RedCap (5G Lightweight) tæknin nær markmiðum um kostnaðarsparnað, minni orkunotkun og minni stærð tækja með því að hagræða getu tækjanna og draga úr flækjustiginu, á sama tíma og 5G innfæddur getu er viðhaldið, ná jafnvægi milli tækni og kostnaðar. Þessi grein rannsakar tæknilega eiginleika RedCap og tengdra landsstefnu og sameinar þau við netkröfur stóriðnaðarins til að greina notkunar- og dreifingarvalkosti RedCap í mismunandi sviðum stóriðnaðarins og fjallar um þróunarmöguleika RedCap tækni og dreifingaraðferðir rekstraraðila.
5G RedCap tæknieiginleikar
Til að stækka notkunarsvið 5G á IoT sviðinu, í júní 2022, frysti 3GPP 5G R17 staðlaða útgáfuna, sem kynnir 5G RedCap tæknina, sem uppfyllir tengiþarfir meðal- og háhraða IoT með því að sérsníða tækið getu og draga úr flækjustiginu, og ná markmiðum um að lækka kostnað, minnka stærðina og draga úr orkunotkun.
Í samanburði við 5G NR hefur RedCap verið einfaldað hvað varðar bandbreidd litrófs, loftnet, orkunotkun, mótun osfrv. (eins og sýnt er í töflu 1.) Bandbreidd RedCap á FR1 bandinu hefur verið minnkað úr 100MHz í 20MHz, fjölda sendinga og móttökuloftnetum hefur verið fækkað úr venjulegum 4 loftnetum í 2 eða 1 loftnet, og hámarksfjöldi MIMO-laga í niðurtengi hefur verið minnkaður, sem lækkar kröfur um getu útstöðvar RF senditækisins og grunnbandsvinnslueiningar. Á sama tíma minnkar hæstu röð mótun RedCap úr að hámarki 256QAM niðurtengingu í 64QAM, full tvíhliða FDD er minnkað í hálf tvíhliða stillingu og getu eins og CA (Carrier Aggregation), MR-DC (Dual Connectivity) , og DAPS (Dual Activation Protocol Stack) eru skornar til að draga enn frekar úr hönnunarflækju og kostnaði flugstöðvarinnar. Að auki kynnir RedCap eDRX (lengd ósamfelld móttaka) og RRM (measurement relaxation mechanism) tækni til að mæta litlum orkuþörfum IoT.
Á meðan RedCap einfaldar getu sína heldur RedCap 5G-sértækum innfæddum getu, þar á meðal brúntölvu, 5G sneiðingu, 5G staðarneti, 5G lítilli biðtíma, 5G staðfæringu, 5G nákvæmri tímasetningu og öðrum eiginleikum, sem geta uppfyllt kröfur um netafköst iðnaðarnets, myndbands. eftirlit, snjallnet, fjarskiptatækni og önnur iðnaðarforrit.
Í samanburði við 5G NR getur RedCap í raun stjórnað kostnaði, dregið úr orkunotkun og minnkað stærðina; samanborið við 4G LTE, hefur RedCap einkenni 5G stórrar bandbreiddar og lítillar leynd, og nær einnig jafnvægi á milli frammistöðu, virkni og kostnaðar, sem leysir helstu sársaukapunkta 5G forrita í lóðréttum atvinnugreinum og veitir fleiri möguleika á þróun 5G iðnaðarforrit í stórum stíl.
Bakgrunnur RedCap stefnu
5G RedCap er lykiltækni fyrir útbreiðslu 5G forrita á sviði miðlungs- og háhraða IOT, sem mun stuðla enn frekar að umbreytingu og uppfærslu hefðbundinna atvinnugreina sem 5G hefur vald, auk djúprar samþættingar stafræns hagkerfis og raunhagkerfið.
Kína leggur mikla áherslu á þróun og beitingu 5G RedCap.2023 Í október 2023 gaf iðnaðar- og upplýsingatækniráðuneytið út tilkynningu um að stuðla að þróun 5G léttvigtar (RedCap) tækni og nýsköpunarþróun forrita, sem beinlínis setti fram. að árið 2025 mun alhliða getu 5G RedCap iðnaðarins verða verulega bætt, nýjar vörur og nýjar stillingar munu halda áfram að koma fram, umfang samleitniforrita verður uppfært og öryggisgetan verður samstillt aukning. Meðal þeirra mun 5G RedCap mælikvarði ná fram í borgum fyrir ofan sýslustig á landsvísu og fjöldi 5G RedCap tenginga mun skila tíu milljónum vexti.
Til að flýta fyrir nýstárlegri þróun 5G og efla viðskiptaferli 5G RedCap á traustan og skipulegan hátt, gaf iðnaðar- og upplýsingatækniráðuneytið í apríl 2024 út tilkynningu um framkvæmd 5G léttvigtar (RedCap) með aðgerðum í 2024, sem tilgreinir lykilvinnuna í sjö þáttum staðla, netkerfa, flísa, einingar, útstöðva, forrita og ábyrgða, og leggur traustan grunn fyrir vinsældirnar og þetta hefur lagt traustan grunn að vinsældum og beitingu 5G RedCap tækni í Kína.
RedCap er hægt að nota mikið í raforku, öryggismálum, ökutækjaneti, iðnaðar stafrænu námuvinnslu og öðrum sviðum. Með hraðri þróun stafræna hagkerfisins hefur eftirspurn iðnaðarins eftir 5G RedCap orðið sífellt sterkari. Markaðsrannsóknarfyrirtækið Counterpoint Research spáir því að 5G RedCap einingar muni standa undir 18% af heildarsendingum IoT eininga fyrir farsíma fyrir árið 2030. Annað fyrirtæki, IoT Analytics, spáir því að 5G-virkt IoT einingasendingar muni standa undir 16% af markaðnum árið 2026, með RedCap gegnir lykilhlutverki.
Undir tvíþættum hvata stefnuforystu og eftirspurnar á markaði mun 5G RedCap tækni verða sífellt þroskaðri, umsóknarsviðsmyndir verða fleiri og hefja gullna tímabil hraðrar þróunar.
Prófaforrit
Þetta próf samþykkir samþætta tæknilausn "enda, netkerfis og iðnaðar", með því að dreifa 5G RedCap skautunum á endahliðinni, tengja dreifingar FTUs (dreifingarrofa eftirlitsstöðvar), DTUs (þráðlausar skautanna), orkustýringar og annan búnað; á nethliðinni hafa 5QI mjúkar sneiðar og RB auðlindir fráteknar 1% harðar sneiðar verið opnaðar í sömu röð og sérstakur UPF (notendasnúin aðgerð) framleiðslustýringarsvæðisins er tengd við aðalstöð og eftirlitsstöð afldreifingar í framleiðslueftirlitssvæðið. UPF (notendaflugvélaraðgerð) tileinkað framleiðslustýringarsvæðinu til að átta sig á tengingunni við rafdreifingarstöðina og eftirlitsstöð framleiðslustýringarsvæðisins. Með samanburðarprófi á mismunandi tækni eins og RedCap/5G NR, mjúkri sneiðingu/harðri sneiðingu o.s.frv., sannreynir það eðlilega notkun forrita eins og dreifingu þriggja fjarstýrðra, netvöktunar, dreifðrar FA osfrv. á þjónustuhliðinni.
Eftir að hafa ákvarðað prófunaratburðarás og staðsetningu, velur rekstraraðilinn nálæga 5G stöð til að kveikja á RedCap aðgerðinni og stillir 5QI mjúkar sneiðar og RB auðlindir fráteknar 1% harðar sneiðar á nethliðinni, í sömu röð. Prófunaraðilar setja upp rafmagns RedCap skautanna og stilla tengingar milli skautanna og rafdreifingar FTUs, PMUs (power management units) búnaðar og rafdreifingar aðalstöðvar til að framkvæma þjónustusamanburðarprófið.
Niðurstöður prófa
Prófið felur í sér samanburðarpróf á RedCap flugstöðinni með 5G NR flugstöðinni og 4G flugstöðinni, mjúkri sneið með harðri sneiðingu, og þjónustutíma með aðgerðalausum tíma og aðrar aðstæður.
1. Prófgerð: 5G harður sneið og 5G mjúkur sneiðseinkun samanburður
Prófþjónustulíkan: einn notandi Ping 255 bæta pakkar, 1 0 0 ms sendingarbil, samtals 7000.
Prófunarniðurstöður sýna að meðaltöf á harðri sneiðingu er 60% minni en á mjúkri sneið. Þegar 5G netþjónustan er þrengd er hámarks seinkun á harðri sneiðingu 62 ms, sem getur gert seinkun og áreiðanleika rafþjónustunnar óbreytt; á meðan mjúk sneiðing mun hafa mikla töf á annatíma, sem hefur áhrif á þjónustugæði.
2. Próf gerð: 5G mjúk sneið og 4G seinkun samanburður
Prófunarniðurstöðurnar sýna að 4G bandbreidd er lítil og án sneiðunartækni er auðvelt að mynda þrengsli, sem leiðir til pakkataps og mikillar töf. 5G RedCap mjúk sneið hefur ekkert pakkatap í öllum tilfellum og Ping árangurshlutfallið er 100%.
Áskilið er að vinnslutími (þar á meðal skiptitíma) reglulegrar verndarþjónustu dreifikerfis sé Minna en eða jafnt og 100 ms, og í ljósi þess að það eru fleiri rofafall í sjálfvirknikerfi dreifikerfisins, er almenn krafa að þjónustan framkvæmi tíminn ætti að vera minni en eða jafnt og 150 ms. Eins og sést á niðurstöðum prófanna nær árangurshlutfall RedCap flugstöðvarnetsaðgangs, árangur við upphleðslu gagna og árangur fjarskipanaútgáfu allt 100% og lykilvísitölur eins og seinkun á aðgangi, gagnaupphleðslu og niðurhalshraða uppfylla allar kröfur raforkuframleiðslu. Aðgangstöf, upphleðsla gagna, niðurhalshraða og aðrir lykilvísar uppfylla gæðakröfur raforkuframleiðslustýringar.
Afldreifingarsviðið er mest notaða og dæmigerða atburðarásin á eftirlitssvæði orkuframleiðslu. Ofangreind greining á kröfum um raforkukerfi og þjónustuprófanir sannaði að 5G RedCap tækni getur að fullu uppfyllt kröfur um raforkuþjónustu.
RedCap Power Industry sviðsmyndir
Að byggja upp nýja tegund af raforkukerfi og gera sér grein fyrir markmiðum um hreina og kolefnasnauða orkuframleiðslu, örugga og skilvirka flutning og umbreytingu, sveigjanlega og áreiðanlega orkudreifingu og fjölbreytta og vingjarnlega raforkunotkun, alls staðar nálæg, mjög áreiðanleg, mjög örugg. og hagkvæmt samskiptanet þarf. 5G RedCap tækni getur endurnýtt núverandi þroskað 5G net, gefið fullan leik í netskalaáhrifin og styrkt hverja hlekk raforkukerfisins með litlum tilkostnaði, lítilli orkunotkun og miklum áreiðanleikaeiginleikum.
Dreift ný orkuframleiðsla
Nýir orkugjafar eins og ljósvökva og vindorka eru hreinir og kolefnissnauðir, en eru viðkvæmir fyrir veðuráhrifum og einkennast af tilviljun og sveiflum. Þar sem hlutfall nýrrar orkuframleiðslu heldur áfram að aukast, stendur netnotkunin, stjórnunargeta frammi fyrir alvarlegum áskorunum. Hin hefðbundna handvirka stjórnunaraðferð við "vind og ljós yfirgefa" vandamál kemur fram af og til, nauðsyn þess að nota tæknilega aðferð við greindur stjórn þess. Nýjar orkustöðvar eru víða og umfangsmiklar og mikill kostnaður og langur byggingartími ljósleiðarakerfis með hlerunarbúnaði hefur leitt til þess að eftirlit með vettvangsstöðvum er lágt á sumum svæðum.
Upplýsingasöfnun og stjórnunargögn um PV orkuframleiðslu eru yfirleitt á milli 20k ~ 100kbit/s. Í gegnum 5G RedCap til að safna alls kyns gögnum frá inverterum, samleitukössum, orkugeymslustöðvum, geislum, veðurtækjum, mælum o.s.frv., er hægt að skynja ástand PV stöðva í rauntíma; í gegnum 5G RedCap til að leggja að bryggju með fjarmótorum, AGC og öðrum búnaði, fjarstýringu og stjórnun og skynsamlegri notkun og viðhaldi PV nettengingar er hægt að veruleika, sem getur á áhrifaríkan og skilvirkan hátt stjórnað PV stöðvunum. Með 5G RedCap er hægt að ná fram fjarstýringu og snjöllum rekstri og viðhaldi, sem á áhrifaríkan hátt bætir orkuframleiðslu skilvirkni stöðvarinnar og öryggi nettengingar.
Rafmagnslínuskoðun
Rafmagnslínur hafa marga punkta og langar línur sem eru viðkvæmar fyrir utanaðkomandi skemmdum, skammhlaupi á aðskotahlutum, tæringu og brotnum þráðum og hættu á eldi og reyk o.s.frv. Hefðbundið vinnuálag handvirkt eftirlit, lítil skilvirkni og mikil hætta. Hefðbundið handvirkt skoðunarálag, lítil skilvirkni, mikil hætta, hver einstaklingur getur aðeins skoðað 10 km eða 3 ~ 4 turna á dag.
Í gegnum dróna festa 5G RedCap eininguna fyrir sjálfvirka skoðun, getur gert grein fyrir skoðunarmyndbandi AI greindri viðurkenningu, í rauntíma aftur til tímanlegrar uppgötvunar á flutningslínum lausum, slökktum, tæringu og öðrum frávikum, og síðan viðvörun og birt nákvæmlega staðsetningu bilunarinnar . 5G hollt net getur tryggt öryggi drónaflugsins, rauntíma sendingu skoðunarmyndbandsins; AI greindur viðurkenning getur verið hvenær sem er til að finna falinn hættu, þannig að uppgötvun skilvirkni aukist nokkrum sinnum. Bandbreiddin sem þarf fyrir drónastýringu og myndsendingu er 3M ~ 5Mbit/s, og töfin er innan við 100ms, RedCap getur fullnægt netkröfum sínum og orkunotkunin er lítil, sem getur lengt úthaldstíma dróna. 5G drónaskoðun getur aukið skilvirkni skoðunar og sparað skoðunarkostnað.
Rekstur og viðhald aðveitustöðvar
Sem lykilhnútur raforkukerfisins eru tengivirki í brennidepli í eftirliti með rekstri raforkukerfisins. Aðveitustöðvar utandyra eru næmar fyrir aftakaveðri og krefjast reglulegrar skoðunar og eftirlits með álestri mæla, stöðu rofa, hitastig búnaðar og annarrar stöðu. Þar sem skoðun aðveitustöðva er endurtekin er hægt að nota 5G aflvélmenni og 5G HD myndavélar til að framkvæma skynsamlegar og sjálfvirkar skoðanir á aðalbúnaði, boðherbergjum, tengikössum og annarri aðstöðu sem og umhverfi stöðvarinnar, í stað O&M starfsfólks við að framkvæma daglegar skoðanir , hitamælingar, álestur á mælum og önnur endurtekin verkefni, skapa aðstæður fyrir starfsmenn O&M til að framkvæma ómannaðar fjarskoðanir og bæta þannig skilvirkni og draga úr hættu á aðgerðum á staðnum.
Rafmagnsdreifing sjálfvirkni
Með aukinni eftirspurn eftir rafmagni og nýjum viðskiptum standa dreifikerfi frammi fyrir vandamálum eins og mikilli eftirspurn eftir upplýsingasöfnun, mörgum duldum bilunum og erfiðu daglegu eftirliti. Dreifður FA, dreifing PMU, dreifing þriggja fjarstýrð, greindar stöð, dreifingarmismunavörn og annar búnaður eru aðallega ábyrgir fyrir söfnun og skynjun, staðsetningu bilana og einangrun og endurheimt dreifikerfisins, sem er lykillinn að því að tryggja gæði aflgjafa. , rekstrarhagkvæmni og notendaupplifun, og slíkur búnaður hefur fjölbreytt úrval af punktum og hefur meiri kröfur um seinkun á samskiptum og öryggi.
Dreifingarsjálfvirkni byggð á „5G RedCap+Hard Slicing“ getur stutt mjög áreiðanlega dreifingarvörn og með lítilli biðtíma og mjög áreiðanlegri netsendingu getur hún gert sér grein fyrir hraðri bilanastaðsetningu og einangrunarbata, nákvæmri álagsstýringu, rauntíma myndbandseftirliti og að lokum ná því markmiði að tryggja öryggi og áreiðanleika raforkukerfisins og bæta þjónustugæði.
RedCap Industry Development Research
Sem stendur hafa helstu flísafyrirtæki eins og Qualcomm, MediaTek, Hesi og Zilight Spreadtrum í röð hleypt af stokkunum RedCap flíspöllum og fyrirtæki eins og TD Tech, Lierda, Shifted Telecom, CommuniLink og China Mobile Internet of Things (CMIG) hafa gefið út fleiri en 20 RedCap einingar, og meira en 30 útstöðvar, eins og DTU og myndavélar, hafa verið settar á markað hver á eftir annarri. Nanrui, Smartcore, Unicom, CMO og aðrir framleiðendur hafa sett á markað ýmsar RedCap skautanna tileinkaðar raforku og hafa verið sannreyndar í viðskiptalegum tilgangi í raforkukerfinu. Gert er ráð fyrir að í lok árs 2024 muni kostnaður við RedCap einingu lækka í minna en 200 RMB og kostnaður við flugstöðina lækki í minna en 900 RMB. RedCap mun knýja fram umfangsmikla þróun 5G forrita með kostnaðarávinningi flugstöðvarinnar og andstreymis og niðurstreymis iðnaðarvistkerfa, eins og RedCap flísar, einingar, skautanna og forrita, munu hefja uppkomu RedCap.