RedCap技术深度解析
在3GPP R17标准冻结后,RedCap作为一项新兴技术逐渐进入大众视野,引发了广泛关注。它究竟是什么,为何会出现,又将在何时大规模应用?
RedCap:5G轻量化新标准
RedCap是3GPP在5G的R17阶段专门制定的新技术标准,属于轻量型、简化版的5G,全称为“Reduced Capability”,直译为“降低的能力”,早期也被称为NR-Light。这一标准的诞生,旨在满足特定场景下对5G技术的差异化需求。
RedCap出现的必然性
成本因素驱动
完整版5G终端芯片和模组设计复杂,研发门槛高,投入成本巨大,导致其价格居高不下。高昂的成本使得用户望而却步,进而阻碍了5G在垂直行业的落地推广。为了在一些对速率、时延要求不高的场景中降低5G部署和使用的成本,加速5G的普及应用,开发轻量化的5G版本成为必然选择。
应用场景需求
5G包含eMBB(增强型移动宽带)、uRLLC(低时延高可靠通信)、mMTC(海量物联网通信)三大应用场景,覆盖生活和工业的各个领域,应用场景极为多样,对网络指标的要求也千差万别。目前,各应用场景的网络需求由2G、3G、4G和5G共同支撑。但随着2G、3G甚至4G的退网,5G需要未雨绸缪,建立一个轻量化版本以满足中速及中高速的需求。RedCap介于eMBB(超宽带)和LPWA(低功耗广域网)之间,恰好能够填补这一空白,满足市场的多样化需求。
RedCap的精简之处
频谱带宽缩减
在Sub - 6GHz频段,RedCap的带宽为20MHz,相较于传统5G的100MHz大幅缩小。较小的带宽使得RedCap在频谱资源利用上更加灵活,降低了对频谱的要求,同时也降低了设备成本。
天线与MIMO层数减少
RedCap减少了收发天线数量,并降低了MIMO层数。对于Sub - 6GHz频段,RedCap终端的接收链路可减少至1个或2个,相应下行MIMO降低为1层或2层接收。这一改变降低了对终端射频收发信机和基带处理??榈哪芰σ?,使得终端设备更加轻薄、节能,成本也得以降低。
调制方式简化
RedCap采用了64QAM这种相对简单的调制方式。与更复杂的调制方式相比,64QAM对射频和基带的要求大幅降低,进一步简化了设备的设计和制造流程,降低了设备成本和功耗。
RedCap的业务场景
可穿戴设备领域
以智能手表为代表的可穿戴设备,对5G芯片的成本和功耗较为敏感。传统5G芯片成本高、发热量大,而且eMBB的高速率对于手表较小的屏幕尺寸来说,并没有太大的实际意义。RedCap的出现,为智能手表等可穿戴设备提供了更合适的5G解决方案,能够在满足基本通信需求的同时,降低成本和功耗,提升设备的续航能力。
工业传感器应用
工业领域存在大量的传感器,如压力传感器、湿度传感器、运动传感器、温度计、加速度计、驱动器等。这些传感器对数据传输的速率和时延要求不高,但对成本和功耗较为敏感。RedCap的轻量化特性使其非常适合应用于工业传感器领域,能够降低传感器的成本和功耗,提高工业物联网的部署效率和可靠性。
视频监控场景
视频监控是5G应用的重要领域之一。在一些对视频分辨率和帧率要求不高的场景中,RedCap可以满足视频数据的传输需求。与传统的5G方案相比,RedCap能够降低视频监控设备的成本和功耗,提高设备的稳定性和可靠性,为视频监控的大规模部署提供有力支持。