Електронна пошта: anwenqq2690502116@gmail.com
5Г "Молодіжне видання" науково-популярний: Що таке RedCap?
З постійним вдосконаленням версії 3GPP R17, новий термін поступово став популярним, це RedCap.
Що таке RedCap? Чому введено? Чим він відрізняється від поточного 5G?
Що таке RedCap?
RedCap, повна назва - Reduced Capability, що означає "знижена здатність" китайською мовою. Це новий технологічний стандарт, спеціально розроблений 3GPP на етапі 5G R17. 
Вам може бути незнайоме ім'я RedCap. Насправді, свою попередню назву, про який деякі читачі, можливо, чули, є світлом NR (НР мало).
Прямо кажучи, RedCap — це легкий 5G.
5г особливості червоної шапочки
Варто зазначити, що в деяких вітчизняних статтях повна назва RedCap називається Reduced Capacity. Це, очевидно, неправильно, Ємність означає місткість, і Capability є здатність.
Чому RedCap
5G почувається добре, навіщо робити полегшену версію? Причини наступні:
Як ми всі знаємо, 5G розділено на три основні сценарії застосування, а саме eMBB (розширений мобільний широкосмуговий доступ), uRLLC (низька затримка і висока надійність зв'язку), і mMTC (масове спілкування в Інтернеті речей).
5Г "Молодіжне видання" Популяризація науки: Що таке RedCap?
eMBB — це оновлення MBB (Мобільний широкосмуговий зв'язок) в епоху 4G, орієнтуючись на такі показники, як швидкість мережі, пропускна здатність, та ефективність спектру. Мобільний зв’язок 5G, який ми зараз використовуємо, належить до сценарію eMBB.
Для uRLLC і mMTC, перший зосереджується на надійності та затримці, в той час як остання зосереджена на кількості підключень і споживанні енергії. Обидва в основному обслуговують галузевий Інтернет, включаючи вертикальні галузі промисловості, такі як промислове виробництво та Інтернет транспортних засобів.
З постійною комерціалізацією 5G, люди виявили, що наведені вище три сценарії застосування все ще не можуть повністю задовольнити потреби, і були "сліпі плями" які не були охоплені.
На цьому етапі це мали помітити всі, застосування 5G у різних галузях промисловості вступило в період зростання. Здається, у розпалі, але насправді є великий опір.
Серед них, однією з найбільших перешкод є висока вартість чіпів і модулів терміналів 5G.
Конструкція мікросхем і модулів терміналів 5G надзвичайно складна, поріг для досліджень і розробок надзвичайно високий, і вартість інвестицій величезна. Ціни на них також залишаються високими.
5чіпсет g redcap - 5випадки використання g redcap - 5Г ПОЯСНЕННЯ
Якщо ціна не може знизитися, користувачі точно не захочуть його купувати. Якщо все так піде, як може розвиватися 5G?
Крім того, люди також виявили, що більшість галузевих сценаріїв застосування не мають високих вимог до таких показників, як швидкість. Існуючі можливості 5G перевищили потреби сценаріїв.
тому, промисловість запитала, чи можливо змінити баланс між вартістю та продуктивністю, доречно пожертвувати деякими показниками, знизити деякі вимоги, а потім трохи зменшити вартість?
Таким чином, RedCap (NR світло) народився.
Те, що я сказав вище, звучить вам знайомим?
Це вірно, Я використовував той самий опис, коли популяризував NB-IoT/eMTC. Проте, сьогодні, 4G став 5G, і RedCap трохи схожий на NB-IoT/eMTC для 4G для 5G.
Іншими словами, NB-IoT/eMTC — це кастрована версія 4G, а RedCap — це кастрована версія 5G.
За технічними характеристиками, RedCap знаходиться між eMBB (Надширокосмуговий доступ) і LPWA (Глобальна мережа низької потужності, NB-IoT, тощо).
RedCap в основному призначений для застосування між eMBB і LPWA на основі таких вимог, як пропускна здатність, споживання енергії, і вартість. Його пропускна здатність і бітрейт зв’язку нижчі, ніж у eMBB, але набагато вище, ніж LPWA. Його енергоспоживання та вартість вищі, ніж LPWA, але набагато нижче, ніж eMBB.
▲ Здатність RedCap дуже велика "збалансований" (жовта лінія — RedCap)
Насправді, судячи з поточного практичного застосування, RedCap – не надто актуальна технологія.
Я вже говорив вам раніше, що Інтернет речей поділяється на високошвидкісні, середня швидкість і низька швидкість. RedCap насправді відповідає більш середній або середній швидкості. В даний час, LTE Cat.1 і Cat.4 вже покрили цю частину попиту.
▲ "631" структура
Експерти запропонували RedCap з довгостроковими планами. Прямо кажучи, RedCap більше готовий до відмови від 4G LTE у майбутньому.
Коли 4G LTE відключається від мережі, NB-IoT, eMTC, Кат.1, і Cat.4 більше не існуватиме. У цей час, RedCap гратиме роль заміни.
Як RedCap досягає низької вартості?
Переходимо до ключової частини цієї статті, як саме був кастрований і зменшений RedCap.
У таблиці нижче показано основні відмінності між пристроями 5G RedCap і застарілими пристроями 5G.
▲ Оригінальне зображення від Ericsson (переклад Fresh Jujube Classroom)
Перший, RedCap має меншу спектральну смугу пропускання. У діапазоні частот нижче 6 ГГц, RedCap має смугу пропускання 20 МГц, що менше, ніж 100 МГц традиційного 5G.
друге, RedCap зменшує кількість передавальних і приймальних антен і зменшує кількість шарів MIMO. Для діапазону частот нижче 6 ГГц, приймальний ланцюг терміналу RedCap можна скоротити до 1 або 2, і відповідну низхідну лінію MIMO можна скоротити до 1-рівневого або 2-рівневого прийому. Таким чином, вимоги до можливостей для радіочастотного приймача та модуля обробки основної смуги терміналу зменшуються.
По-третє, RedCap використовує простіший метод модуляції 64QAM, це також означає, що вимоги до радіочастот і базової смуги значно зменшуються.
Четверте, RedCap використовує напівдуплексний FDD (HD-FDD), який може передавати та приймати на різних частотах у різний час без необхідності використання дуплексера. Це не тільки економить кошти, але також отримує кращу здатність інтеграції (дуплексери, як правило, відносно великі), зменшує зайнятість місця обладнанням, і сприяє мініатюризації обладнання.
П'яте, RedCap представляє деякі засоби економії енергії, наприклад посилений переривчастий прийом (eDRX), використання більш тривалого режиму сну, дозволяючи терміналу зменшити споживання електроенергії та збільшити час роботи акумулятора.
3Випуск GPP 5G 17 Тестування пристрою RedCap
На основі вищевказаних змін, прогнозується, що порівняно з терміналами публічної мережі 5G, RedCap знизить вартість приблизно 70% на стороні основної смуги та радіочастоти. Кажуть навіть, що загальну вартість RedCap можна зменшити на 2-5 разів, або навіть 7-8 разів.
Скажи добре, сказати погано. Що втратив RedCap?
Перше – швидкість. Зі зменшенням пропускної здатності терміналу, спрощення прийому MIMO, і зменшення найвищого порядку модуляції, пікова ставка RedCap також значно знизиться.
Відповідно до методу обчислення пікової швидкості UE, наведеного в 3GPP TS36.306, теоретична пікова швидкість RedCap становить близько 80~90 Мбіт/с.
З точки зору покриття, через усадку конструкції антени та обмеження розміру переносних терміналів, покриття трохи зменшилось.
З точки зору затримки передачі, HD-FDD не може надсилати й отримувати одночасно, і затримка передачі збільшиться. Проте, для сценаріїв застосування RedCap, ці проблеми мало впливають.
Варто згадати, що, враховуючи сценарії застосування та витрати, 3GPP передбачає, що RedCap може працювати лише в одному діапазоні частот одночасно, і не потребує підтримки агрегації операторів або подвійного підключення. (Звичайно, перші термінали RedCap мають бути дворежимними, після всього, 5Покриття G не ідеальне.)
Ледь не забув назвати ціну. За прогнозами, ціна на модулі RedCap буде контролюватися між 100-200 юань (юань), що набагато нижче, ніж поточні модулі 5G, які коштують кілька сотень юанів, але вище, ніж модулі NB-IoT, які коштують десятки юанів.
Типові бізнес-сценарії RedCap
В даний час, згідно зі стандартним визначенням 3GPP R17, RedCap підтримує три основні бізнес-сценарії: носимих пристроїв, промислові датчики та відеоспостереження.
Конкретні вимоги до мережі в цих трьох сценаріях наведено в наступній таблиці:
▲ Оригінальне зображення від Ericsson (переклад Fresh Jujube Classroom)
Носимі пристрої, наприклад розумні годинники.
5Г червоношапочка
Наразі, Основні розумні годинники на ринку підтримують лише 4G, не 5G. Тому що вартість чіпів 5G занадто висока, спека велика, і висока швидкість eMBB трохи зайва для розміру екрана годинника.
Використання RedCap може повністю задовольнити потреби розумних годинників у відеодзвінках. Мало того, що пропускна здатність низхідного каналу є достатньою, але пропускна здатність висхідної лінії також набагато вища, ніж LTE Cat.1.
В додаток, RedCap також може задовольнити потреби розумні годинники з точки зору розміру та енергоспоживання.
Коли RedCap стане комерційно доступним?
В червні 2019, в 3ГПП РАН #84 засідання, RedCap вперше був представлений усім як навчальний предмет R17 (дослідницький проект).
В березні 2021, 3GPP офіційно схвалила стандартизацію NR RedCap UE (Робочий елемент) затвердження проекту. Відповідно до плану, коли 3GPP R17 зависає, буде завершено стандартизацію RedCap.
Наразі, через нову епідемію корони, 3GPP послідовно переносив графік R17 на 9 місяців. Згідно з останнім прогресом, 3GPP R17 буде заморожено в червні 2022. Іншими словами, Стандартизація RedCap буде завершена в червні наступного року.
▲ Розклад 3GPP R17
За досвідом, після стандартизації, потрібно принаймні 1-2 років для здійснення початкової індустріалізації. тому, очікується, що до середини 2023 (або рано 2024), ми побачимо ранні комерційні продукти RedCap.
Наразі, чіпові компанії в Китаї, включаючи Ziguang Zhanrui, будують плани щодо RedCap, і вважається, що комерційні чіпи будуть запущені якомога швидше. З чіпсами, будуть модулі та продукти.
