5G RedCap:對物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備RF要求的潛在影響
全球正在如火如荼地部署5G網(wǎng)絡(luò),預(yù)計到2023年,5G連接的數(shù)量將超過10億。截止目前,5G主要用于智能手機和固定無線接入(FWA)。雖然這些都是關(guān)鍵用例,但未來幾年,5G的應(yīng)用范圍將會繼續(xù)擴大,涵蓋更多應(yīng)用和設(shè)備類型。
在這一發(fā)展過程中,制定5G Reduced Capability (RedCap)標(biāo)準(zhǔn)是非常重要的一步。這是針對不斷發(fā)展的龐大物聯(lián)網(wǎng)(IoT)開發(fā)的第一個5G物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。RedCap旨在滿足物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的要求,這些設(shè)備需要使用比現(xiàn)有5G尺寸更小、更簡單、成本更低的RF解決方案,并且電池壽命更長。3GPP Rel-17中定義了第一版RedCap規(guī)范草案,并于2022年中期最終定稿,預(yù)計芯片組和最終用戶產(chǎn)品將在未來1-2年內(nèi)上市。這些規(guī)范側(cè)重三大應(yīng)用領(lǐng)域:可穿戴設(shè)備、工業(yè)無線傳感器和視頻監(jiān)控。
為何需要RedCap?
5G最終會支持無數(shù)的現(xiàn)有用例和新用例。這些用例一般可以分為三個大類。每個大類都有不同的要求,如圖1所示。RedCap將在這三個大類的基礎(chǔ)上支持具有低到中等RF要求的應(yīng)用小類。
帶給設(shè)備制造商的優(yōu)勢
對于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備制造商而言,RedCap不僅具有5G優(yōu)勢,而且RF復(fù)雜性和成本低于現(xiàn)有的5G解決方案。關(guān)鍵優(yōu)勢包括可提供比現(xiàn)有的低功耗廣域(LPWA)物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)LTE-M和NB-IoT更快的速度。此外,制造商可以根據(jù)特定物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的要求,從各種5G RedCap服務(wù)中選擇,提供不同的數(shù)據(jù)速率、延遲和不同級別的可用性。
帶給運營商的優(yōu)勢
RedCap將有助于運營商從非獨立的5G網(wǎng)絡(luò)(要求他們維持4G鏈路,以進(jìn)行設(shè)備連接)過渡到獨立的(SA)5G網(wǎng)絡(luò)。SA網(wǎng)絡(luò)為運營商帶來了巨大的成本和效率優(yōu)勢。SA網(wǎng)絡(luò)還提供新的創(chuàng)收機遇,運營商可以利用5G的動態(tài)網(wǎng)絡(luò)分段功能針對不同的應(yīng)用提供定制服務(wù),并連接數(shù)百萬臺新設(shè)備。
RedCap應(yīng)用
3GPP Rel-17最初定義的RedCap規(guī)范主要針對三種用例:可穿戴設(shè)備、工業(yè)無線傳感器和視頻監(jiān)控。這些用例在無線數(shù)據(jù)速率、延遲、可用性、尺寸和電池壽命等方面具有不同的要求,如表1所示。
RF挑戰(zhàn)和解決方案
為了滿足物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的要求,相較于之前的5G解決方案,RedCap RF解決方案必須減小尺寸、提高電池壽命并降低成本。為了實現(xiàn)這些目標(biāo),RedCap要求其RF復(fù)雜性必須低于智能手機中的5G RF解決方案。RedCap設(shè)備與智能手機不同,它不需要極高的數(shù)據(jù)速率,因此降低復(fù)雜性是可行的。
表2列出了RedCap設(shè)備與5G智能手機在RF要求方面的
審核編輯 :李倩
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原文標(biāo)題:5G RedCap:對物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備RF要求的潛在影響(原載于《微波雜志》22年11/12月號)
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