5G RedCap

O que é o 5G RedCap?

RedCap é uma variação da tecnologia 5G criada por aprimoramentos na versão 17 do 3GPP. O RedCap permite que dispositivos da Internet das Coisas (IoT) com recursos reduzidos se conectem à Internet por meio de redes 5G. Esses dispositivos RedCap são menos complexos, menos caros e mais eficientes em termos de energia do que os dispositivos 5G convencionais, como smartphones. No entanto, eles não requerem todos os recursos e o desempenho habilitados pelo padrão 5G New Radio (NR).

Que tipos de dispositivos usam o 5G RedCap?

O 5G RedCap aborda aplicativos para dispositivos de IoT mais simples e de baixo custo, como sensores e atuadores que enviam pequenos pacotes de informações continuamente e exigem uma bateria de longa duração. Esses aplicativos não se encaixam perfeitamente em nenhum caso de uso inicial definido pelo padrão 5G NR. A versão 17 especifica três casos de uso RedCap: sensores industriais sem fio, dispositivos vestíveis de saúde e dispositivos de vigilância.

Cada caso de uso do RedCap tem seus próprios requisitos de taxa máxima de dados, latência de ponta a ponta e disponibilidade de serviço. Os primeiros a adotar o RedCap são os fabricantes de chipsets e de produtos de IoT que se enquadram nos casos de uso de wearables, sensores e vigilância.

Quais são os principais benefícios do RedCap 5G?

Os dispositivos 5G RedCap usam menos antenas e suportam larguras de banda menores do que os equipamentos de usuário 5G convencionais, como os smartphones. Menos antenas e camadas de múltiplas entradas e múltiplas saídas (MIMO) reduzem o custo do dispositivo. As larguras de banda menores reduzem os custos do amplificador de potência.

O RedCap oferece outros aprimoramentos que reduzem ainda mais o custo dos dispositivos RedCap. Por exemplo, o RedCap oferece suporte a half-duplex frequency division duplex (FDD), um modo de transmissão que pode afetar significativamente o custo do dispositivo. O FDD half-duplex impede que o dispositivo transmita e receba dados em frequências diferentes ao mesmo tempo. Como resultado, os dispositivos RedCap podem usar switches em vez de duplexadores caros.

Menos antenas, larguras de banda menores e diferentes modos de operação também ajudam a reduzir o consumo de energia. Os dispositivos RedCap podem transmitir dados sem se conectar à rede e têm requisitos de gerenciamento de recursos de rádio menos rigorosos do que outros dispositivos 5G, o que ajuda o dispositivo a economizar energia.

Quais são as limitações dos dispositivos RedCap 5G?

Como os dispositivos RedCap têm menos antenas e suportam larguras de banda menores, eles não têm os recursos completos de taxa de transferência, latência e faixa de frequência dos dispositivos 5G convencionais. Os dispositivos 5G RedCap suportam apenas 2x2 MIMO para o downlink e single-input/single-output para o uplink, além de larguras de banda de 20 MHz para frequências abaixo de 7,125 GHz e 100 MHz para frequências de ondas milimétricas.

As larguras de banda mais baixas da operação RedCap exigem alterações nas configurações de partes da largura de banda para o downlink e o uplink. Novos elementos de informação permitem que a largura de banda se adapte dinamicamente às ações do dispositivo.

Os dispositivos 5G RedCap exigem parâmetros e procedimentos de sinalização especializados. Os dispositivos RedCap usam um procedimento diferente de canal de acesso aleatório para acessar a rede, o que afeta a compatibilidade do dispositivo.

Os dispositivos RedCap 5G também não detectam informações de agendamento para o downlink e o uplink no mesmo conjunto de símbolos. Como resultado, eles não podem verificar mensagens no downlink enquanto estiverem no modo de uplink ou enviar informações no uplink enquanto monitoram o downlink.

Quando os dispositivos RedCap 5G estarão disponíveis?

Os primeiros chipsets RedCap 5G estarão disponíveis em 2023 e 2024, e os dispositivos RedCap comerciais entrarão no mercado em 2025 e 2026. Após 2026, o crescimento dos dispositivos RedCap comerciais deverá aumentar acentuadamente. Os setores e os consumidores adotarão wearables conectados ao 5G para monitoramento da saúde e outras aplicações, sensores sem fio de baixo custo para coleta de dados industriais e rastreamento de ativos e dispositivos de vigilância para uso em cidades inteligentes, fábricas e outras aplicações.