Was ist 5G RedCap oder NR Light?
5G RedCap is a technology introduced in 3GPP Release 17 with the main objective of providing a simplified version of 5G for devices that do not require full 5G functionality but still need strong connectivity. Traditional 5G (e.g., eMBB) devices support very high data rates, but their design complexity, energy consumption, and cost are too high for some applications. 5G RedCap, on the other hand, simplifies the design of the device and reduces the data transfer capacity and network resource footprint, thereby reducing power consumption and cost.
RedCap ist bekannt als Reduced Capability NR Devices, auch bekannt als NR-Light, und zielt auf Szenarien mit mittleren Datenratenanforderungen, wie z. B. Smart Wearables, industrielles IoT, IoT in Fahrzeugen und bestimmte medizinische Geräte.
Die 5G-Spezifikation sieht drei erste Anwendungsfälle vor: eMBB (Enhanced Mobile Broadband), uRLLC (Ultra-Reliable Low-Latency Communications) und mMTC (Massive Machine Type Communications). eMBB bietet höhere Datenraten und eine verbesserte Latenzzeit. uRLLC bietet die geringstmögliche Latenzzeit, die höchste Netzzuverlässigkeit und ein robustes Sicherheitsniveau, während mMTC einen extrem niedrigen Stromverbrauch und eine verbesserte Abdeckung in Gebäuden bietet.
Was macht 5G RedCap einzigartig?
Niedrige Latenzzeit: 5G RedCap devices excel in application scenarios with low latency requirements, making them suitable for IoT applications that require fast response, such as industrial control and automation equipment.
Verlässlichkeit: 5G RedCap’s high reliability ensures stable communications in mission-critical scenarios, making it suitable for applications requiring high stability, such as security monitoring and telemedicine.
Datenrate in der Spitze: 5G RedCap’s lower peak data rate compared to other 5G devices makes it suitable for IoT applications that don’t require high-speed data transmission, such as sensors and environmental monitoring devices.
Breiter Geltungsbereich: Although 5G RedCap’s coverage is not as good as traditional 5G, its coverage is still wide enough for devices in different environments, such as urban and rural areas.
Lebensdauer der Batterie: 5G RedCap supports low power consumption, making it suitable for devices that require long battery life, such as IoT terminals. This is especially important in scenarios where it is difficult to replace batteries frequently.
Geringe Kosten: 5G RedCap’s low cost features reduce device manufacturing and operating costs, making it ideal for large-scale IoT deployments and edge computing devices.
Jede Technologie ist auf ein bestimmtes Marktsegment ausgerichtet und bietet ihren Nutzern eine breite Palette von Möglichkeiten. Dennoch gibt es noch Lücken bei einigen IoT- und Verbraucheranwendungen in Bereichen wie industrielle Überwachung und Steuerung, Telematik, Videoüberwachung, Sensornetzwerke und Wearables.
Vergleich der Funktionalitäten
R18, R17, R16, R15, NB-IoT und LTE-M sind verschiedene Kommunikationstechnologien für 5G-Netze und IoT-Anwendungen mit eigenen Merkmalen und Anwendungsszenarien, die von 5G NR mit hohen Datenraten und geringer Latenz bis zu NB-IoT und LTE-M mit geringem Stromverbrauch und massiver Konnektivität reichen.
| Merkmal | LTE-M (Kat. M1) | NB-IoT (Kat. NB1) | R15/16 NR eMBB | R17 NR RedCap | R18 NR RedCap (Erwartet) |
| Bandbreite | 1,4 MHz | 180 kHz | 100 MHz (FR1) / 200 MHz (FR2) | 20 MHz (FR1) / 100 MHz (FR2) | 20 MHz oder 5 MHz (FR1) |
| Duplexing-Modus | FD/HD-FDD, TDD | HD-FDD, TDD | FD-FDD, TDD | FD/HD-FDD, TDD | FD/HD-FDD, TDD |
| Benutzer-Antenne | 1T1R | 1T1R | 1T2R (FDD)/1T4R (TDD) | 1T1R/1T2R | 1T1R/1T2R |
| Maximale Modulationsfolge | 16QAM | QPSK | 256QAM (DL), 64QAM (UL) | 64QAM (256QAM optional) | 64QAM (256QAM optional) |
| Spitzen-Datenrate - DL | 588 kbps | 26 kbps | 2,3 Gbit/s | 220 Mbit/s | 10 Mbit/s |
| Spitzen-Datenrate - UL | 1119 kbps | 66 kbps | 468 Mbit/s | 120 Mbit/s | 10 Mbit/s |
Schlussfolgerung
NR-RedCap steigert die Entwicklung und Bedeutung der 5G-Konnektivität für IoT-Anwendungen im mittleren Bereich. NR-RedCap adressiert den Bedarf an einer Konnektivitätslösung, die als kritische Brücke im 5G-Raum zwischen LTE-M/NB-IoT und eMBB/URLLC-Funktionalität dient und auf IoT-Anwendungen zugeschnitten ist, die von den Fortschritten von 5G profitieren, ohne dass eine vollständige eMBB- oder URLLC-Funktionalität erforderlich ist. Die Verbesserungen in R18 sollen die Gerätearchitekturen vereinfachen, die Netzwerkintegration verbessern, energieeffiziente Funktionen einführen und flexible Bereitstellungsoptionen bieten, um die sich entwickelnden IoT-Anforderungen zu erfüllen.