchodné scenáre RedCap
V súčasnosti, podľa štandardnej definície 3GPP R17, RedCap podporuje tri hlavné obchodné scenáre: nositeľné zariadenia, priemyselné senzory a video dohľad.
Špecifické požiadavky na sieť v týchto troch scenároch sú uvedené v nasledujúcej tabuľke:
▲ Pôvodný obrázok pochádza od spoločnosti Ericsson (preložil Fresh Jujube Classroom)
Nositeľné zariadenia, ako napríklad inteligentné hodinky.
5G redcap
V súčasnosti, bežné inteligentné hodinky na trhu podporujú iba 4G, nie 5G. Pretože náklady na 5G čipy sú príliš vysoké, teplo je veľké, a vysoká rýchlosť eMBB je pre veľkosť obrazovky hodiniek trochu nadbytočná.
Použitie RedCap môže plne uspokojiť potreby videohovorov inteligentných hodiniek. Nielen, že šírka pásma pre zostup je dostatočná, ale šírka pásma uplinku je tiež oveľa väčšia ako LTE Cat.1.
Navyše, RedCap dokáže uspokojiť aj potreby inteligentné hodinky z hľadiska veľkosti a spotreby energie.
Kedy bude RedCap komerčne dostupný?
V júni 2019, na 3GPP RAN #84 stretnutie, RedCap bol po prvýkrát predstavený všetkým ako študijný predmet R17 (výskumný projekt).
V marci 2021, 3GPP oficiálne schválila štandardizáciu NR RedCap UE (Pracovná položka) schválenie projektu. Podľa plánu, keď je 3GPP R17 zmrazený, štandardizácia RedCap bude dokončená.
V súčasnosti, kvôli epidémii novej koruny, 3GPP postupne odložil harmonogram R17 o 9 mesiacov. Podľa posledného pokroku, 3GPP R17 bude zmrazený v júni 2022. Inými slovami, štandardizácia RedCap bude dokončená v júni budúceho roka.
▲ Harmonogram 3GPP R17
Podľa skúseností, po štandardizácii, trvá to minimálne 1-2 rokov realizovať počiatočnú industrializáciu. Preto, očakáva sa, že do polovice r 2023 (alebo skoré 2024), uvidíme skoré komerčné produkty RedCap.
V súčasnosti, čipových spoločností v Číne, vrátane Ziguang Zhanrui, robia plány pre RedCap, a verí sa, že komerčné čipy budú spustené čo najskôr. S čipsami, budú moduly a produkty.
