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縮小版的5G可能會引發(fā)可穿戴設(shè)備、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、監(jiān)控和安全領(lǐng)域的激增。
5G蜂窩技術(shù)的到來本應(yīng)會點燃物聯(lián)網(wǎng)世界，但事實并非如此。這并不是說火焰已經(jīng)被澆滅，而是物聯(lián)網(wǎng)的增長已經(jīng)悶燒，而不是熊熊燃燒。
5G本身已廣泛部署在各種用例中，但對于以物聯(lián)網(wǎng)為中心的企業(yè)應(yīng)用，如醫(yī)療相關(guān)的可穿戴設(shè)備、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)控和安全、資產(chǎn)跟蹤和車隊管理，采用速度緩慢。
IDC 5G和移動性研究部研究經(jīng)理Jason Leigh表示：“就延遲和帶寬而言，絕大多數(shù)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備不需要5G。5G就像法拉利引擎，但大多數(shù)汽車不需要法拉利引擎。”5G的先進功能也需要付出高昂的代價，許多物聯(lián)網(wǎng)用例無法支持額外的成本。
然而，這種情況可能會隨著即將推出的5G規(guī)范而改變，該規(guī)范被稱為RedCap，專門為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備設(shè)計。RedCap可能會成為點燃物聯(lián)網(wǎng)世界的火花。
什么是RedCap?
下一代蜂窩技術(shù)是5G Advanced或5.5G。該規(guī)范預(yù)計將在一年內(nèi)獲得批準(zhǔn)。5G Advanced中將包含的一個關(guān)鍵功能，是一個名為“新型無線電降低能力(RedCap)設(shè)備”的設(shè)備類別。
RedCap包含多種功能，可以平衡覆蓋和吞吐量等因素與限制，如有限的電池壽命和缺乏天線。這種組合支持的用例并不總是需要當(dāng)前5G技術(shù)的高性能，但可以通過先進的蜂窩網(wǎng)絡(luò)更快地擴展。
Leigh表示：“物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域5G的采用速度緩慢的一個主要原因是，傳統(tǒng)技術(shù)在許多用例中都能很好地發(fā)揮作用。”如果WiFi和傳統(tǒng)3G LTE等連接選項有效，就沒有真正的動力去改變，雖然3G已在美國被淘汰，但在世界大部分地區(qū)其仍然占據(jù)主導(dǎo)地位。
RedCap希望物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)能夠從5G部署規(guī)模的不斷擴大中受益，這將使物聯(lián)網(wǎng)在更多的地點和更多的設(shè)備上變得可行。由于許多受限的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的設(shè)備功能較少，RedCap將使設(shè)備制造商更容易優(yōu)先考慮低功耗和堅固耐用等問題。
RedCap面臨哪些障礙？
隨著運營商和電信企業(yè)爭相建設(shè)第一波5G網(wǎng)絡(luò)，其將5G部署分為兩類：獨立組網(wǎng)(SA)和非獨立組網(wǎng)(NSA)。如今，大多數(shù)5G網(wǎng)絡(luò)都是NSA 5G，通常是5G無線接入設(shè)備和4G基礎(chǔ)設(shè)施的組合。
然而，從目前的規(guī)范來看，RedCap似乎將要求運營商部署5G SA，這仍然是5G部署的一小部分。根據(jù)全球移動供應(yīng)商協(xié)會(GSA)的數(shù)據(jù)，102個國家的259家運營商已推出商用5G服務(wù)，但只有41家運營商推出或部署公共5G SA網(wǎng)絡(luò)，而115家運營商屬于更廣泛的類別，包括評估、測試、試點和規(guī)劃SA網(wǎng)絡(luò)。
隨著5G SA擴展的穩(wěn)步增長，RedCap有望成為從傳統(tǒng)連接到標(biāo)準(zhǔn)化全5G生態(tài)系統(tǒng)的重要橋梁。
RedCap測試已經(jīng)開始
盡管5.5G距離成為正式規(guī)范至少還需要幾個月的時間，但移動供應(yīng)商和運營商并沒有等待。他們已經(jīng)在測試5.5G之前的設(shè)備、基礎(chǔ)設(shè)施和網(wǎng)絡(luò)。
AT&T、Ericsson、Nokia和MediaTek都在測試高級5G。7月，AT&T使用新部署的5G SA網(wǎng)絡(luò)在實驗室和現(xiàn)場測試了5G RedCap數(shù)據(jù)呼叫。該測試采用MediaTek的RedCap平臺連接Nokia的AirScale無線電接入設(shè)備，然后連接AT&T的5G SA網(wǎng)絡(luò)核心。
“5G RedCap專為當(dāng)前由LTE CAT-4提供服務(wù)的設(shè)備而設(shè)計，但性能相當(dāng)或更好，理論最大下行鏈路吞吐量高達150Mbps。其有助于降低5G設(shè)備的復(fù)雜性、成本和尺寸，還引入了允許設(shè)備在較低功率水平下運行的選項，”AT&T的Jason Sikes在一篇有關(guān)RedCap測試的企業(yè)博客文章中寫道：“這些升級將為產(chǎn)品和應(yīng)用帶來5G，全功能5G技術(shù)無法像智能手表和AR眼鏡等可穿戴設(shè)備，以及用于醫(yī)療保健、資產(chǎn)跟蹤、智能家居系統(tǒng)、車隊管理等的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備一樣提供服務(wù)。”
5G RedCap的另一個優(yōu)勢是，能夠為成本敏感且空間有限的消費者可穿戴設(shè)備提供連接。Sikes指出：“5G RedCap核心設(shè)計的單載波最大帶寬為20MHz，無需將多個載波聚合在一起。與智能手機等全功能5G NR設(shè)備所需的更復(fù)雜的MIMO天線設(shè)計不同，這允許使用一個發(fā)射器(1TX)和一個或兩個接收器(1RX或2RX)進行更簡單、更小的天線設(shè)計。”
MediaTek還與Ericsson合作，在瑞典的Ericsson實驗室測試TDD和FDD頻段上的數(shù)據(jù)和新無線電語音(VoNR)通話。TDD使用一個頻帶作為上行鏈路和下行鏈路，在兩者之間進行切換。FDD上行和下行使用不同的頻段。該測試旨在展示Ericsson RedCap作為可行的無線接入網(wǎng)絡(luò)(RAN)軟件的能力，該軟件將支持5.5G用例，如可穿戴設(shè)備、傳感器和工業(yè)監(jiān)控攝像頭，這些設(shè)備需要一致的連接，而不會迅速耗盡設(shè)備的電池。
Ericsson 5G RAN產(chǎn)品線負(fù)責(zé)人Sibel Tombaz表示：“Ericsson精簡功能軟件將為不需要全方位5G性能的新型設(shè)備開辟一個全新的可能性世界，這些FDD和TDD呼叫是這一旅程中至關(guān)重要的第一個里程碑。通過在FDD和TDD頻段上實現(xiàn)數(shù)據(jù)和新無線電語音(VoNR)，Ericsson RedCap正在以經(jīng)濟高效的方式為消費者和行業(yè)開創(chuàng)一系列全新的用例。”
測試采用預(yù)商用的Ericsson RedCap軟件和MediaTek RedCap測試平臺，進行FDD數(shù)據(jù)呼叫，實現(xiàn)下行220Mbps、上行74Mbps的吞吐速度。移動合作伙伴還進行了TDD數(shù)據(jù)呼叫，下行速度達到153 Mbps，上行速度達到13.5 Mbps。這些速度足以支持一系列物聯(lián)網(wǎng)用例，包括消費類可穿戴設(shè)備和工業(yè)傳感器。Ericsson計劃在11月之前將預(yù)先規(guī)范的RedCap生態(tài)系統(tǒng)投入商業(yè)使用，并將其作為現(xiàn)有5G SA網(wǎng)絡(luò)的軟件補充。
RedCap是邁向6G的必要一步嗎？
5.5G的一大優(yōu)勢是其可以作為軟件升級進行部署。Leigh表示：“業(yè)界在早期5G部署中真正做對的一件事是，將其設(shè)計為通過軟件補丁進行升級。”從理論上講，這意味著5.5G可以適應(yīng)傳統(tǒng)的LTE基礎(chǔ)設(shè)施，并且可以包含一些向后兼容性措施來適應(yīng)傳統(tǒng)設(shè)備。
大多數(shù)人想到的可穿戴設(shè)備往往是已經(jīng)在使用的設(shè)備，例如智能手表。然而，隨著低成本設(shè)備的連接性更好，RedCap將支持嵌入ID標(biāo)簽中的傳感器，甚至用于地理圍欄的安全帽等用例。與RFID和WiFi相比，RedCap的優(yōu)勢在于，設(shè)備在離開設(shè)施時不會失去連接。但在當(dāng)今大多數(shù)情況下，添加蜂窩網(wǎng)絡(luò)的成本過高。此外，添加蜂窩網(wǎng)絡(luò)意味著添加額外的天線和升級的電池。
專家們認(rèn)為，引入受限設(shè)備的能力是邁向全5G生態(tài)系統(tǒng)的必要一步，但更現(xiàn)實的情況是，這種程度的普及將伴隨6G而來。
頻譜是行業(yè)的命脈，如果開始談?wù)?G，那么頻譜從何而來？6G頻譜很可能來自關(guān)閉傳統(tǒng)的蜂窩連接。如今，LTE在全球范圍內(nèi)衰落，但在美國，關(guān)閉3G是一件痛苦的事情。RedCap是向通用移動生態(tài)系統(tǒng)長期遷移的必要組成部分。
如今，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備有多種連接方式：WiFi、LPWAN、藍(lán)牙、LTE和5G。這可能看起來很豐富，并且為制造商和客戶提供了豐富的選擇，但現(xiàn)實是，一個四分五裂的市場，互操作性差，導(dǎo)致增長慢于預(yù)期。
RedCap可能會開始改變這一現(xiàn)狀，促使運營商加快升級到5G SA，然后是5.5G，這樣就可以為需要更實惠的5G版本的客戶提供服務(wù)，使其物聯(lián)網(wǎng)用例大規(guī)模可行。
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