Qu'est-ce que le réseau 5G RedCap ?
RedCap (Reduced Capability) est un mode réseau 5G spécialisé défini par l'organisme de normalisation 3GPP, également connu sous le nom de 5G allégée.
En réduisant la bande passante des terminaux, le nombre d'antennes émettrices-réceptrices et l'ordre de modulation, RedCap diminue les coûts, la taille et la consommation d'énergie des terminaux, ce qui le rend plus adapté aux applications commerciales à grande échelle des réseaux 5G.
Comment RedCap réduit les coûts de fabrication
Afin de réduire les coûts de fabrication, les terminaux RedCap utilisent principalement les technologies suivantes :
Réduction de la bande passante
Les terminaux RedCap prennent en charge des capacités de bande passante réduites en FR1 et FR2, passant respectivement de 100 MHz et 200 MHz à 20 MHz et 100 MHz.
Cette simplification réduit la complexité des composants de bande de base, notamment les convertisseurs analogique-numérique/numérique-analogique, les modules FFT/IFFT et les tampons de données.
Il est essentiel de noter que cela est réalisé tout en conservant le processus d'accès 5G R16, ce qui permet d'éviter la fragmentation du marché.
Réduction du nombre d'antennes
Alors que les terminaux 5G R16 traditionnels utilisent des antennes 2T4R, RedCap réduit cette configuration à 1T1R ou 1T2R.
Cette réduction minimise le besoin de filtres RF et de modules émetteurs-récepteurs, ce qui se traduit par une baisse des coûts des terminaux tout en préservant la puissance de transmission et la sensibilité essentielles.
Limitation de l'ordre de modulation
Contrairement aux terminaux NR standard qui prennent en charge la modulation 256QAM, RedCap ajuste les exigences de modulation à un maximum de 64QAM pour les liaisons montantes et descendantes.
Cet ajustement réduit les coûts associés aux émetteurs-récepteurs RF et aux convertisseurs analogique-numérique/numérique-analogique (AD/DA) à haute vitesse.
Optimisation en mode duplex
RedCap prend en charge les modes duplex FD-FDD et TDD.
De plus, il introduit un mode semi-duplex, remplaçant les duplexeurs par des commutateurs et des filtres.
Cela facilite le fonctionnement en semi-duplex sur différentes bandes d'émission/réception FDD, ce qui réduit efficacement les coûts matériels RF tout en répondant aux exigences en matière de transmission de données.
Réduction du nombre de supports radio de données (DRB) :
Le nombre maximal de supports radio de données (DRB) pris en charge par les terminaux RedCap est réduit de 16 à 8.
Cette réduction diminue les coûts liés à la mémoire et au tampon de puce, ce qui répond aux exigences d'applications spécifiques.
Comparaison entre RedCap et la norme 5G
| Fonctionnalité | 5G standard | RedCap 5G |
| Capacité réseau | Débits de données plus élevés, latence réduite | Capacité réseau réduite, débits de données plus faibles et latence potentiellement plus élevée |
| Coût et demande en ressources | Nécessite davantage de ressources, ce qui entraîne des coûts plus élevés. | Baisse de la demande en ressources, offrant un bon rapport coût-efficacité |
| Flexibilité | À usage général, convient à une large gamme d'applications | Optimisé pour des scénarios spécifiques, fournissant des solutions personnalisées |
| Scénarios d'application | Communication mobile, IoT, informatique en périphérie | Déploiements IoT, applications industrielles, réseaux privés |
| Performance | Haute performance, idéal pour les applications sensibles à la vitesse et à la latence | Rentable, avec des compromis potentiels en termes de performances |
Applications RedCap
La capacité de RedCap à fournir une connectivité efficace et rentable en fait la solution idéale pour une multitude d'applications spécialisées. Cela inclut l'automatisation industrielle, les systèmes de surveillance avancés, les appareils portables, les solutions pour le secteur de l'énergie, les véhicules connectés et les technologies fondamentales des villes intelligentes et de la fabrication.
- Capteurs sans fil industriels : déployés dans des environnements industriels pour la détection de la pression, de l'humidité, du mouvement, de la température et de l'accélération. Ces applications exigent une disponibilité de 99,99 %, une latence de bout en bout inférieure à 100 ms et des exigences strictes en matière de latence (5 à 10 ms) pour les capteurs critiques pour la sécurité.
- Vidéosurveillance : mise en œuvre dans des applications telles que la gestion urbaine, la surveillance industrielle/agricole et la surveillance de sécurité. RedCap offre une solution économique et flexible pour la transmission vidéo. Une vidéosurveillance économique nécessite des débits de données de 2 à 4 Mbps, tandis que les systèmes haut de gamme nécessitent 7,5 à 25 Mbps. La latence doit être inférieure à 500 ms, avec une fiabilité de communication comprise entre 99 % et 99,9 %.
- Appareils portables : comprend les montres connectées, les appareils de surveillance de la santé, les lunettes AR/VR et les équipements de surveillance médicale. RedCap garantit une communication efficace tout en respectant des contraintes strictes en matière de taille et d'alimentation.
- Secteur énergétique : facilite les applications dans les domaines de la production, du transport, de la transformation et de la distribution d'électricité, notamment les inspections par drone, la surveillance des lignes électriques et l'automatisation des réseaux intelligents.
- Véhicules connectés et appareils portables intelligents : RedCap répond aux besoins de communication des applications V2X (véhicule-à-tout) et des appareils portables intelligents, tout en restant rentable.
- Fabrication intelligente, réseaux intelligents, villes intelligentes : RedCap joue un rôle crucial dans la transformation numérique de divers secteurs en fournissant des solutions de connectivité optimisées.
Conclusion
La technologie RedCap est largement applicable dans divers secteurs, en particulier dans les contextes où le coût, la consommation d'énergie et le format sont des considérations primordiales.
Grâce à une connectivité 5G optimisée, RedCap favorise la mise en œuvre de la 5G dans des cas d'utilisation spécialisés et sensibles aux coûts.
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