Während „ 5G “ die Welt der drahtlosen Kommunikation weiterhin revolutioniert, rücken zwei aufstrebende Technologien in den Mittelpunkt: New Radio (NR) und Reduced Capability (RedCap) NR. Diese Fortschritte tragen entscheidend dazu bei, die Möglichkeiten von „ 5G “ zu erweitern und dessen Einsatz in einer Vielzahl neuer Anwendungsfälle voranzutreiben, insbesondere im Bereich des IoT.
New Radio (NR): Das Rückgrat von 5G
New Radio (NR) ist der Eckpfeiler von „ 5G “ und bietet die Flexibilität, Skalierbarkeit und Effizienz, die erforderlich sind, um den vielfältigen Anforderungen unserer vernetzten Welt gerecht zu werden. Im Gegensatz zu seinem Vorgänger, 4G LTE, unterstützt NR eine Vielzahl von Anwendungen, von Enhanced Mobile Broadband (eMBB) über Massive IoT (mIoT) bis hin zu Ultra-Reliable Low-Latency Communication (URLLC).
Ein „Ericsson Mobility Report“ aus dem Jahr 2020 hob hervor, dass die Einführung von „ 5G “-Diensten, -Abonnements und „ 5G “-fähigen Geräten die von 4G LTE übertrifft. Der Bericht führte außerdem an, dass die Zahl der „ 5G “-Abonnements bis 2026 voraussichtlich 3,5 Milliarden erreichen wird, was die rasche und starke Verbreitung dieser Technologie unterstreicht.
NR mit eingeschränkter Funktionsfähigkeit: Erweiterung des „ 5G “-Ökosystems
Reduced Capability (RedCap) NR, auch bekannt als NR-Light, ist ein Meilenstein in der Entwicklung des „ 5G “. RedCap NR wurde in 3GPP Release 17 eingeführt und ist für Anwendungsfälle konzipiert, die zwar nicht den vollen Funktionsumfang des Standard-NR erfordern, aber dennoch mehr benötigen, als Low-Power-Wide-Area-Lösungen (LPWA) wie „ LTE-M“ und „ NB-IoT “ bieten können.
RedCap-Geräte eignen sich besonders für Anwendungsfälle wie Wearables (Smartwatches, tragbare medizinische Geräte, AR/VR-Brillen), industrielle Funksensoren und Videoüberwachung. Diese Anwendungen stellen spezifische Anforderungen, die sich von denen der Anwendungsfälle „Enhanced Mobile Broadband“ (eMBB) und LPWA unterscheiden. So erfordern sie beispielsweise in der Regel höhere Datenraten als LPWA, müssen jedoch nicht die gleichen strengen Anforderungen an Datenraten und Latenzzeiten erfüllen wie eMBB, wodurch sie energie- und kosteneffizienter sind.
Technische Aspekte von RedCap NR
Die Kostensenkungen und die Verringerung der Komplexität bei RedCap-Geräten werden durch mehrere wesentliche Änderungen an den Grundfunktionen der NR-Geräte erreicht. Dazu gehören:
- Reduzierte Bandbreite: RedCap-Geräte unterstützen 20 MHz in FR1 und 100 MHz in FR2, während Basis-NR-Geräte 100 MHz bzw. 200 MHz unterstützen.
- Weniger Empfangsantennen: RedCap-Geräte benötigen weniger Empfangsantennen, wodurch sich die Komplexität der Hardware und die Kosten verringern.
- Vereinfachter Duplex-Betrieb: RedCap-Geräte können im Halbduplex-Modus betrieben werden, wodurch teure Duplexfilter überflüssig werden.
- Niedrigere Modulationsordnung: RedCap-Geräte unterstützen eine niedrigere Modulationsordnung im Downlink (64-QAM, wobei 256-QAM optional ist).
Diese Anpassungen führen zu erheblichen Kosteneinsparungen, während gleichzeitig eine für die vorgesehenen Anwendungsfälle ausreichende Leistung gewährleistet bleibt. So kann ein RedCap-Gerät beispielsweise in FR1 mit einem Empfangszweig eine maximale Datenübertragungsrate auf der physikalischen Ebene von 85 Mbit/s erreichen, was für die meisten Wearables und industriellen Sensoren mehr als ausreichend ist.
Der Weg von „ LTE “ zu „NR“
RedCap NR bietet zudem einen klaren Migrationspfad von Lösungen auf Basis von „ LTE “ für Anwendungsfälle wie Wearables und Videoüberwachung. Diese Migration ist entscheidend für die Beschleunigung der Frequenzumstellung von „ LTE “ auf NR und erleichtert den vollständigen Übergang zu „ 5G “. Als native NR-Technologie lässt sich RedCap nahtlos in NR-Netze integrieren und nutzt dabei wichtige Funktionen wie Beamforming, skalierbare Numerologie und Energieeffizienz im Netzwerk.
Für industrielle Anwendungen bedeutet dies optimierte Netzwerke, die sowohl zeitkritische Kommunikation als auch einfachere Sensorgeräte unterstützen können und so einen effizienten Betrieb über eine breite Palette von Geräten und Anwendungsfällen hinweg gewährleisten.
Die Zukunft von „ 5G “: RedCap und New Radio weisen den Weg
RedCap und New Radio spielen eine entscheidende Rolle bei der fortlaufenden Weiterentwicklung und Einführung der „ 5G “-Technologie. Durch die Erweiterung des NR-Geräte-Ökosystems und die Bereitstellung eines klaren Migrationspfads von „ LTE “ treiben diese Technologien die schnelle und robuste Einführung von „ 5G “ in vielfältigen und neu entstehenden Anwendungsfällen voran. Während sich die Welt zunehmend für „ 5G “ öffnet, werden RedCap und NR eine wichtige Rolle dabei spielen, mehr Geräte miteinander zu verbinden, neue Anwendungen zu ermöglichen und das volle Potenzial dieser transformativen Technologie auszuschöpfen.
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