發布時間:2023-09-15 瀏覽次數:7577
近日,工信部發布《關于推進5G輕量化(RedCap)技術演進和應用創新發展的通知(征求意見稿)》,提出到2025年,5G RedCap產業綜合能力顯著提升,新產品、新模式不斷涌現,融合應用規模上量,安全能力同步增強。其中,全國縣級以上城市實現5G RedCap規模覆蓋,5G RedCap連接數實現千萬級增長。

自Release 8以來,在移動寬帶(MBB/eMBB)速率不斷增長的同時,3GPP也引入了LTE Cat 1、Cat 1 bis、eMTC、NB-IoT、EC-GSM、RedCap等多種蜂窩物聯技術。
這些蜂窩物聯技術通過不同程度的“功能裁剪”來降低終端和模組的復雜度、成本、尺寸和功耗等指標,從而“量體裁衣”適配不同的物聯需求。
簡單介紹一下:
LTE Cat 1/LTE Cat 1 bis:
LTE Cat 1是3GPP Release 8專門為M2M物聯應用制定的蜂窩物聯技術,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,它進一步將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提出的適用于物聯應用的UE類型,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,終端復雜度下降至少50%。
在Release 13中,LTE Cat 0演進為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的復雜度進一步減小,覆蓋能力得到進一步提升。
之后,eMTC演進至5G時代的Release 15和Release 16,功能持續增強。
NB-IoT:
NB-IoT是3GPP Release 13引入的窄帶物聯技術,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時代的Release 13、Release14持續演進至5G時代,功能不斷增強,共同推動5G Massive IoT發展。
EC-GSM-IoT:
EC-GSM-IoT是3GPP Release 13規范的一部分,主要由2G技術升級演變而來,可通過2G GSM網絡軟件升級實現,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Reduced Capability NR,即“裁剪NR能力”的意思,所以也被稱為輕量版、簡化版的5G NR。
眾所周知,5G最初定義了eMBB、uRLLC和mMTC三大場景,與之相對應,5G時代的物聯網類型包括寬帶物聯網、關鍵任務型物聯網和大規模物聯網。

eMBB主要針對高清視頻、VR/AR等大帶寬應用,通常網絡下行峰值速率高達Gbps,上行達幾百Mbps。
uRLLC主要針對遠程控制、無人駕駛等關鍵任務型物聯網應用,要求網絡端到端時延低至毫秒級,可靠性高達5個9。
而mMTC由4G時代的NB-IoT和eMTC低功耗廣域物聯網技術演進而來,主要面向智能抄表、智能路燈等大規模物聯網場景,對數據傳輸速率和時延要求很低,網速小于2Mbps,時延可容忍至10秒。
雖然這三大場景差異化匹配了高速率、低時延和低速率的物聯應用需求,但細心的你一定發現了,那些對速率和時延要求中等的物聯網應用還沒有覆蓋到。
比如,用于測量和采集溫度、濕度、壓力等數據的工業無線傳感器要求數據傳輸速率約2Mbps,時延小于100毫秒,可靠性僅需99.99%;智能手表、醫療監控設備、AR/VR眼鏡等可穿戴設備要求數據傳輸速率約2至10Mbps;監控攝像頭要求數據傳輸速率約2至25Mbps,時延小于500毫秒,可靠性僅需99%至99.9%。
這些物聯網場景如果用eMBB和uRLLC能力來支撐,就是大材小用、資源浪費,而mMTC的速率和時延能力又不能滿足需求。
RedCap,正是為了填補eMBB、mMTC與uRLLC之間的“空白地帶”而生的蜂窩物聯技術。

正如演進圖中所示,RedCap位于中間位置。如果根據帶寬、時延、成本、終端功耗、覆蓋距離等技術指標將5G蜂窩物聯網分為低、中、高三個檔位,那么RedCap就是5G時代的“中檔”物聯技術。
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