3GPP中的REDCAP資源

本文匯總一下在3GPP中的一些REDCAP資源，RedCap沒(méi)有自己的總體規(guī)范，但它是一個(gè)對(duì)現(xiàn)有規(guī)范有廣泛影響的功能，允許新的NR技術(shù)將RedCap作為支持低復(fù)雜性和高性能用例之間的橋梁，也就是引入了“中檔”設(shè)備。在REDCAP技術(shù)信息的搜尋方面，與其他3GPP技術(shù)的搜尋方式一樣可通過(guò)TDocs和變更請(qǐng)求（CR），在工作計(jì)劃和會(huì)議貢獻(xiàn)中找到有關(guān)支持NR REDCAP設(shè)備（縮寫(xiě)：NR_redcap）的規(guī)范和會(huì)議決策的最佳位置：https://www.3gpp.org/specifications-technologies/3gpp-work-plan

https://www.3gpp.org/specifications-technologies/specifications-by-series/change-requests

REDCAP的中心提案是RP-220293：

引入REDCAP的需求包括：

UE complexity reduction features

Definition of RedCap UE type including capabilities & constraints

Enabling RedCap UE identification

Whether a RedCap UE can camp on the cell/frequency

Updates to UE capabilities (38.306) and RRC parameters (38.331)

Extended DRX enhancements for RedCap UEs

RRM measurement relaxations for neighbouring cells for RedCap device

隨著醫(yī)療、商業(yè)和個(gè)人監(jiān)控的“可穿戴設(shè)備”投入使用，NR RedCap將在5G的發(fā)展中發(fā)揮重要作用。在工業(yè)規(guī)模上，另一個(gè)主要增長(zhǎng)領(lǐng)域?qū)⑹窃谛@、工廠和大型私人場(chǎng)所使用RedCap傳感器。3GPP在2023年6月制定的work plan主要提案如下：

5G的使用場(chǎng)景包括增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶（eMBB）、大規(guī)模機(jī)器類(lèi)型通信（mMTC）和超可靠低延遲通信（URLLC）。另一個(gè)確定的領(lǐng)域是時(shí)間敏感通信（TSC）。特別是，mMTC、URLLC和TSC與針對(duì)垂直行業(yè)的新型物聯(lián)網(wǎng)用例有關(guān)。據(jù)設(shè)想，eMBB、mMTC、URLLC和TSC用例可能都需要在同一網(wǎng)絡(luò)中得到支持。而在3GPP關(guān)于“對(duì)IMT-2020提交的自我評(píng)估”的研究中，確認(rèn)NB-IoT和LTE-MTC（又稱eMTC）符合IMT-2020對(duì)mMTC的要求，可以被認(rèn)證為5G技術(shù)。對(duì)于URLLC支持，在R15中為L(zhǎng)TE和NR引入了URLLC功能，并且在R16中在增強(qiáng)的URLLC（eURLLC）和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)工作項(xiàng)中進(jìn)一步增強(qiáng)了NR URLLC。R16還為T(mén)SC用例引入了對(duì)時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)（TSN）和5G集成的支持。除了上述技術(shù)已經(jīng)充分解決的用例外，還確定了以下類(lèi)別的mid-range的用例，其中可能會(huì)激發(fā)一些NR增強(qiáng)：

第一，5G的一個(gè)重要目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)互聯(lián)產(chǎn)業(yè)。就是5G愿景中萬(wàn)物互聯(lián)的理想，5G連接可以作為下一波產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型和數(shù)字化的催化劑，提高靈活性，提高生產(chǎn)力和效率，降低維護(hù)成本，提高運(yùn)營(yíng)安全。這種環(huán)境中的設(shè)備包括例如壓力傳感器、濕度傳感器、溫度計(jì)、運(yùn)動(dòng)傳感器、加速度計(jì)等。在規(guī)范及研究報(bào)告TR 22.804、TS 22.104、TR 22.832和TS 22.261中描述的大規(guī)模工業(yè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)（IWSN）用例和要求不僅包括具有非常高要求的URLLC服務(wù)，還包括具有小設(shè)備形狀因素要求的相對(duì)低端的服務(wù)。對(duì)這些服務(wù)的要求高于LPWA（即LTE-MTC/NB-IoT），但低于URLLC和eMBB。這就是所謂mid-range的部分。

第二，與傳統(tǒng)互聯(lián)行業(yè)類(lèi)似，5G互聯(lián)可以成為下一波智能城市創(chuàng)新的催化劑。例如，TR 22.804描述了智能城市用例及其要求。智慧城市垂直涵蓋數(shù)據(jù)收集和處理，以更有效地監(jiān)測(cè)和控制城市資源，并為城市居民提供服務(wù)。特別是監(jiān)控?cái)z像頭的部署是智能城市的重要組成部分，也是工廠和工業(yè)的重要組成。

第三，可穿戴設(shè)備用例包括智能手表、電子健康相關(guān)設(shè)備、個(gè)人防護(hù)設(shè)備（PPE）和用于公共安全應(yīng)用的醫(yī)療監(jiān)測(cè)設(shè)備等。此類(lèi)用例的一個(gè)特點(diǎn)是設(shè)備體積小。作為基線，這三個(gè)用例的需求是：一般要求：第一，設(shè)備復(fù)雜性：與R15/R16的高端eMBB和URLLC設(shè)備相比，此類(lèi)新設(shè)備類(lèi)型的主要?jiǎng)訖C(jī)是降低設(shè)備成本和復(fù)雜性。工業(yè)傳感器尤其如此。第二，設(shè)備尺寸：大多數(shù)用例的要求是，該標(biāo)準(zhǔn)能夠?qū)崿F(xiàn)緊湊外形的設(shè)備設(shè)計(jì)。第三，部署場(chǎng)景：系統(tǒng)應(yīng)支持FDD和TDD的所有FR1/FR2頻段。

特定要求：第一，工業(yè)無(wú)線傳感器：參考用例和要求如TR 22.832和TS 22.104中所述：通信服務(wù)可用性為99.99%，端到端延遲小于100毫秒。所有用例的參考比特率均小于2 Mbps（可能不對(duì)稱，例如UL重流量），且設(shè)備靜止。電池應(yīng)該至少能使用幾年。對(duì)于安全相關(guān)傳感器，延遲要求較低，為5-10毫秒（TR 22.804）。第二，視頻監(jiān)控：如TR 22.804所述，參考經(jīng)濟(jì)視頻比特率為2-4Mbps，延遲<500ms，可靠性為99%-99.9%。高端視頻（如農(nóng)業(yè)視頻）需要7.5-25Mbps。應(yīng)當(dāng)注意，業(yè)務(wù)模式由UL傳輸主導(dǎo)。第三，可穿戴設(shè)備：智能可穿戴應(yīng)用程序的參考比特率在DL中可以是5-50 Mbps，在UL中可以是2-5 Mbps，設(shè)備的峰值比特率可以更高，下行鏈路最高可達(dá)150 Mbps，上行鏈路最高可達(dá)50 Mbps。設(shè)備的電池應(yīng)該可以保持工作使用數(shù)天（最多1-2周）。在TR 38.875中記錄的RedCap研究項(xiàng)目中已經(jīng)研究了針對(duì)這些用例的UE復(fù)雜性降低、覆蓋恢復(fù)和UE功率節(jié)省的技術(shù)。該WI的目的是相對(duì)于R16 eMBB和URLLC NR而指定具有低端能力的UE特征和參數(shù)列表，以便服務(wù)于上述三種用例。REDCAP的核心WI的主要目標(biāo)羅列如下：

這里需要注意的幾點(diǎn)：

默認(rèn)情況下，應(yīng)假設(shè)NR覆蓋增強(qiáng)WI（NR_cov_enh）中規(guī)定的上行鏈路覆蓋增強(qiáng)解決方案也可用于RedCap UE（如有必要，可對(duì)RedCap UEs進(jìn)行小修改）。默認(rèn)情況下，假設(shè)RedCap UE也可以使用UE節(jié)能增強(qiáng)WI（NR_UE_pow_sav_enh）中指定的節(jié)能增強(qiáng)解決方案。R15 SSB帶寬得到重用，L1變化最小化。定義為本W(wǎng)I一部分的工作不得與LPWA用例重疊。應(yīng)確保與非RedCap UE共存。本W(wǎng)I側(cè)重于SA模式和單次在單個(gè)頻帶中操作的單連接。

REDCAP關(guān)聯(lián)的核心規(guī)范如下：