当5G“遇见”RedCap:5G商用飞轮转折起来

 人参与 | 时间:2024-11-17 07:55:55

通讯天下网新闻(CWW)第五代挪移通讯技术(5G)界说了增强型挪移宽带(eMBB)、遇见海量机械类通讯(mMTC)以及超坚贞低延迟通讯(uRLLC)三大运用途景,用飞以知足差距用户的轮转差距化需要。可是折起随着技术运用的深入,在视频监控 、遇见可衣着配置装备部署等一些中高速运用途景中 ,用飞5G新空口(NR)并不能知足其需要 ,轮转5G技术需要进一步优化。折起因此,遇见第三代相助过错名目(3GPP)在Release-17(R17)版本中界说了“轻量化5G”(ReducedCapability,用飞RedCap) 。轮转

Redcap尺度演进

为了知足eMBB 、折起mMTC、遇见uRLLC三大场景的用飞营业需要,3GPP在R15版本中初次引入5G NR无线接入技术 ,轮转并在R16版本中进一步增强了5G NR相关技术。

可是,在一些中高速率物联网运用途景(如智能腕表等可衣着配置装备部署 、压力传感器  、行动传感器等工业无线传感器 ,智能都市、工业视频监控等) ,5G NR技术难以做到适配。因此3GPP又在R17版本中界说了RedCap ,以知足中高速率物联网运用途景的需要 。

在秉持5G NR关键特色的同时,RedCap飞腾了对于数据速率、时延等的要求 ,而在配置装备部署老本 、重大性、功耗等方面有所提升 。RedCap与eMBB 、uRLLC以及mMTC典型功能比力如图1所示 。

在时延方面 ,uRLLC的目的时延为1ms,而RedCap运用在工业传感器的目的时延低于100ms ,视频监控的目的时延低于500ms。

在传输速率方面 ,eMBB的目的峰值速率不才行链路中可达20Gbit/s,不才行链路中可达10Gbit/s  。而要求最高的RedCap运用(好比可衣着配置装备部署) ,其上行链路要求为150Mbit/s ,上行链路要求为50Mbit/s。

在电池寿命方面  ,mMTC的目的是10~15年,而对于RedCap运用来说,工业传感器的目的是多少年,可衣着配置装备部署的目的是一到两周。

R18尺度中RedCap技术的功能有望进一步增强  ,RedCap也将对于标4G Cat1/1bis(专为4GLTE物联网运用而妄想的终端种别),经由缩减营业带宽、飞腾峰值速率等方式飞腾终端庞漂亮,并拓展智能电网、瘦弱监测等新的运用规模 。

RedCap技术特色

终端庞漂亮飞腾

当初RedCap的良多营业都可能由初品级LTE终端替换,这些LTE终真个硬件要求比NR终端加倍重大  。因此,需要引入一种重大性较低的NR终端,以更好地适配现有5G收集 。在R17版本中,相对于老例的5G NR终端,RedCap技术在削减最大终端带宽  、削减终真个最小天线配置装备部署、放宽最大上行调制阶数以及反对于FDD频段的半双工操作等方面妨碍了简化。

与老例NR终端比照 ,RedCap终端估量可将低频段或者中频段(FR1)终真个调制解调器庞漂亮飞腾约65%,将高频段(FR2)终真个调制解调器庞漂亮飞腾约50%,同时坚持饶富高的峰值数据速率,以便效率于要求更高的物联网运用途景。

节能技术优化

3GPP在R17版本中为RedCap终端引入了扩展不不断接管(eDRX)机制以及放宽无线资源规画(RRM)的方式缩短电池寿命  。

1. 扩展不不断接管(eDRX)机制

在物联网中 ,终端以及收集之间的数据流量个别具备间歇性或者突发性 。在数据包抵达前,接管机处于不行动形态;而当接管机需要接管数据流量时 ,则需要进入不断行动期 。在R15版本中,3GPP为NR引入了不不断接管(DRX)机制 ,应承终端在不行动时期进入“休眠”形态。

在空隙以及非行动无线电资源操作(RRC)形态下,配置装备部署DRX的终端基于DRX周期在寻呼机缘把守上行操作信道(PDCCH),以接管寻呼新闻的调解信息 。终端可能在残余光阴内进入省电形态(好比封锁接管器)  ,从而清晰飞腾功耗  。

在R17版本中,RedCap引入了eDRX机制以进一步优化节能下场 。eDRX在DRX机制根基上 ,接管了更持久的休眠方式,以此飞腾功耗  、取患上更高的续航能耐 。终端在休眠周期停止以前无奈照应,因此在配置装备部署eDRX周期时,终端叫醒频率较低 ,而且不欺压要求在休眠周期时期监控寻呼新闻以及见告  。但eDRX技术在清晰飞腾终端功耗的同时,也存在削减上行链路时延等下场 。

由于RedCap不像eMBB 、uRLLC运用那样的低时延要求 ,因此可能舍身时延功能来后退电池寿命。此外  ,当上行链路中有数据行动时 ,终端无奈坚持在休眠形态  。因此  ,上行链路中的数据传输越频仍,电池寿命的功能提升就越小。

2. 无线电资源规画(RRM)丈量放宽

在5G收集中,终端会对于基站广播的上行链路信号实施RRM丈量。由于接管机(无意还搜罗发射机)需要不断坚持行动形态 ,因此该历程会破费终端中的能量。要想缩短终端电池寿命,可能经由放宽RRM丈量(即应承RedCap终端飞腾实施丈量的频率)以削减破费。散漫eDRX以及RRM放宽 ,可大大缩短RedCap终端电池寿命,为物联网实际运用提供坚贞根基。

财富生态睁开情景

近些年来,RedCap财富生态建树不断提速 。自2023年第二季度起,高通 、MTK、紫光展锐、翱捷等芯片厂商不断加大RedCap芯片研发力度,芯片商用历程减速;2023年2月至5月间 ,RedCap模组由原本的1款削减至6款,联通雁飞 、美格 、广以及通等厂商的RedCap模组陆续问世;2023年4月至6月,南瑞配网自动化终端 、中移物联企业网关 、中微普业工业网关等RedCap终审察继推出 ,短短一个季度RedCap终端就由3款削减至21款 。

相较于老例NR终端,RedCap具备低庞漂亮、低老本等短处。在价钱方面,RedCap相关芯片模组的老本也有望大幅着落,估量未来将与LTE Cat.4模组的价钱看齐,未来多少年的RedCap模组价钱预料如表1所示。

RedCap的推出使患上由RAN以及中间网组成的5G自力收集可能知足行业数字化以及营业转型的种种需要。同时 ,RedCap还将扩展5G运用途景以及规模,将更多终端衔接到5G收集中 。

试点运用情景

自2023年第一季度5G RedCap初次商用宣告以来,越来越多的RedCap模组逐渐投入到破费与运用中。国内经营商散漫收集降级以及部署情景 ,开始在多都市妨碍智慧社区  、智慧渔排等运用途景的试点使命 。

(1)智慧社区

当初 ,厦门、深圳等多个都市已经实现RedCap视联网商用验证 ,5G RedCap模构乐成运用在视联网中的AI剩余分类、城管智能法律监控、都市智能规画等场景中。

(2)智慧渔排

国内多个沿海都市已经睁开RedCap智慧渔排试点名目,经由智慧监控规画平台 ,纳管接入渔排视频收集RedCap模组及终端 ,为用户提供全天候监控效率 ,并依靠家养智能技术,合成拍摄的高清视频 、配置电子围栏 、提供防落水家养智能识别,实时揭示使命职员潜在危害。

(3)智慧电力

在电力规模 ,经营商睁开多项RedCap智慧电力试点名目,连片激进电力硬切片、妨碍RB资源预留 ,同时散漫硬切片基站 ,激进RedCap功能,经由智慧电厂规画运维零星 ,知足电力营业需要。

总结

RedCap的推出将增长更多厂家破费出老本/重大性更低 、尺寸更小 、电池寿命更长的新模组 、新终端,进一步扩展5G配置装备部署生态零星。作为立室宽带物联网细分市场的新技术,RedCap可能在一些NR终端功能溢出的非高端物联网营业中欠缺“胜任”。估量R18版本将不断简化RedCap终端 ,进一步飞腾终端老本与重大性 ,同时为R17版本提供改善的技妙筹划 ,将RedCap扩展到更多营业规模。

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