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当5G“遇见”RedCap:5G商用飞轮转折起来

时间:2024-11-07 18:28:25 来源: 作者:

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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