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小兴的困惑
作为公司采购,小兴最近接到了采购一批摄像头的任务,但在摄像头类型的选择上犯了难:
4G摄像头价格低,但画质低,卡顿较为严重。而画质清晰又不卡顿的5G摄像头,价格又超出了预算。
这可如何是好?
不要慌,我们现在有了第三种选择——RedCap摄像头。
是不是很疑惑,这是什么新兴摄像头?这个摄像头真的比上述两种好吗?那就要先从RedCap说起了。
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Redcap是什么?
RedCap全称5G NR Reduced Capability,又称5G NR-Light,是轻量化的5G技术。
它的出现补齐了5G在中速率(20Mbps~100Mbp)的缺失。
在确保应用需求和性能的前提下,RedCap可以通过削减设备的能力,降低终端的复杂度,从而降低成本和功耗,适应更多领域的现实需求。
为什么有现实需求这一说呢?
我们知道,原始5G提供了极高的数据传输速度和容量,但是这种高性能需要极高的能耗和成本来支撑。对于一些设备来说,并不需要这样高的性能。
例如现如今广泛使用的设备监控、工业无线传感器和智能穿戴等。这些设备的功能并不像VR、无人驾驶等那么复杂,原始5G就显得有点“大材小用”。
这时候,RedCap就横空出世了。
原始5G和RedCap有什么区别呢?
我们可以用一对比喻来初步感知一下:如果说原始5G是一款“豪华超跑”,那么RedCap就可以看作是“经济适用型汽车”。
“豪华超跑”速度快,性能高,但同时油耗大,维护成本高。
“经济实用型汽车”虽然速度和性能不如“豪华超跑”,但它油耗低,维护成本低,完全可以满足日常通勤的需求。
RedCap是如何成为名副其实的“经济适用型汽车”的呢?
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Redcap的技术原理
简单来说,作为轻量化5G,RedCap可以看做是对原始5G的“裁剪”,但具体的“裁剪”过程是非常复杂的。
在这一过程中,核心网侧发挥作用了吗?
答案当然是肯定的。
核心网在“裁剪”的核心过程——节电方面,发挥了至关重要的作用。
3GPP协议定义的5G节电技术包括eDRX、PSM、WUS等,目前我们采用eDRX技术来达到节电的目的。
eDRX是什么呢?我们一起来了解一下。
eDRX是一种用于降低设备功耗的机制,允许设备在预定的时间间隔内进入低功耗模式,期间不会监听网络信号。启用eDRX节电技术后,RedCap终端进入空闲态后的时间被分割为若干时间段,每一个时间段称为一个eDRX Cycle周期。一般以分钟或数十分钟为单位。
eDRX Cycle周期由两部分组成:
可寻呼时间窗口:这段时间内寻呼可达,设备保持唤醒状态以接收可能的下行数据或执行网络通信。
节电状态:这段时间内终端寻呼临时不可达,设备进入低功耗模式,不监听网络信号,以此节约能源。
针对eDRX Cycle周期的不同状态,核心网侧AMF在收到下行数据通知时,会采取不同的操作:
如果RedCap终端处于可寻呼时间窗口,则AMF触发用户寻呼。
如果RedCap终端处于节电状态,则AMF回复失败响应给对端网元,指示终端不可达。
如果把RedCap终端比作一个商店,那么可寻呼时间窗口就好像商店开门营业的时间段,顾客可以随时进入商店购物;而终端处于节电状态,就好比商店关门的时间段,谢绝顾客进入。这样一来,商店无需全天营业,开店成本就可以得到有效控制。
当然,作为轻量化5G,RedCap的“裁剪”不仅仅局限于核心网的努力,无线、承载等网络也都扮演着重要的角色,包括减少终端带宽、减少收发天线数量、降低调制阶数等。正是上述这些“裁剪”的作用,降低了RedCap终端的成本和功耗,从而具备了一定的价格优势。
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Redcap的应用
让我们回到文章开头小兴的困惑。
在刚刚的描述中,我们已经知道了RedCap摄像头的成本会低于5G摄像头,但是既然RedCap是对5G的“裁剪”,那么RedCap摄像头的性能还能保证吗?
不可否认,原始5G在某些性能上确实会优于RedCap,但是这部分对于摄像头来说,恰恰是一种过剩的性能。
例如,原始5G可以提供极低时延的高速连接,但其实这样的能力只在VR/AR、高清转播等对画质清晰度、传播时延有极高要求的场景中才不可或缺。对于一个摄像头来说,这样的能力其实就是一种过剩的性能了。
所以,RedCap摄像头兼顾了画质、传播时延、价格三个方面,达到了节约成本、降低功耗、缩小设备尺寸和延长使用寿命等目的,无疑成为当下的性价比之王。
当然,RedCap的应用远远不止于此。
工业生产中的Redcap
生活中的Redcap
先做一个小测试。
已经使用过自己腕上智能手表全部功能的同学请举手~
目前,很多智能手表功能丰富,这些功能的实现确实需要原始5G的加持。
但是我们很多人其实并不会使用全部的功能,只需要一款基础型的智能手表,用来显示通知、基础健康追踪、实时位置更新、基础通信和一些简单的应用程序。
而RedCap技术就已经可以满足这些功能需求,同时由于节电技术的应用和配置的简化,还能延长续航里程,降低购买价格。这还不心动吗?
我们不难看出,RedCap在裁剪了原始5G的某些性能后,更匹配中速率场景,还降低了成本。因此,无论是工业生产还是日常生活领域,它都当之无愧的成为了“经济适用型”选择。
Redcap的更多应用
基于RedCap的远程灌溉系统:基本的数据传输功能足以处理灌溉系统所需的数据,如土壤湿度监测、基本天气信息等。而低功耗特性使其可以在野外长时间运行,无需频繁维护,同时也降低了使用成本。
基于RedCap的城市基础设施:街道灯具等智能城市设备通常需要长时间运行,不需要高速的数据传输。RedCap可以提供稳定的网络连接,同时控制维护成本。
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总结
总之,原始5G和RedCap二者各有所长,原始5G正以其高速率和低延迟优势,重塑我们对未来的畅享,而RedCap则为那些对成本有更高要求的场景提供了理想的解决方案。
在未来,无论是在城市街头,还是在远离城市喧嚣的偏远地区,原始5G和RedCap的协同和合作,将共同构建一个更加智能和高效的世界。
RedCap(Reduced Capability,缩减能力)
eDRX(Extended Discontinuous Reception,增强的非连续性接收特性)
PSM (Power Saving Mode,省电模式)
WUS (Wake-Up Signal,唤醒信号)
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