5G RedCap

Qu'est-ce que 5G RedCap ?

RedCap est une variante de la technologie 5G issue des améliorations apportées à la version 17 du 3GPP. RedCap permet aux appareils IoT (Internet des objets) aux capacités réduites de se connecter à Internet via les réseaux 5G. Ces appareils RedCap sont moins complexes, moins coûteux et plus économes en énergie que les appareils 5G classiques comme les smartphones. Cependant, ils ne nécessitent pas toutes les capacités et performances offertes par la norme 5G New Radio (NR).

Quels types d'appareils utilisent 5G RedCap ?

La norme 5G RedCap s'adresse aux applications destinées aux objets connectés plus simples et moins coûteux, tels que les capteurs et les actionneurs qui envoient de petits paquets d'informations en continu et nécessitent une batterie longue durée. Ces applications ne correspondent pas parfaitement aux cas d'usage initiaux définis par la norme 5G NR. La version 17 définit trois cas d'usage de RedCap : les capteurs sans fil industriels, les objets connectés de santé et les dispositifs de surveillance.

Chaque cas d'utilisation de RedCap a ses propres exigences en matière de débit de données maximal, de latence de bout en bout et de disponibilité du service. Parmi les premiers utilisateurs de RedCap figurent les fabricants de puces et de produits IoT adaptés aux objets connectés, aux capteurs et à la surveillance.

Quels sont les principaux avantages de la 5G RedCap ?

Les appareils 5G RedCap utilisent moins d'antennes et prennent en charge des bandes passantes inférieures à celles des équipements 5G classiques, comme les smartphones. La réduction du nombre d'antennes et l'intégration de couches MIMO (entrées/sorties multiples) réduisent le coût des appareils . Les bandes passantes plus faibles réduisent les coûts des amplificateurs de puissance.

RedCap propose d'autres améliorations qui réduisent encore le coût des appareils RedCap. Par exemple, RedCap prend en charge le duplex à répartition en fréquence (FDD) en semi-duplex, un mode de transmission qui peut considérablement réduire le coût des appareils. Le FDD en semi-duplex empêche l'appareil de transmettre et de recevoir des données sur des fréquences différentes simultanément. Ainsi, les appareils RedCap peuvent utiliser des commutateurs au lieu de duplexeurs coûteux.

Un nombre réduit d'antennes, des bandes passantes plus faibles et des modes de fonctionnement différents contribuent également à réduire la consommation d'énergie. Les appareils RedCap peuvent transmettre des données sans se connecter au réseau et ont des exigences de gestion des ressources radio moins strictes que les autres appareils 5G, ce qui leur permet d'économiser de l'énergie.

Quelles sont les limites des appareils 5G RedCap ?

Étant donné que les appareils RedCap disposent de moins d'antennes et prennent en charge des bandes passantes inférieures, ils ne disposent pas des capacités complètes de débit, de latence et de plage de fréquences des appareils 5G conventionnels. Les appareils 5G RedCap ne prennent en charge que le MIMO 2x2 pour la liaison descendante et l'entrée/sortie unique pour la liaison montante, ainsi que des bandes passantes de 20 MHz pour les fréquences inférieures à 7,125 GHz et de 100 MHz pour les fréquences à ondes millimétriques.

Les bandes passantes plus faibles du fonctionnement de RedCap nécessitent des modifications de la configuration des parties de bande passante, tant pour les liaisons descendantes que pour les liaisons montantes. De nouveaux éléments d'information permettent à la bande passante de s'adapter dynamiquement aux actions de l'appareil.

Les appareils 5G RedCap nécessitent des paramètres et procédures de signalisation spécifiques. Ils utilisent une procédure de canal d'accès aléatoire différente pour accéder au réseau, ce qui affecte leur compatibilité.

Les appareils 5G RedCap ne détectent pas non plus les informations de planification pour les liaisons descendante et montante dans le même ensemble de symboles. Par conséquent, ils ne peuvent pas consulter les messages en liaison descendante en mode montant ni envoyer d'informations en liaison montante tout en surveillant la liaison descendante.

Quand les appareils 5G RedCap seront-ils disponibles ?

Les premiers chipsets 5G RedCap seront disponibles en 2023 et 2024, et les appareils RedCap commerciaux arriveront sur le marché en 2025 et 2026. Après 2026, la croissance des appareils RedCap commerciaux devrait s'accélérer. Les industries et les consommateurs adopteront les objets connectés 5G pour la surveillance de la santé et d'autres applications, les capteurs sans fil à faible coût pour la collecte de données industrielles et le suivi des actifs, ainsi que les dispositifs de surveillance destinés aux villes intelligentes, aux usines et à d'autres applications.