Wat is 5G RedCap of NR Light?
5G RedCap is een technologie die in 3GPP Release 17 is geïntroduceerd, met als hoofddoel het bieden van een vereenvoudigde versie van 5G voor apparaten die geen volledige 5G-functionaliteit nodig hebben, maar wel een sterke connectiviteit vereisen. Traditionele 5G-apparaten (bijvoorbeeld eMBB) ondersteunen zeer hoge datasnelheden, maar hun ontwerpcomplexiteit, energieverbruik en kosten zijn voor sommige toepassingen te hoog. 5G RedCap daarentegen vereenvoudigt het ontwerp van het apparaat en vermindert de gegevensoverdrachtscapaciteit en het gebruik van netwerkbronnen, waardoor het energieverbruik en de kosten worden verlaagd.
RedCap staat bekend als NR-apparaten met beperkte functionaliteit, ook wel NR-Light genoemd, en is bedoeld voor toepassingen waarbij een gemiddelde gegevenssnelheid vereist is, zoals slimme wearables, industrieel IoT, het internet der dingen (IoT) in voertuigen en bepaalde medische apparaten.
De 5G-specificatie definieert drie initiële gebruiksscenario’s: eMBB (enhanced mobile broadband), uRLLC (ultra-reliable low-latency communications) en mMTC (massive machine-type communications). eMBB biedt hogere datasnelheden en een verbeterde latentie. uRLLC biedt de laagst mogelijke latentie, de hoogste netwerkbetrouwbaarheid en een robuust beveiligingsniveau, terwijl mMTC een ultralaag stroomverbruik en verbeterde dekking binnenshuis biedt.
Wat maakt 5G RedCap zo uniek?
Lage latentie: 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.
Betrouwbaarheid: De hoge betrouwbaarheid van 5G RedCap zorgt voor stabiele communicatie in missiekritieke scenario’s, waardoor het geschikt is voor toepassingen die een hoge stabiliteit vereisen, zoals beveiligingsmonitoring en telegeneeskunde.
Maximale gegevenssnelheid: Doordat de maximale gegevenssnelheid van de 5G RedCap lager ligt dan die van andere 5G-apparaten, is het apparaat geschikt voor IoT-toepassingen waarvoor geen snelle gegevensoverdracht nodig is, zoals sensoren en apparatuur voor milieumonitoring.
Breed bereik: Hoewel de dekking van 5G RedCap niet zo goed is als die van traditioneel 5G, is deze toch ruim voldoende voor apparaten in verschillende omgevingen, zoals stedelijke en landelijke gebieden.
Levensduur van de batterij: 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.
Voordelig: 5G RedCap’s low-cost features reduce device manufacturing and operating costs, making it ideal for large-scale IoT deployments and edge computing devices.
Elke technologie is ontworpen om zich op een specifiek marktsegment te richten en biedt haar gebruikers een breed scala aan mogelijkheden. Toch zijn er nog steeds hiaten in sommige IoT- en consumententoepassingen op gebieden als industriële monitoring en besturing, telematica, videobewaking, sensornetwerken en wearables.
Vergelijking van functionaliteiten
R18, R17, R16, R15, NB-IoT en LTE-M zijn verschillende communicatietechnologieën voor 5G-netwerken en IoT-toepassingen, elk met hun eigen kenmerken en toepassingsgebieden, variërend van 5G NR met hoge datasnelheden en lage latentie tot NB-IoT en LTE-M met een laag stroomverbruik en enorme connectiviteit.
| Functie | LTE-M (Cat M1) | NB-IoT (Cat NB1) | R15/16 NR eMBB | R17 NR RedCap | R18 NR RedCap (verwacht) |
| Bandbreedte | 1,4 MHz | 180 kHz | 100 MHz (FR1) / 200 MHz (FR2) | 20 MHz (FR1) / 100 MHz (FR2) | 20 MHz of 5 MHz (FR1) |
| Duplexmodus | FD/HD-FDD, TDD | HD-FDD, TDD | FD-FDD, TDD | FD/HD-FDD, TDD | FD/HD-FDD, TDD |
| Gebruikersantenne | 1T1R | 1T1R | 1T2R (FDD)/1T4R (TDD) | 1T1R/1T2R | 1T1R/1T2R |
| Maximale modulatieorde | 16QAM | QPSK | 256QAM (DL), 64QAM (UL) | 64QAM (256QAM optioneel) | 64QAM (256QAM optioneel) |
| Maximale gegevenssnelheid – DL | 588 kbps | 26 kbps | 2,3 Gbps | 220 Mbps | 10 Mbps |
| Maximale gegevenssnelheid – UL | 1119 kbps | 66 kbps | 468 Mbps | 120 Mbps | 10 Mbps |
Conclusie
NR-RedCap versterkt de ontwikkeling en het belang van 5G-connectiviteit voor midrange IoT-toepassingen. NR-RedCap voorziet in de behoefte aan een connectiviteitsoplossing die fungeert als een cruciale brug in de 5G-omgeving tussen LTE-M/NB-IoT en eMBB/URLLC-functionaliteit, en is afgestemd op IoT-toepassingen die profiteren van de voordelen van 5G zonder dat volledige eMBB- of URLLC-functionaliteit nodig is. De verbeteringen in R18 zijn bedoeld om de architectuur van apparaten te vereenvoudigen, de netwerkintegratie te verbeteren, energie-efficiënte functies te introduceren en flexibele implementatiemogelijkheden te bieden om aan de veranderende IoT-eisen te voldoen.
Agnes Wang is an IoT Solutions Specialist at IOTRouter, focusing on industrial IoT gateways, edge computing, and industrial automation solutions.
She specializes in industrial communication technologies, including Modbus, IEC 60870-5-104, MQTT, OPC UA, PLC integration, and remote monitoring applications. She contributes to technical articles and application guides covering industrial IoT solutions, protocol conversion, and edge computing.
