مع استمرار 5G في إحداث ثورة في عالم الاتصالات اللاسلكية، تتصدر تقنيتان ناشئتان المشهد: New Radio (NR) وReduced Capability (RedCap) NR. هذه التطورات أساسية في توسيع قدرات 5G، ودفع تبنيها عبر مجموعة متنوعة من الحالات الاستخدامية الجديدة، لا سيما في مجال إنترنت الأشياء (IoT).
New Radio (NR): العمود الفقري لتقنية 5G
تعد New Radio (NR) الأساس لتقنية 5G، حيث توفر المرونة والقابلية للتوسع والكفاءة المطلوبة لتلبية احتياجات عالمنا المتصل. على عكس سابقتها، 4G LTE، تدعم NR مجموعة واسعة من التطبيقات، بدءًا من النطاق العريض المحمول المحسن (eMBB) إلى إنترنت الأشياء الواسع النطاق (mIoT) والاتصالات منخفضة الاستجابة عالية الاعتمادية (URLLC).
تقرير “تنقل إريكسون” لعام 2020 أظهر كيف أن إطلاق خدمات 5G والاشتراكات والأجهزة القادرة على 5G يتفوق على نظيرتها من 4G LTE. وتنبأ التقرير أنه بحلول عام 2026، ستصل اشتراكات 5G إلى 3.5 مليار، مما يبرز سرعة وقوة تبني هذه التقنية.
Reduced Capability NR: توسيع نظام 5G البيئي
Reduced Capability (RedCap) NR، أو NR-Light، هو عنصر مغير في مشهد 5G. تم تقديمه في الإصدار 17 من 3GPP، تم تصميم RedCap NR لتلبية حالات الاستخدام التي لا تتطلب القدرات الكاملة لـ NR القياسي ولكنها تحتاج إلى أكثر مما توفره حلول LPWA منخفضة الطاقة مثل LTE-M وNB-IoT.
تُناسب أجهزة RedCap بشكل خاص حالات الاستخدام مثل الأجهزة القابلة للارتداء (الساعات الذكية والأجهزة الطبية القابلة للارتداء ونظارات AR/VR)، وأجهزة الاستشعار الصناعية اللاسلكية، والمراقبة بالفيديو. هذه التطبيقات لديها متطلبات محددة تختلف عن النطاق العريض المحمول المحسن (eMBB) وحالات استخدام LPWA. على سبيل المثال، تتطلب عادةً معدلات بيانات أعلى من LPWA ولكنها لا تحتاج إلى نفس متطلبات معدلات البيانات أو الاستجابةمثل eMBB، مما يجعلها أكثر كفاءة من حيث الطاقة والتكلفة.
الجوانب التقنية لـ RedCap NR
تتحقق تخفيضات التكلفة والتعقيد في أجهزة RedCap من خلال عدة تعديلات رئيسية على قدرات الأجهزة NR الأساسية. وتشمل هذه:
- عرض النطاق المخفض: تدعم أجهزة RedCap عرض نطاق 20 ميجاهرتز في FR1 و100 ميجاهرتز في FR2، مقارنة بـ 100 ميجاهرتز و200 ميجاهرتز على التوالي للأجهزة NR الأساسية.
- عدد أقل من الهوائيات الاستقبالية: تتطلب أجهزة RedCap عددًا أقل من الهوائيات الاستقبالية، مما يقلل من تعقيد وتكلفة الأجهزة.
- تشغيل النصف-دوبلكس المبسط: يمكن لأجهزة RedCap العمل في وضع النصف-دوبلكس، مما يلغي الحاجة إلى فلاتر دوبلكس باهظة الثمن.
- ترتيب التعديل الأقل: تدعم أجهزة RedCap ترتيب تعديل أقل في القناة الهابطة (64-QAM، مع 256-QAM كخيار).
تؤدي هذه التعديلات إلى تحقيق توفير كبير في التكاليف مع الحفاظ على أداء كافٍ لحالات الاستخدام المقصودة. على سبيل المثال، يمكن لجهاز RedCap تحقيق معدل بيانات مادي ذروة قدره 85 ميجابت في الثانية في FR1 باستخدام هوائي استقبال واحد، وهو أكثر من كافٍ لمعظم الأجهزة القابلة للارتداء وأجهزة الاستشعار الصناعية.
المسار من LTE إلى NR
يوفر RedCap NR أيضًا مسارًا واضحًا للهجرة من الحلول القائمة على LTE لحالات الاستخدام مثل الأجهزة القابلة للارتداء والمراقبة بالفيديو. هذه الهجرة أساسية لتسريع إعادة تخصيص الطيف من LTE إلى NR، مما يسهل الانتقال الكامل إلى 5G. كأحد تقنيات NR الأصلية، يتكامل RedCap بسلاسة مع شبكات NR، مستفيدًا من الميزات الرئيسية مثل تشكيل الأشعة والأرقام القابلة للتوسع وكفاءة الطاقة في الشبكة.
بالنسبة للتطبيقات الصناعية، يعني هذا شبكات مُحسنة يمكنها دعم كل من الاتصالات الحرجة زمنياً وأجهزة الاستشعار ذات الأداء المنخفض، مما يضمن التشغيل الفعال عبر مجموعة واسعة من الأجهزة وحالات الاستخدام.
مستقبل 5G: RedCap وNew Radio في الصدارة
يعد RedCap وNew Radio من العناصر الأساسية في تطور واعتماد تقنية 5G. من خلال توسيع نظام أجهزة NR وتقديم مسار واضح للهجرة من LTE، تدفع هذه التقنيات الانتشار السريع والقوي لـ 5G عبر حالات استخدام متنوعة وناشئة. مع استمرار العالم في تبني 5G، سيلعب RedCap وNR دورًا كبيرًا في ربط المزيد من الأجهزة وتمكين تطبيقات جديدةوتحقيق الإمكانات الكاملة لهذه التقنية التحويلية.
