Il 5G è la tecnologia del futuro, lo sappiamo tutti! Ma il percorso per sfruttare il suo pieno potenziale all'interno di settori specifici rimane alquanto ambiguo. Inoltre, molti utenti esitano ad aggiornare l'infrastruttura esistente senza una prova evidente che i benefici del 5G compensino i costi. E se invece ci fosse un modo per godere dei vantaggi del 5G in modo economico, senza pagare per inutili extra? RedCap (Reduced capability) è un'innovazione innovativa progettata per offrire proprio questo. Prima di approfondire gli aspetti che rendono il RedCap una novità assoluta, analizziamo perché è diventato un progresso necessario nel mondo del 5G.

Perché abbiamo bisogno di RedCap?

La tecnologia 5G, comunemente percepita come uno standard unico, è in realtà un ampio spettro di tecnologie, ciascuna adatta a usi diversi.

La prima ondata di questa tecnologia, nota come 5G New Radio (5G NR), comprende tre tipi principali: banda bassa, banda media e banda alta. Ogni banda serve a scopi diversi:

• Il 5G a bassa banda opera al di sotto di 1 GHz, offrendo un'ampia copertura e una migliore penetrazione negli edifici, anche se a velocità inferiori.

• Il 5G a banda media, il più diffuso, funziona tra 1 GHz e 6 GHz, offrendo un mix equilibrato di copertura e velocità.

• Il 5G a banda alta funziona al di sopra dei 24 GHz e offre velocità e capacità elevate, ma con una portata e una penetrazione negli edifici limitate.

Queste categorie corrispondono ad aree di applicazione standardizzate:

• Comunicazione massiva di tipo macchina (mMTC).

• Banda larga mobile potenziata (eMBB).

• Comunicazione ultra-affidabile a bassa latenza (uRLLC).

  In genere, mMTC è più adatto per la banda bassa, eMBB per la banda media e uRLLC per la banda alta. Tuttavia, la suddivisione in queste categorie non è sempre in linea con le diverse esigenze delle applicazioni IoT, che possono richiedere caratteristiche di più categorie, non inseribili in una singola banda 5G esistente. Inoltre, la complessità e il costo del supporto di tutti e tre i tipi di 5G NR possono essere proibitivi, soprattutto quando le esigenze precise di una soluzione IoT non si allineano perfettamente con le capacità di una specifica banda 5G. È qui che interviene RedCap, offrendo una soluzione più personalizzata e conveniente.

RedCap 5G: tutti i vantaggi del 5G a un costo inferiore

• RedCap è noto anche come NR-Leggero e rappresenta un'opzione più adattabile nell'ambito delle varie categorie del 5G NR.

  RedCap 5G semplifica la sua struttura, rendendola particolarmente efficace per le applicazioni IoT, pur mantenendo l'ampia flessibilità associata al 5G NR. È fondamentale capire, tuttavia, che supporta solo l'architettura 5G standalone (SA) ed è incompatibile con la configurazione non-standalone (NSA). In termini pratici, RedCap 5G offre i tempi di risposta rapidi che ci si aspetta dalla tecnologia 5G, riuscendo al contempo a mantenere alta la capacità e bassa la complessità. Inoltre, grazie alla sua ridotta complessità, il costo di RedCap 5G è anche inferiore.

Casi d'uso comuni di RedCap 5G

• Il 5G RedCap è adatto a scenari in cui la bassissima latenza non è una priorità, ma è fondamentale un buon livello di throughput. 5G NR-Light è ideale per una serie di applicazioni IoT, tra cui:

  • Sensori industriali wireless: 5G RedCap consente la connessione di sensori wireless in ambienti industriali, facilitando il monitoraggio e il controllo di macchinari e attrezzature. Questo migliora sia l'efficienza che la sicurezza negli ambienti industriali.

  • Videosorveglianza: Il 5G NR-Light supporta la trasmissione in tempo reale di video da telecamere di sicurezza.

  • Smart Grids: 5G RedCap è fondamentale per il monitoraggio e la gestione delle reti elettriche, contribuendo ad aumentare l'efficienza e l'affidabilità della rete.

  • Indossabili intelligenti: 5G RedCap collega dispositivi indossabili intelligenti, come fitness tracker e smartwatch, aiutando gli utenti a monitorare la propria salute e forma fisica.

  Ogni caso d'uso RedCap ha requisiti specifici che sono meno impegnativi in termini di velocità e latenza dei dati rispetto ai normali dispositivi 5G NR. Tuttavia, impongono requisiti più severi in termini di costo/complessità del dispositivo e di consumo energetico. È interessante notare che i requisiti di durata della batteria per i casi d'uso RedCap sono più clementi di quelli per i casi d'uso mMTC. Come mostrato nell'immagine sottostante, RedCap è stato progettato specificamente per soddisfare in modo efficiente i casi d'uso con requisiti che si collocano tra gli estremi di mMTC, comunicazioni ultra-affidabili a bassa latenza (URLLC) e banda larga mobile avanzata (eMBB). Inoltre, i dispositivi RedCap possono essere adatti anche a casi d'uso moderati di mMTC/URLLC/eMBB. Ad esempio, confrontando i requisiti di RedCap con quelli di eMBB, URLLC e mMTC, si può osservare quanto segue:

  • Latenza: L'obiettivo per l'URLLC è di circa 1 ms, mentre per gli scenari RedCap è inferiore a 100 ms per i sensori industriali e a 500 ms per la videosorveglianza. È importante sottolineare che si tratta di requisiti di base e che i dispositivi RedCap possono potenzialmente raggiungere una latenza ancora più bassa.

  • Velocità di trasmissione dati: La velocità di picco target per l'eMBB è fino a 20 Gbps per il downlink e 10 Gbps per l'uplink. Per gli scenari RedCap più impegnativi, come gli indossabili, l'obiettivo è di 150 Mbps per il downlink e 50 Mbps per l'uplink.

  • Durata della batteria: L'obiettivo per mMTC è una durata della batteria di 10-15 anni, mentre per gli scenari RedCap è di qualche anno per i sensori industriali e di una o due settimane per gli indossabili. Si tratta di requisiti minimi, e i dispositivi RedCap potrebbero essere in grado di raggiungere una durata della batteria maggiore.

Con l'evoluzione di RedCap, il 5G può affrontare in modo efficiente i casi d'uso dell'IoT a banda larga di medio livello, oltre ai tre scenari d'uso principali (eMBB, URLLC, mMTC), utilizzando qualsiasi spettro 5G disponibile, colmando il divario tra la connettività ad alte prestazioni e le soluzioni economiche per le applicazioni IoT e industriali. Offrendo una versione semplificata della tecnologia 5G, RedCap consente a una più ampia gamma di dispositivi di beneficiare di una connettività potenziata, senza la necessità di disporre di tutte le funzionalità del 5G tradizionale. Questa innovazione non solo promette di accelerare l'adozione di dispositivi IoT in vari settori, ma supporta anche lo sviluppo di città intelligenti, veicoli autonomi e soluzioni sanitarie avanzate. Con la continua maturazione della tecnologia, RedCap 5G è destinato a svolgere un ruolo fondamentale nel plasmare il futuro dei dispositivi connessi e nell'espandere la portata delle reti wireless di nuova generazione. L'adozione di questa tecnologia sarà fondamentale per le aziende e gli sviluppatori che vogliono essere all'avanguardia in un panorama digitale in rapida evoluzione.