來源:博觀科技日期:2022-03-01 17:39:47
為了加速5G商用落地,RedCap在多項關鍵技術指標上對5G進行裁剪,得到了一個性能和成本均衡的“新5G”,這使得RedCap有望替代4G中、高速率物聯,將5G帶入到更廣泛的物聯網場景中。為了幫助5G RedCap掃平商業化障礙,全球領先的物聯網整體解決方案供應商移遠通信率先開展符合5G R17標準模組的研發,并于日前正式推出5G RedCap模組——Rx255C系列,幫助5G在RedCap領域完成快速落地。
一、讓5G“輕裝上陣”,RedCap到底做出了哪些改變呢?
如上所述,在5G R17標準定義里,RedCap主要面向中高速物聯場景。此前,由于傳統5G模組在上述場景應用過程中出現了太多的功能冗余,造成了性能和成本的浪費,功耗和散熱上也有很大的挑戰,因此主要依靠4G來進行通信。比如在常見的工業物聯網場景中,這種成本上的不匹配現象更加明顯。
在日常生活中,可以看出在很多場景下,終端應用都無須使用5G eMBB所帶來的100MHz以上帶寬以及100Mbps上行峰值速率;而當前5G模組的典型時延在5-10ms,可靠性可以高達99.999%,這一標準也遠超很多終端應用對可靠性的要求;5G mMTC也是主要面向低功耗、低成本、低速率場景,帶寬小于1.4MHz、速率低于1Mbps。
因此,在5G eMBB、5G uRLLC和5G mMTC之間,存在著一個巨大的空白區,這便是人們定義的中高速5G物聯場景,RedCap的出現就是為了滿足這些場景的需求,找到性能和成本的最佳平衡。
那么,5G RedCap到底做出了哪些改變呢?通過《中國聯通5G RedCap白皮書》中對RedCap基本通信功能要求的描述,將這些內容匯總可以得出,RedCap在覆蓋范圍、頻譜效率、移動性、功耗、帶寬、天線配置、下行MIMO層數、調制階數等方面對傳統的5G部分功能進行了裁剪。
在功耗技術上,RedCap通過采用5G相關的節能技術,能讓模組在保證低成本的同時,功耗明顯低于傳統5G模組。此外,RedCap原生于5G,具備很多4G模組并不具備的5G增強性能,包括5G切片、5G LAN、高精度授時、5G uRLLC等,也就是說RedCap允許方案設計按需引入5G NR的能力,大幅提升了方案的靈活度以及應用的覆蓋范圍。
在3GPP R17的標準定義中,RedCap支持的三大場景分別是可穿戴設備、工業傳感器和視頻傳輸。不過,從業者將RedCap技術和終端需求對比后發現,RedCap的潛力遠不止于此。綜合多份白皮書和技術博文的內容來看,以DTU、CPE和工業網關為代表的工業控制應用,以智能手表、XR眼鏡等為代表的可穿戴設備,以安全駕駛、T-BOX為代表的車聯網應用,以視頻傳輸、巡邏機器人、智慧門禁為代表智慧城市應用,以及以電力、礦山為代表的智慧能源,這五大領域有望率先受益,并逐漸擴散到港口、醫療、文旅等其他垂直領域。
二、如何助力RedCap落地?答案是RedCap模組
如何幫助這些領域快速享受到RedCap帶來的技術福利呢?答案是RedCap模組。
5G模組作為行業終端接入5G網絡的關鍵部件,是承接上游標準化芯片和下游高度碎片化行業應用的關鍵環節,也是推動物聯網應用的普及,打通底層鏈路的重要基礎。在 5G驅動數字經濟發展的今天,5G模組的重要性毋庸置疑。
當前全球5G建設均基于5G第一版標準即3GPP R15版本,該版本的目標是以最快的速度提供“能用”的標準,實現5G的基本功能。5G R16則主要實現了從“能用”到“好用”的轉變,圍繞新能力拓展、已有能力挖潛、運維降本增效三大方面,進一步增強了5G的服務應用能力,提高了5G的效率。
通信行業作為標準化很高的行業,面對大量需求不同的行業應用,模組廠商需要提煉行業通用性的需求,也需要一定程度上滿足不同行業垂直應用的定制化需求。像具備高穩定性、適配行業需求、高性價比的5G模組是助力5G ToB 走向規模商用的重要因素之一。
在中國工信部等十部門印發的《5G應用“揚帆”行動計劃(2021-2023年)》中明確提出,要加快輕量化5G芯片模組的研發及產業化,進一步提升終端模組性價比,滿足行業應用個性化需求,提升產業基礎支撐能力。同時,在《中國聯通5G RedCap白皮書》中也花費了大量篇幅來描述 RedCap模組的元器件選擇、接口、封裝等規范。之所以政策和白皮書如此重視模組環節,一個重要的原因在于模組能夠釋放 RedCap技術的自由度,滿足不同行業的差異化需求。
三、Rx255C系列模組完美詮釋RedCap
2月,移遠通信宣布正式推出輕量化5G RedCap模組Rx255C系列。該系列新品包含RG255C和RM255C兩大版本,具有優越的無線連接和超高可靠性低延遲通信(URLLC)能力,同時對產品的尺寸、耗能和成本效益等方面也進行了大幅度優化。
基于高通驍龍?X35 5G平臺,Rx255C系列符合3GPP Release 17標準且支持5G獨立(SA)模式,在sub-6GHz頻段的最大帶寬可達20MHz;同時可兼容LTE網絡,廣泛覆蓋全球主流運營商。Rx255C系列的理論下行峰值速率約為220 Mbps,最大上行速率約100 Mbps,足以滿足機器人、DTU、無人機、智能港口、智能電網、AR/VR可穿戴設備、學習電腦以及其他中速移動寬帶設備對傳輸速率的需求。
由于支持RedCap技術,Rx255C優化了天線數量,降低發射和接收帶寬,并提供64QAM/256QAM(可選)調制方式,因此極大地優化了成本效益和產品尺寸。此外,驍龍X35的高集成度和獨特的架構可為模組產品實現低功耗的特點,還能夠助力絕大多數的全新終端品類獲取5G功能。同時,Rx255C系列支持L1+L5雙頻GNSS定位,可為智能終端提供精準定位服務。據悉,移遠通信5G RedCap模組Rx255C系列將于2023年上半年提供工程樣片。
我們上面已經提到,RedCap在帶寬、天線配置、下行MIMO層數、調制階數等方面對5G功能進行了裁剪。Rx255C系列模組同樣優化了天線數量,降低發射和接收帶寬,并提供64QAM/256QAM(可選)調制方式。通過這樣的創新設計,該系列模組在成本和尺寸方面具有突出的優勢。并且,得益于核心芯片的高集成度和獨特的架構,Rx255C系列模組的功耗水平也得到了進一步降低。
在性能裁剪的同時,RedCap技術也要求模組能夠針對不同的終端應用提供差異化的5G增強性能。移遠通信在受訪時也指出,自5G技術伴隨著3GPP R15標準問世以來,絕大多數的應用場景,或者說可以達到商用化的應用場景,都主要利用了5G的高傳輸速率特性。而5G技術的其它先進特性,如高精度授時、高可靠性、非衛星定位等等,一方面由于應用場景不成熟,另一方面由于高傳輸速率帶來的高設備成本、高耗能、高電信資費等因素,一直沒有得到非常廣泛的利用。
針對這一行業痛點,Rx255C系列模組支持L1+L5雙頻GNSS定位,幫助智能終端實現精準定位;提供PCIe 2.0、USB 2.0等接口以及包括VoLTE和DFOTA在內的輔助功能,提升終端方案的開發自由度;提供各種配套的高性能5G天線,可根據終端需求靈活地增強天線性能;還有配套可選的預認證服務,進一步降低了終端設備的開發周本,縮短了開發周期。
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