發(fā)布時(shí)間:2023-09-15 瀏覽次數(shù):7791
近日,工信部發(fā)布《關(guān)于推進(jìn)5G輕量化(RedCap)技術(shù)演進(jìn)和應(yīng)用創(chuàng)新發(fā)展的通知(征求意見(jiàn)稿)》,提出到2025年,5G RedCap產(chǎn)業(yè)綜合能力顯著提升,新產(chǎn)品、新模式不斷涌現(xiàn),融合應(yīng)用規(guī)模上量,安全能力同步增強(qiáng)。其中,全國(guó)縣級(jí)以上城市實(shí)現(xiàn)5G RedCap規(guī)模覆蓋,5G RedCap連接數(shù)實(shí)現(xiàn)千萬(wàn)級(jí)增長(zhǎng)。

自Release 8以來(lái),在移動(dòng)寬帶(MBB/eMBB)速率不斷增長(zhǎng)的同時(shí),3GPP也引入了LTE Cat 1、Cat 1 bis、eMTC、NB-IoT、EC-GSM、RedCap等多種蜂窩物聯(lián)技術(shù)。
這些蜂窩物聯(lián)技術(shù)通過(guò)不同程度的“功能裁剪”來(lái)降低終端和模組的復(fù)雜度、成本、尺寸和功耗等指標(biāo),從而“量體裁衣”適配不同的物聯(lián)需求。
簡(jiǎn)單介紹一下:
LTE Cat 1/LTE Cat 1 bis:
LTE Cat 1是3GPP Release 8專(zhuān)門(mén)為M2M物聯(lián)應(yīng)用制定的蜂窩物聯(lián)技術(shù),信道帶寬為20MHz,下行峰值速率為10Mbps,上行為5Mbps。
LTE Cat1 bis提出于Release 13,作為Cat 1的演進(jìn),它進(jìn)一步將LTE Cat 1終端的雙接收天線裁剪為單接收天線。
LTE Cat 0/eMTC:
LTE Cat 0是3GPP Release 12提出的適用于物聯(lián)應(yīng)用的UE類(lèi)型,信道帶寬為20MHz,上下行峰值速率為1Mbps。LTE Cat 0支持單接收天線和半雙工模式,因此與LTE Cat 1相比,終端復(fù)雜度下降至少50%。
在Release 13中,LTE Cat 0演進(jìn)為eMTC或LTE-M(Cat M1)。由于最大信道帶寬縮減至1.4MHz,LTE Cat M1相比LTE Cat 0的復(fù)雜度進(jìn)一步減小,覆蓋能力得到進(jìn)一步提升。
之后,eMTC演進(jìn)至5G時(shí)代的Release 15和Release 16,功能持續(xù)增強(qiáng)。
NB-IoT:
NB-IoT是3GPP Release 13引入的窄帶物聯(lián)技術(shù),信道帶寬為180KHz,峰值速率幾十至200Kbps左右。
與eMTC一樣,NB-IoT也從4G時(shí)代的Release 13、Release14持續(xù)演進(jìn)至5G時(shí)代,功能不斷增強(qiáng),共同推動(dòng)5G Massive IoT發(fā)展。
EC-GSM-IoT:
EC-GSM-IoT是3GPP Release 13規(guī)范的一部分,主要由2G技術(shù)升級(jí)演變而來(lái),可通過(guò)2G GSM網(wǎng)絡(luò)軟件升級(jí)實(shí)現(xiàn),信道帶寬為200KHz,峰值速率約70至240Kbps。
RedCap:
RedCap制定于5G Release 17版本,全稱(chēng)Reduced Capability NR,即“裁剪NR能力”的意思,所以也被稱(chēng)為輕量版、簡(jiǎn)化版的5G NR。
眾所周知,5G最初定義了eMBB、uRLLC和mMTC三大場(chǎng)景,與之相對(duì)應(yīng),5G時(shí)代的物聯(lián)網(wǎng)類(lèi)型包括寬帶物聯(lián)網(wǎng)、關(guān)鍵任務(wù)型物聯(lián)網(wǎng)和大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)。

eMBB主要針對(duì)高清視頻、VR/AR等大帶寬應(yīng)用,通常網(wǎng)絡(luò)下行峰值速率高達(dá)Gbps,上行達(dá)幾百M(fèi)bps。
uRLLC主要針對(duì)遠(yuǎn)程控制、無(wú)人駕駛等關(guān)鍵任務(wù)型物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,要求網(wǎng)絡(luò)端到端時(shí)延低至毫秒級(jí),可靠性高達(dá)5個(gè)9。
而mMTC由4G時(shí)代的NB-IoT和eMTC低功耗廣域物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)演進(jìn)而來(lái),主要面向智能抄表、智能路燈等大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景,對(duì)數(shù)據(jù)傳輸速率和時(shí)延要求很低,網(wǎng)速小于2Mbps,時(shí)延可容忍至10秒。
雖然這三大場(chǎng)景差異化匹配了高速率、低時(shí)延和低速率的物聯(lián)應(yīng)用需求,但細(xì)心的你一定發(fā)現(xiàn)了,那些對(duì)速率和時(shí)延要求中等的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用還沒(méi)有覆蓋到。
比如,用于測(cè)量和采集溫度、濕度、壓力等數(shù)據(jù)的工業(yè)無(wú)線傳感器要求數(shù)據(jù)傳輸速率約2Mbps,時(shí)延小于100毫秒,可靠性僅需99.99%;智能手表、醫(yī)療監(jiān)控設(shè)備、AR/VR眼鏡等可穿戴設(shè)備要求數(shù)據(jù)傳輸速率約2至10Mbps;監(jiān)控?cái)z像頭要求數(shù)據(jù)傳輸速率約2至25Mbps,時(shí)延小于500毫秒,可靠性僅需99%至99.9%。
這些物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景如果用eMBB和uRLLC能力來(lái)支撐,就是大材小用、資源浪費(fèi),而mMTC的速率和時(shí)延能力又不能滿足需求。
RedCap,正是為了填補(bǔ)eMBB、mMTC與uRLLC之間的“空白地帶”而生的蜂窩物聯(lián)技術(shù)。

正如演進(jìn)圖中所示,RedCap位于中間位置。如果根據(jù)帶寬、時(shí)延、成本、終端功耗、覆蓋距離等技術(shù)指標(biāo)將5G蜂窩物聯(lián)網(wǎng)分為低、中、高三個(gè)檔位,那么RedCap就是5G時(shí)代的“中檔”物聯(lián)技術(shù)。
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