La 5G est la technologie de l'avenir, nous le savons tous ! Mais la voie à suivre pour exploiter pleinement son potentiel dans des secteurs spécifiques reste quelque peu ambiguë. En outre, de nombreux utilisateurs hésitent à mettre à niveau leur infrastructure existante sans avoir la preuve que les avantages de la 5G compenseront les coûts engendrés. Et s'il existait un moyen de profiter des avantages de la 5G de manière économique, sans avoir à payer pour des extras inutiles ? RedCap (Reduced capability) est une innovation révolutionnaire conçue à cet effet. Avant de nous pencher sur ce qui fait de RedCap une innovation qui change la donne, examinons les raisons pour lesquelles elle est devenue une avancée nécessaire dans le monde de la 5G.

Pourquoi avons-nous besoin de RedCap?

La technologie 5G, communément perçue comme une norme unique, est en fait un large éventail de technologies, chacune adaptée à des utilisations différentes.

La première vague de cette technologie, connue sous le nom de 5G New Radio (5G NR), comprend trois types principaux : la bande basse, la bande moyenne et la bande haute. Chaque bande a une fonction unique :

• La 5G à bande basse fonctionne en dessous de 1 GHz, offrant une large couverture et une meilleure pénétration des bâtiments, bien qu'à des vitesses plus lentes.

• La bande moyenne 5G, la plus répandue, fonctionne entre 1 GHz et 6 GHz, offrant un mélange équilibré de couverture et de vitesse.

• La 5G à bande large fonctionne au-dessus de 24 GHz, offrant des vitesses et des capacités élevées, mais avec une portée et une pénétration des bâtiments limitées.

Ces catégories correspondent à des domaines d'application normalisés :

• Communication massive de type machine (mMTC).

• Haut débit mobile amélioré (eMBB).

• Communication ultra-fiable à faible latence (uRLLC).

  En règle générale, le mMTC convient mieux à la bande basse, l'eMBB à la bande moyenne et l'uRLLC à la bande haute. Cependant, la division en ces catégories ne correspond pas toujours aux demandes variées des applications IoT, qui peuvent nécessiter des caractéristiques de plusieurs catégories, et ne s'adaptent donc pas parfaitement à une seule bande 5G existante. En outre, la complexité et le coût de la prise en charge des trois types de 5G NR peuvent être prohibitifs, en particulier lorsque les besoins précis d'une solution IoT ne s'alignent pas parfaitement sur les capacités d'une bande 5G spécifique. C'est là que RedCap intervient, en offrant une solution plus adaptée et plus rentable.

RedCap 5G : tous les avantages de la 5G à moindre coût

• RedCap est également connu sous le nom de NR-Light et constitue une option plus adaptable dans les différentes catégories de la 5G NR.

  RedCap 5G simplifie sa structure, ce qui le rend particulièrement efficace pour les applications IoT, tout en conservant la grande flexibilité associée à la 5G NR. Il est toutefois essentiel de comprendre qu'il ne prend en charge que l'architecture 5G autonome (SA) et qu'il est incompatible avec la configuration non autonome (NSA). Concrètement, RedCap 5G offre les temps de réponse rapides attendus de la technologie 5G, tout en parvenant à maintenir une capacité élevée et une faible complexité. En outre, en raison de sa complexité réduite, le coût de RedCap 5G est également moins élevé.

Cas d'utilisation courants de RedCap 5G

• La 5G RedCap est conçue pour les scénarios où une latence ultra-faible n'est pas une priorité, mais où un niveau décent de débit est crucial. La 5G NR-Light convient parfaitement à une variété d'applications IoT, notamment :

  • Capteurs industriels sans fil : 5G RedCap permet la connexion de capteurs sans fil dans les environnements industriels, facilitant la surveillance et le contrôle des machines et des équipements. Cela améliore à la fois l'efficacité et la sécurité dans les environnements industriels.

  • Surveillance vidéo : La 5G NR-Light prend en charge la transmission en temps réel de vidéos provenant de caméras de sécurité.

  • Réseaux intelligents : 5G RedCap joue un rôle essentiel dans la surveillance et la gestion des réseaux électriques, contribuant ainsi à en améliorer l'efficacité et la fiabilité.

  • Appareils portables intelligents : 5G RedCap connecte les appareils portables intelligents, tels que les trackers de fitness et les smartwatches, afin d'aider les utilisateurs à surveiller leur santé et leur forme physique.

  Chaque cas d'utilisation RedCap a des exigences spécifiques qui sont moins contraignantes en termes de débits de données et de latence par rapport aux dispositifs 5G NR ordinaires. Toutefois, ils imposent des exigences plus strictes en matière de coût/complexité des appareils et de consommation d'énergie. Il est intéressant de noter que les exigences en matière d'autonomie de la batterie pour les cas d'utilisation RedCap sont plus souples que celles des cas d'utilisation mMTC. Comme le montre l'image ci-dessous, RedCap est spécialement conçu pour répondre efficacement aux cas d'utilisation dont les exigences se situent entre les extrêmes du mMTC, des communications ultra-fiables à faible latence (URLLC) et du haut débit mobile amélioré (eMBB). En outre, les dispositifs RedCap peuvent également convenir à des cas d'utilisation mMTC/URLLC/eMBB modérés. Par exemple, si l'on compare les exigences de RedCap à celles de l'eMBB, de l'URLLC et du mMTC, on constate ce qui suit :

  • Temps de latence : L'objectif de l'URLLC est d'environ 1 ms, tandis que pour les scénarios RedCap, il est inférieur à 100 ms pour les capteurs industriels et à 500 ms pour la vidéosurveillance. Il est important de souligner qu'il s'agit là d'exigences de base, et que les dispositifs RedCap peuvent potentiellement atteindre une latence encore plus faible.

  • Débits de données : Le débit maximal visé pour l'eMBB est de 20 Gbps pour la liaison descendante et de 10 Gbps pour la liaison montante. Pour les scénarios RedCap les plus exigeants, tels que les vêtements, l'objectif est de 150 Mbps pour la liaison descendante et de 50 Mbps pour la liaison montante.

  • Durée de vie de la batterie : L'objectif du mMTC est une durée de vie de 10 à 15 ans, tandis que pour les scénarios RedCap, il s'agit de quelques années pour les capteurs industriels et d'une à deux semaines pour les dispositifs portables. Il s'agit là d'exigences minimales, et les dispositifs RedCap pourraient être capables d'atteindre une durée de vie plus longue.

Grâce à l'évolution de RedCap, la 5G peut répondre efficacement aux cas d'utilisation de l'IoT à large bande de niveau intermédiaire, parallèlement aux trois principaux scénarios d'utilisation (eMBB, URLLC, mMTC) en utilisant tout spectre 5G disponible, comblant ainsi le fossé entre la connectivité haute performance et les solutions rentables pour l'IoT et les applications industrielles. En offrant une version simplifiée de la technologie 5G, RedCap permet à un plus large éventail d'appareils de bénéficier d'une connectivité améliorée, sans avoir besoin des capacités complètes de la 5G traditionnelle. Cette innovation promet non seulement d'accélérer l'adoption d'appareils IoT dans divers secteurs, mais aussi de soutenir le développement de villes intelligentes, de véhicules autonomes et de solutions de soins de santé avancés. Alors que la technologie continue de mûrir, la 5G de RedCap est prête à jouer un rôle essentiel pour façonner l'avenir des appareils connectés et étendre la portée des réseaux sans fil de nouvelle génération. L'adoption de cette technologie sera essentielle pour les entreprises et les développeurs qui cherchent à rester en tête dans un paysage numérique en évolution rapide.