RedCap技術深度解析
在3GPP R17標準凍結后,RedCap作為一項新興技術逐漸進入大眾視野,引發了廣泛關注。它究竟是什么,為何會出現,又將在何時大規模應用?
RedCap:5G輕量化新標準
RedCap是3GPP在5G的R17階段專門制定的新技術標準,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。這一標準的誕生,旨在滿足特定場景下對5G技術的差異化需求。
RedCap出現的必然性
成本因素驅動
完整版5G終端芯片和模組設計復雜,研發門檻高,投入成本巨大,導致其價格居高不下。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的普及應用,開發輕量化的5G版本成為必然選擇。
應用場景需求
5G包含eMBB(增強型移動寬帶)、uRLLC(低時延高可靠通信)、mMTC(海量物聯網通信)三大應用場景,覆蓋生活和工業的各個領域,應用場景極為多樣,對網絡指標的要求也千差萬別。目前,各應用場景的網絡需求由2G、3G、4G和5G共同支撐。但隨著2G、3G甚至4G的退網,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)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,同時也降低了設備成本。
天線與MIMO層數減少
RedCap減少了收發天線數量,并降低了MIMO層數。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信機和基帶處理模塊的能力要求,使得終端設備更加輕薄、節能,成本也得以降低。
調制方式簡化
RedCap采用了64QAM這種相對簡單的調制方式。與更復雜的調制方式相比,64QAM對射頻和基帶的要求大幅降低,進一步簡化了設備的設計和制造流程,降低了設備成本和功耗。
RedCap的業務場景
可穿戴設備領域
以智能手表為代表的可穿戴設備,對5G芯片的成本和功耗較為敏感。傳統5G芯片成本高、發熱量大,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,為智能手表等可穿戴設備提供了更合適的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,提升設備的續航能力。
工業傳感器應用
工業領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、驅動器等。這些傳感器對數據傳輸的速率和時延要求不高,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用于工業傳感器領域,能夠降低傳感器的成本和功耗,提高工業物聯網的部署效率和可靠性。
視頻監控場景
視頻監控是5G應用的重要領域之一。在一些對視頻分辨率和幀率要求不高的場景中,RedCap可以滿足視頻數據的傳輸需求。與傳統的5G方案相比,RedCap能夠降低視頻監控設備的成本和功耗,提高設備的穩定性和可靠性,為視頻監控的大規模部署提供有力支持。