5G RedCap

5G Reduced Capability (RedCap) to z kolei nowy wariant sieci 5G zaprojektowany do obsługi aplikacji o średnich wymaganiach w zakresie przepustowości, żywotności baterii i złożoności. RedCap kierowany jest jako tańsza alternatywa tam, gdzie nie jest wymagana duża wydajność standardowej technologii 5G.

RedCap (Reduced Capability) ma na celu bycie zamiennikiem dla rozwiązań LTE, na których często polegają producenci urządzeń IoT klasy średniej. 5G RedCap oferuje porównywalną wydajność przepustowości do LTE Cat-4 i LTE Cat-6. Moduły tego typu obsługują transmisję 150 Mb/ s DL i 50 Mb/s UL, korzystają z jednej anteny i mniejszej mocy nadawania, używają prostszego wariantu modulacji QAM (np. 64QAM zamiast 256QAM) i węższego pasma częstotliwości, na przykład 20 MHz dla sub-7 GHz lub 100 MHz dla mmWave. Jest to znacząco mniej niż dla zwykłego NR, gdzie pasma te wynoszą odpowiednio 100 i 200 MHz.

Kolejny aspekt to redukcja kanałów MIMO, w tym umożliwienie operacji półdupleksowych (HD), a więc działanie na jednej antenie i tym samym kanale. Zasada jest taka, że w pasmach, w których moduł bazowy NR musi być wyposażony w co najmniej dwie gałęzie odbiorcze, urządzenie RedCap musi mieć tylko jedną.

Podobnie moduł NR obsługuje pełny dupleks (FD) w paśmie FDD, tj. ma możliwość nadawania i odbierania na różnych częstotliwościach w tym samym czasie. Do tego celu wymagany jest specjalny filtr wąskopasmowy tzw. duplekser, pozwalający pracować odbiornikowi i nadajnikowi z jedną anteną w tym samym czasie. Często wymagana jest obsługa wielu pasm FDD i w module może być potrzebnych wiele drogich duplekserów.

Najważniejsze zjawiska pozytywne dla rozwoju rynku modułów do komunikacji bezprzewodowej

 

W zestawieniu głównych czynników pozytywnie wpływających na rozwój rynku komunikacji bezprzewodowej za najważniejsze postrzegane jest to, że liczba produktów z komunikacją szybko się zwiększa, a w tym tych z obszaru Internetu Rzeczy. Rozwój determinują rosnące wymagania klientów, którzy przeszli do porządku dziennego nad tym, że komunikację radiową już mają i teraz sięgają po więcej, a więc, aby była ona wydajna, oszczędna energetycznie, niezawodna itd. Pozytywnie wspierają rozwój także nowe standardy. Mimo że jest ich coraz więcej, często się zmieniają i kolejne wersje nierzadko mają czas życia rzędu kilku lat, przełamują one wiele barier za pomocą wymyślnych modulacji, protokołu lub też dopasowania do specyficznych wymagań.

W przypadku urządzenia RedCap obsługa FD-FDD jest opcjonalna, tzn. nie jest wymagane odbieranie i nadawanie na tej samej częstotliwości w tym samym czasie, tylko na przemian. Taka operacja to półdupleks FDD (HD-FDD). HD-FDD eliminuje potrzebę stosowania filtrów. Zamiast tego używa się przełącznika nadawanie-odbiór, który jest znacznie tańszy.

Kolejne uproszczenie to rezygnacja z agregacji nośnych, czyli tego, aby działać jednocześnie w różnych pasmach częstotliwości, co wymaga użycia min. dwóch niezależnych transceiverów radiowych.

Przykładowe aplikacje dla RedCap to elektronika noszona (zegarki, aplikacje medyczne, gogle AR/ VR), przemysłowe czujniki bezprzewodowe i kamery nadzoru wideo. Uznano, że mają one mniej rygorystyczne wymagania dotyczące szybkości transmisji danych, niż daje szerokopasmowy eMBB i nie wymagają deterministycznego małego opóźnienia (URLLC). Takie zastosowania mają zupełnie inne wymagania niż aplikacje niskiej mocy z obszaru LPWA, którymi obecnie są rozwiązania LTE- M i NB-IoT. Na przykład, szybkości transmisji danych muszą być większe niż w przypadku LPWA. Innymi słowy, RedCap jest pozycjonowany jako niższy segment niż eMBB, ale wyższy niż LPWA.

Najważniejsze czynniki negatywne dla rynku

 

Czynniki negatywnie oddziałujące na rynek to tanie produkty azjatyckie, które są ogólnie łatwo dostępne, bo producentów jest wielu, a rynek jest szeroki i chłonny. Tamtejsze firmy mają często swobodne podejście do rynku dystrybucji i sprzedają towar każdemu, kto się zgłosi, także w kanałach B2C za pośrednictwem platform internetowych. Efektem jest zaostrzenie konkurencji, które znalazło się na pozycji drugiej na wykresie. Trzeci czynnik negatywnie oddziałujący na rynek to brak funduszy na inwestycje i ogólnie nie najlepsza sytuacja w wielu sektorach gospodarki. Nadzieję pokładamy w funduszach KPO, które zaczynają do nas docierać, ale musi minąć czas, zanim środki te przełożą się na zamówienia.

Sieci LPWAN się rozwijają

Sieci LPWAN (Low-Power Wide- Area Network) to rozwiązania, gdzie przy małej przepustowości zapewniony został znacznie większy w porównaniu do innych standardów zasięg komunikacji. W warunkach krajowych oznacza to sieci LoRaWAN oraz LTE Cat. M / NB-IoT (Narrow-Band IoT) oraz opisane wyżej wersje 5G RedCap i LTE cat 1 Bis, które służą głównie do zbierania danych z rozległych aplikacji telemetrycznych. Typowe aplikacje, jak liczniki wody, gazu czy ciepła, systemy alarmowe, czujniki zadymienia, śledzenie ludzi i zwierząt, produkty AGD, kontrola dostępu do budynku, sterowanie oświetleniem, różnego rodzaju czujniki, np. stacje meteorologiczne itp., nie potrzebują większych wydajności, stąd LTE niskiej kategorii może być dobrym pomysłem.

Źródłem wszystkich danych przedstawionych w tabelach oraz na wykresach są wyniki uzyskane w badaniu ankietowym przeprowadzonym wśród krajowych dostawców komponentów do komunikacji bezprzewodowej.