5G RedCap

5G RedCapとは何ですか？

RedCapは、3GPP Release 17での機能強化によって生まれた5G技術のバリエーションです。RedCapにより、機能が削減されたIoT (Internet of Things) デバイスが5Gネットワークを介してインターネットに接続できるようになります。これらのRedCapデバイスは、スマートフォンなどの従来の5Gデバイスよりも複雑性が低く、コストが安く、電力効率に優れています。ただし、5G New Radio (NR) 規格によって実現される完全な機能と性能は必要ありません。

5G RedCapを使用するデバイスには、どのような種類がありますか？

5G RedCapは、情報を継続的に送信し、長いバッテリー寿命を必要とするセンサーやアクチュエーターなどの、よりシンプルで低コストのIoTデバイス向けのアプリケーションに対応しています。このようなアプリケーションは、5G NR標準で定義されている初期のユースケースにはきれいに適合しません。リリース17では、産業用無線センサー、ヘルスウェアラブル、監視デバイスの3つのRedCapユースケースが規定されています。

各RedCapユースケースには、最大データレート、エンドツーエンド遅延、およびサービス可用性に関する独自の要件があります。RedCapの早期導入者には、ウェアラブル、センサー、監視のユースケースに適合するIoT製品のチップセットメーカーやメーカーが含まれます。

5G RedCapの主な利点は何ですか？

5G RedCapデバイスは、スマートフォンなどの従来の5Gユーザー機器よりも少ないアンテナを使用し、低い帯域幅をサポートします。アンテナ数の削減と多入力/多出力（MIMO）レイヤーにより、デバイスコストが削減されます。

RedCapは、RedCapデバイスのコストをさらに削減するその他の機能強化を提供します。例えば、RedCapは半二重周波数分割複信 (FDD) をサポートしており、これはデバイスコストに大きく影響する可能性のある伝送モードです。半二重FDDは、デバイスが異なる周波数で同時にデータを送受信するのを防ぎます。その結果、RedCapデバイスは高価なデュプレクサの代わりにスイッチを使用できます。

アンテナ数の削減、低帯域幅、および異なる動作モードも消費電力の削減に役立ちます。RedCapデバイスはネットワークに接続せずにデータを送信でき、他の5Gデバイスよりも無線リソース管理要件が厳しくないため、デバイスの省エネルギーに貢献します。

5G RedCapデバイスの制限事項は何ですか？

RedCapデバイスはアンテナ数が少なく、サポートする帯域幅も狭いため、従来の5Gデバイスが持つフルスループット、低遅延、および広範な周波数レンジの機能は備えていません。5G RedCapデバイスは、ダウンリンクでは2x2 MIMO、アップリンクではシングル入力/シングル出力のみをサポートし、7.125 GHz未満の周波数では20 MHz、ミリ波周波数では100 MHzの帯域幅に対応しています。

RedCap動作の低帯域幅は、ダウンリンクとアップリンクの両方で帯域幅パート構成の変更を必要とします。新しい情報要素により、帯域幅がデバイスの動作に動的に適応できるようになります。

5G RedCapデバイスには、特殊なシグナリングパラメータと手順が必要です。RedCapデバイスは、ネットワークにアクセスするために異なるランダムアクセスチャネル手順を使用するため、デバイスの互換性に影響を与えます。

5G RedCapデバイスは、ダウンリンクとアップリンクのスケジューリング情報を同じシンボルセットで検出することもありません。その結果、アップリンクモード中にダウンリンクのメッセージを確認したり、ダウンリンクを監視しながらアップリンクで情報を送信したりすることはできません。

5G RedCapデバイスはいつ利用可能になりますか？

最初の5G RedCapチップセットは2023年と2024年に利用可能になり、商用RedCapデバイスは2025年と2026年に市場に投入されます。2026年以降、商用RedCapデバイスの成長は急激に増加すると予想されます。産業界と消費者は、健康モニタリングやその他のアプリケーション向けの5G接続ウェアラブル、産業データ収集および資産追跡向けの低コスト無線センサー、スマートシティ、工場、その他のアプリケーションで使用される監視デバイスを採用するでしょう。