RedCap技術(shù)深度解析
在3GPP R17標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)后,RedCap作為一項新興技術(shù)逐漸進入大眾視野,引發(fā)了廣泛關(guān)注。它究竟是什么,為何會出現(xiàn),又將在何時大規(guī)模應(yīng)用?
RedCap:5G輕量化新標(biāo)準(zhǔn)
RedCap是3GPP在5G的R17階段專門制定的新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),屬于輕量型、簡化版的5G,全稱為“Reduced Capability”,直譯為“降低的能力”,早期也被稱為NR-Light。這一標(biāo)準(zhǔn)的誕生,旨在滿足特定場景下對5G技術(shù)的差異化需求。
RedCap出現(xiàn)的必然性
成本因素驅(qū)動
完整版5G終端芯片和模組設(shè)計復(fù)雜,研發(fā)門檻高,投入成本巨大,導(dǎo)致其價格居高不下。高昂的成本使得用戶望而卻步,進而阻礙了5G在垂直行業(yè)的落地推廣。為了在一些對速率、時延要求不高的場景中降低5G部署和使用的成本,加速5G的普及應(yīng)用,開發(fā)輕量化的5G版本成為必然選擇。
應(yīng)用場景需求
5G包含eMBB(增強型移動寬帶)、uRLLC(低時延高可靠通信)、mMTC(海量物聯(lián)網(wǎng)通信)三大應(yīng)用場景,覆蓋生活和工業(yè)的各個領(lǐng)域,應(yīng)用場景極為多樣,對網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)的要求也千差萬別。目前,各應(yīng)用場景的網(wǎng)絡(luò)需求由2G、3G、4G和5G共同支撐。但隨著2G、3G甚至4G的退網(wǎng),5G需要未雨綢繆,建立一個輕量化版本以滿足中速及中高速的需求。RedCap介于eMBB(超寬帶)和LPWA(低功耗廣域網(wǎng))之間,恰好能夠填補這一空白,滿足市場的多樣化需求。
RedCap的精簡之處
頻譜帶寬縮減
在Sub - 6GHz頻段,RedCap的帶寬為20MHz,相較于傳統(tǒng)5G的100MHz大幅縮小。較小的帶寬使得RedCap在頻譜資源利用上更加靈活,降低了對頻譜的要求,同時也降低了設(shè)備成本。
天線與MIMO層數(shù)減少
RedCap減少了收發(fā)天線數(shù)量,并降低了MIMO層數(shù)。對于Sub - 6GHz頻段,RedCap終端的接收鏈路可減少至1個或2個,相應(yīng)下行MIMO降低為1層或2層接收。這一改變降低了對終端射頻收發(fā)信機和基帶處理模塊的能力要求,使得終端設(shè)備更加輕薄、節(jié)能,成本也得以降低。
調(diào)制方式簡化
RedCap采用了64QAM這種相對簡單的調(diào)制方式。與更復(fù)雜的調(diào)制方式相比,64QAM對射頻和基帶的要求大幅降低,進一步簡化了設(shè)備的設(shè)計和制造流程,降低了設(shè)備成本和功耗。
RedCap的業(yè)務(wù)場景
可穿戴設(shè)備領(lǐng)域
以智能手表為代表的可穿戴設(shè)備,對5G芯片的成本和功耗較為敏感。傳統(tǒng)5G芯片成本高、發(fā)熱量大,而且eMBB的高速率對于手表較小的屏幕尺寸來說,并沒有太大的實際意義。RedCap的出現(xiàn),為智能手表等可穿戴設(shè)備提供了更合適的5G解決方案,能夠在滿足基本通信需求的同時,降低成本和功耗,提升設(shè)備的續(xù)航能力。
工業(yè)傳感器應(yīng)用
工業(yè)領(lǐng)域存在大量的傳感器,如壓力傳感器、濕度傳感器、運動傳感器、溫度計、加速度計、驅(qū)動器等。這些傳感器對數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾屎蜁r延要求不高,但對成本和功耗較為敏感。RedCap的輕量化特性使其非常適合應(yīng)用于工業(yè)傳感器領(lǐng)域,能夠降低傳感器的成本和功耗,提高工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的部署效率和可靠性。
視頻監(jiān)控場景
視頻監(jiān)控是5G應(yīng)用的重要領(lǐng)域之一。在一些對視頻分辨率和幀率要求不高的場景中,RedCap可以滿足視頻數(shù)據(jù)的傳輸需求。與傳統(tǒng)的5G方案相比,RedCap能夠降低視頻監(jiān)控設(shè)備的成本和功耗,提高設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性,為視頻監(jiān)控的大規(guī)模部署提供有力支持。