縮小版的5G可能會(huì)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(huì)點(diǎn)燃物聯(lián)網(wǎng)世界，但事實(shí)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(duì)管理，采用速度緩慢。

IDC 5G和移動(dòng)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(jìn)功能也需要付出高昂的代價(jià)，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(huì)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(jì)。RedCap可能會(huì)成為點(diǎn)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(jì)將在一年內(nèi)獲得批準(zhǔn)。5G Advanced中將包含的一個(gè)關(guān)鍵功能，是一個(gè)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(jìn)的蜂窩網(wǎng)絡(luò)更快地?cái)U(kuò)展。

Leigh表示：“物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域5G的采用速度緩慢的一個(gè)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?！比绻鸚iFi和傳統(tǒng)3G LTE等連接選項(xiàng)有效，就沒有真正的動(dòng)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(kuò)大中受益，這將使物聯(lián)網(wǎng)在更多的地點(diǎn)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(jiān)固耐用等問題。

RedCap面臨哪些障礙?

隨著運(yùn)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(dú)立組網(wǎng)(SA)和非獨(dú)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(yùn)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(dòng)供應(yīng)商協(xié)會(huì)(GSA)的數(shù)據(jù)，102個(gè)國家的259家運(yùn)營商已推出商用5G服務(wù)，但只有41家運(yùn)營商推出或部署公共5G SA網(wǎng)絡(luò)，而115家運(yùn)營商屬于更廣泛的類別，包括評估、測試、試點(diǎn)和規(guī)劃SA網(wǎng)絡(luò)。

隨著5G SA擴(kuò)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(gè)月的時(shí)間，但移動(dòng)供應(yīng)商和運(yùn)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(shí)驗(yàn)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(tái)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(jì)，但性能相當(dāng)或更好，理論最大下行鏈路吞吐量高達(dá)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(yùn)行的選項(xiàng)，”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(duì)管理等的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備一樣提供服務(wù)?！?/p>

5G RedCap的另一個(gè)優(yōu)勢是，能夠?yàn)槌杀久舾星铱臻g有限的消費(fèi)者可穿戴設(shè)備提供連接。Sikes指出：“5G RedCap核心設(shè)計(jì)的單載波最大帶寬為20MHz，無需將多個(gè)載波聚合在一起。與智能手機(jī)等全功能5G NR設(shè)備所需的更復(fù)雜的MIMO天線設(shè)計(jì)不同，這允許使用一個(gè)發(fā)射器(1TX)和一個(gè)或兩個(gè)接收器(1RX或2RX)進(jìn)行更簡單、更小的天線設(shè)計(jì)?！?/p>

MediaTek還與Ericsson合作，在瑞典的Ericsson實(shí)驗(yàn)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(gè)頻帶作為上行鏈路和下行鏈路，在兩者之間進(jìn)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?cái)z像頭，這些設(shè)備需要一致的連接，而不會(huì)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(gè)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(gè)里程碑。通過在FDD和TDD頻段上實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和新無線電語音(VoNR)，Ericsson RedCap正在以經(jīng)濟(jì)高效的方式為消費(fèi)者和行業(yè)開創(chuàng)一系列全新的用例?！?/p>

測試采用預(yù)商用的Ericsson RedCap軟件和MediaTek RedCap測試平臺(tái)，進(jìn)行FDD數(shù)據(jù)呼叫，實(shí)現(xiàn)下行220Mbps、上行74Mbps的吞吐速度。移動(dòng)合作伙伴還進(jìn)行了TDD數(shù)據(jù)呼叫，下行速度達(dá)到153 Mbps，上行速度達(dá)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(fèi)類可穿戴設(shè)備和工業(yè)傳感器。Ericsson計(jì)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(bǔ)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(jìn)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(jì)為通過軟件補(bǔ)丁進(jìn)行升級?！睆睦碚撋现v，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(shí)不會(huì)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(shí)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(dòng)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(shí)是，一個(gè)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(huì)開始改變這一現(xiàn)狀，促使運(yùn)營商加快升級到5G SA，然后是5.5G，這樣就可以為需要更實(shí)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)?？尚?。