Einführung in die RedCap-Technologie - Leichtgewichtiges 5G erschließt den „mittleren Markt“ des IOT

Einführung in die RedCap-Technologie
Leichtgewichtiges 5G erschließt den „mittleren Markt“ des Internets der Dinge

RedCap (Reduced Capability) ist eine von der Standardisierungsorganisation 3GPP definierte 5G-Technologie, die auch als Lightweight 5G bezeichnet wird. Unter der Prämisse, die Anwendungsanforderungen und die Leistung sicherzustellen, wird die Leistungsfähigkeit der Geräte durch Reduzierung der Bandbreite, der Anzahl der Sende- und Empfangsantennen, Reduzierung der Rate, Anpassung der Modulationsmethode, Einführung eines Halbduplexmodus usw. reduziert, wodurch die Komplexität der Endgeräte verringert und dadurch die Endgerätekosten gesenkt werden. Eine Reihe von Zwecken wie Stromverbrauch und längere Lebensdauer sind für groß angelegte kommerzielle Anwendungen in kommerziellen 5G-Netzwerken förderlicher.

RedCap ist eine Technologie, die hauptsächlich auf die spezifischen Anforderungen von Terminals in IoT-Anwendungsszenarien mittlerer Reichweite ausgerichtet ist, wie etwa industrielle drahtlose Sensoren, Videoüberwachung und tragbare Geräte. Diese Technologie ergänzt die Hochgeschwindigkeitskapazität des 5G-Netzwerks für Unternehmen und macht das 5G-Netzwerk orientiert. Verschiedene IoT-Anwendungsanforderungen haben ein hoch-, mittel- und niedrigstufiges mehrstufiges Trägersystem gebildet, um die Anwendungsanforderungen der IoT-Branche für mittlere und große Verbindungskapazitäten zu erfüllen.

Als wegweisende Technologie in der Entwicklung von 5G hat Lightweight 5G (RedCap) seit seiner Einführung viel Aufmerksamkeit auf sich gezogen. Im Oktober 2023 veröffentlichte das Ministerium für Industrie und Informationstechnologie kürzlich eine Bekanntmachung zur Förderung der Entwicklung und innovativen Entwicklung der 5G Lightweight (RedCap)-Technologie und schlug vor, bis 2025 ein komplettes 5G Lightweight-Industriesystem aufzubauen, die kontinuierliche Entstehung neuer Produkte und Modelle zu erreichen, Anwendungsskalen zu integrieren und gleichzeitig die Sicherheitsfunktionen zu verbessern. Dies war nicht nur ein Vorbote für den kommerziellen Maßstab der 5G Lightweight (RedCap)-Technologie, sondern wird auch den digitalen Prozess des Aufbaus neuer Infrastrukturen, der Transformation und Modernisierung traditioneller Industrien sowie der tiefen Integration der digitalen Wirtschaft und der Realwirtschaft beschleunigen.

5G RedCap: Komplexität vereinfachen und 5G „leichter“ machen

5G Reduced Capability (RedCap) ist ein neues Technologiestandardprotokoll, das von 3GPP in der Phase 5G R17 eingeführt wurde. Es zielt darauf ab, die Anforderungen von IoT-Szenarien mit mittlerer bis konstanter Rate zu erfüllen, indem es die Kapazität und die Kosten von 5G reduziert. Daher wird es auch als „leichtgewichtige, vereinfachte Version von 5G“ bezeichnet.

Im Vergleich zu herkömmlichen 5G-Terminals reduziert RedCap die Komplexität und Kosten des Terminals um etwa 50% bis 65%, indem es die Bandbreite des Terminals, die Anzahl der Sende- und Empfangsantennen und die Modulationsreihenfolge reduziert. Für Anwendungen in der IoT-Branche, die keine extrem hohen Übertragungsraten erfordern, nimmt 5G RedCap zweifellos eine entscheidende Position ein.

5G RedCap: Die „weiße Lücke“ bei 5G schließen

Vor dem Aufkommen von RedCap definierte 5G drei Hauptanwendungsszenarien: Enhanced Mobile Broadband (eMBB), High Reliable Low Delay Communication (uRLLC) und Massive Internet of Things Communication (mMTC), um die IoT-Anwendungsanforderungen der Benutzer mit hohen Raten, geringer Latenz und niedrigen Raten zu erfüllen. IoT-Anwendungen mit moderaten Geschwindigkeits- und Latenzanforderungen wurden jedoch noch nicht abgedeckt, und das Aufkommen der RedCap-Technologie hat diese Lücke geschlossen.

Im Rahmen der 5G-Entwicklung kann RedCap durch Software-Upgrades problemlos in das bestehende 5G-Netzwerk integriert werden. Gleichzeitig erbt es verschiedene hervorragende Funktionen wie geringe Latenz von 5G NR, hohe Zuverlässigkeit, Daten verlassen nicht das Werk, geringer Stromverbrauch, starke Abdeckung usw. Es kann je nach Bedarf für verschiedene Anwendungsszenarien eingeführt werden und erfüllt so effektiv die Geschäftsanforderungen. Die RedCap-Technologie ist wie ein Schlüssel, der den riesigen „Mid-Range“-IoT-Marktraum zwischen eMBB und NB IoT erschließen kann.

Schwerpunkte liegen auf den Bereichen Industrie, Video, tragbare Geräte und Stromversorgung

Der Vorteil von leichtgewichtigem 5G liegt in seiner Fähigkeit, ein breiteres Spektrum an Anwendungsszenarien zu unterstützen, darunter Smart Cities, intelligenter Transport, industrielle Automatisierung usw. Leichtgewichtige Geräte lassen sich einfacher in verschiedenen Umgebungen einsetzen, darunter im Innen- und Außenbereich, in mobilen Fahrzeugen usw., und bieten Benutzern schnellere und zuverlässigere Netzwerkverbindungen. Gleichzeitig können leichtgewichtige 5G-Netzwerke auch die Kosten für Netzwerkaufbau und -wartung senken und die Netzwerkeffizienz und -nachhaltigkeit verbessern.

Typische Anwendungsszenarien:

Betreiber beschleunigen den RedCap-Prozess

Um die Reife der 5G-RedCap-Branche zu beschleunigen, untersuchen große Betreiber die Integration innovativer Anwendungen und beschleunigen die Bereitstellung innovativer Anwendungen:

Seit 2021 erforscht China Telecom kontinuierlich die Anwendungsszenarien von RedCap. Im Jahr 2023 führte das Unternehmen in Shenzhen ein „RedCap City“-Pilotprojekt durch und startete gleichzeitig die Szenariovalidierung in 15 Industrie-Pilotanlagen im ganzen Land. Derzeit ist China Telecom mit mehr als 50 RedCap-Industrieterminals verbunden und hat über 20 Industrieanwendungsszenarien validiert.

China Mobile hat sich mit mehr als zehn Partnern in der Industriekette zusammengeschlossen, um die Innovationsdemonstrationsstadt RedCap „1+5+5“ für 5G-Leichtbautechnologie zu eröffnen, die eine Plattform für Technologietests und Anwendungsdemonstrationen für die vor- und nachgelagerte Industriekette bietet. Gleichzeitig haben auch Chiphersteller, Modulhersteller und Terminalunternehmen Anstrengungen unternommen, um End-to-End-Tests, technische Validierung sowie Produkt- und Lösungsforschung und -entwicklung von RedCap aktiv zu fördern.

China Unicom hat einen Konnektivitätstest mit 100 Stationen sowie Netzwerktests für mehrere Provinz- und Stadtverwaltungen gestartet, um eine technische Validierung der Funktionen, Leistung, Netzwerkoptimierung und End-to-End-Zusammenarbeit von RedCap über alle Frequenzbänder und damit verbundene Geschäfte durchzuführen.

Fokussierung auf 5G RedCap, Förderung der 5G-Empowerment in verschiedenen Branchen

Als starker Teilnehmer der Internet of Things-Branche beobachtet zxnetcom ständig Markttrends und nutzt seine professionellen Forschungs- und Entwicklungskapazitäten, um seine Produkte kontinuierlich zu aktualisieren und zu verbessern. Derzeit integrieren die 5G-Router von zxnetcom nicht nur 5G SA/NSA, 5GLAN, Network Slicing und andere Technologien, sondern unterstützen auch 5G RedCap. Dies senkt die Hürde für Unternehmen, 5G einzusetzen, erheblich und hilft 5G, eine groß angelegte Anwendungsentwicklung zu erreichen.

1. 3GPP R17-Standard: 5G LAN, 5G RedCap;

2. 5G-Hochgeschwindigkeitskonnektivität für alle Netzwerke: 5G-Mobilfunkzugang, unterstützt SA- und NSA-Netzwerke, vollständig kompatibel mit den 5G-Netzwerken der vier großen Betreiber;

3. Ultrastarke WLAN-Abdeckungsfähigkeit: unabhängiger WLAN-Chip, der Hochgeschwindigkeits-WLAN-Zugriff, bis zu 600 Mbit/s Netzwerk, stabiles Signal und überlegene Leistung unterstützt;

4. Unterstützt umfangreiche Industrieprotokolle: Eingebettet in verschiedene Protokolle wie TCP/IP, UDP, ICMP usw., bietet es sichere Tunnel für den Datenfluss. Unterstützt die sekundäre Entwicklung, ermöglicht die lokale Datenspeicherung und -verarbeitung und löst die Probleme diversifizierter Industrieanlagen, unterschiedlicher Kommunikationsprotokolle und schwieriger industrieller Datenerfassung.

5. Unterstützung für Cloud-Management: Unterstützt die Anpassung und den Zugriff auf verschiedene Cloud-Plattformen, darunter Alibaba Cloud, Huawei Cloud, Tencent Cloud, Power Cloud usw. und kann entsprechend den Benutzeranforderungen angepasst werden, um unterschiedliche Geschäftsszenarien und -anforderungen zu erfüllen.

6. Industriestandard: Unterstützt einen weiten Temperaturbereich von -35 °C bis +70 °C, IP40-Schutz, Verpolungsschutz für die Stromversorgung und anderen Hardwareschutz, geeignet für stabilen Betrieb in rauen Umgebungen;

7. VPN ist umfangreich und vielfältig: OpenVPN/PPTP/L2TP/IPSEC;