¿RedCap 5G provocará la fiebre del oro de IoT?

Jan 24, 2024

Por Jeff Vance

Mundo de la Red |

Se suponía que la llegada de la tecnología celular 5G sería el partido que prendería fuego al mundo del IoT, pero no ha funcionado exactamente de esa manera. No es que las llamas se hayan apagado, sino que el crecimiento de IoT ha ardido en lugar de arder.

El propio 5G se ha implementado ampliamente para una variedad de casos de uso, pero la adopción ha sido lenta para aplicaciones empresariales centradas en IoT, como dispositivos portátiles relacionados con la salud, redes industriales de IoT, vigilancia y seguridad, seguimiento de activos y gestión de flotas.

"En términos de latencia y ancho de banda, la gran mayoría de los dispositivos IoT no necesitan 5G", afirma Jason Leigh, director de investigación de movilidad y 5G de IDC. "El 5G es como un motor Ferrari, pero la mayoría de los coches no necesitan un motor Ferrari". Las capacidades avanzadas de 5G también tienen un precio superior, y muchos casos de uso de IoT no pueden soportar el costo adicional.

Sin embargo, eso podría cambiar con una próxima especificación 5G, denominada RedCap, que está diseñada específicamente para dispositivos IoT. RedCap podría ser la chispa que prenda fuego al mundo del IoT.

La próxima generación de tecnología celular es 5G Advanced o 5.5G. Se espera que la especificación se apruebe dentro de un año. Una característica clave que se incluirá en 5G Advanced es una categoría de dispositivo llamada “Nuevos dispositivos de capacidad reducida de radio (RedCap)”.

RedCap incluye una combinación de capacidades que equilibran factores como la cobertura y el rendimiento con limitaciones como la duración limitada de la batería y la falta de antenas. La combinación admite casos de uso que no siempre necesitan las capacidades de alto rendimiento de la tecnología 5G actual, pero que escalarían más rápido a través de redes celulares avanzadas.

"Una de las principales razones por las que la adopción de 5G en el espacio de IoT ha sido lenta es porque las tecnologías heredadas funcionan bien para muchos de estos casos de uso", afirma Leigh. Si las opciones de conectividad como WiFi y 3G LTE heredadas están funcionando, no hay ningún incentivo real para cambiar, y si bien 3G ha sido eliminado gradualmente en EE.UU., en gran parte del mundo todavía domina.

Con RedCap, la esperanza es que las redes de IoT se beneficien de la creciente escala de implementaciones de 5G, lo que hará que IoT sea factible en una mayor cantidad de ubicaciones y para una mayor cantidad de dispositivos. Dado que muchos dispositivos IoT restringidos tendrán menos capacidades en el dispositivo, RedCap facilitará a los fabricantes de dispositivos priorizar aspectos como el bajo consumo de energía y la robustez.

A medida que los operadores y las empresas de telecomunicaciones se apresuraban a construir la primera ola de redes 5G, dividieron los despliegues de 5G en dos categorías: independientes (SA) y no independientes (NSA). Hoy en día, la mayoría de las redes 5G son NSA 5G, que suelen ser una combinación de equipos de acceso de radio 5G e infraestructura 4G.

Sin embargo, tal como están las especificaciones ahora, parece que RedCap requerirá que los operadores implementen 5G SA, que sigue siendo una minoría de las implementaciones de 5G. Según la Asociación Mundial de Proveedores de Móviles (GSA), 259 operadores en 102 países han lanzado servicios comerciales 5G, pero solo 41 operadores han lanzado o desplegado redes públicas 5G SA, mientras que 115 están incluidos en una categoría más amplia que incluye evaluación, prueba, pilotaje y planificación. Redes SA.

A medida que las expansiones de 5G SA aumentan constantemente, RedCap promete ser un puente importante desde la conectividad heredada hasta los ecosistemas estandarizados totalmente 5G.

Aunque todavía faltan al menos varios meses para que 5.5G se convierta en una especificación oficial, los proveedores y operadores de telefonía móvil no están esperando. Ya están probando dispositivos, infraestructura y redes anteriores a 5.5G.

AT&T, Ericsson, Nokia y MediaTek han estado probando Advanced 5G. En julio, AT&T probó las llamadas de datos 5G RedCap tanto en su laboratorio como desde el campo utilizando su red 5G SA recientemente implementada. La prueba incluyó la plataforma RedCap del fabricante de chips MediaTek conectándose al equipo de acceso de radio AirScale de Nokia y luego al núcleo de red 5G SA de AT&T.

“5G RedCap está diseñado para dispositivos que actualmente cuentan con LTE CAT-4, pero proporciona un rendimiento equivalente o mejor, con un rendimiento de enlace descendente máximo teórico de hasta 150 Mbps. Ayuda a reducir la complejidad, el costo y el tamaño de los dispositivos 5G. También introduce opciones para permitir que los dispositivos funcionen a niveles de potencia más bajos”, escribió Jason Sikes, AVP Device Architecture de AT&T, en una publicación del blog de la compañía sobre la prueba RedCap. "Estas actualizaciones llevarán 5G a productos y aplicaciones que las tecnologías 5G con todas las funciones no pueden servir como dispositivos portátiles como relojes inteligentes y gafas AR, así como dispositivos IoT para atención médica, seguimiento de activos, sistemas domésticos inteligentes, gestión de flotas y más".

Otra ventaja de 5G RedCap será su capacidad de proporcionar conectividad a dispositivos portátiles de consumo sensibles a los costos y con limitaciones de espacio. “Un diseño de núcleo 5G RedCap tiene un ancho de banda máximo de 20MHz con un solo operador, sin la necesidad de agregar múltiples operadores. Esto permite diseños de antena más simples y más pequeños con un transmisor (1TX) y uno o dos receptores (1RX o 2RX), a diferencia de los diseños de antena MIMO más complejos necesarios para dispositivos 5G NR con todas las funciones, como los teléfonos inteligentes”, señaló Sikes.

MediaTek también trabajó con Ericsson para probar datos y llamadas de Voice over New Radio (VoNR) en bandas de espectro TDD y FDD en un laboratorio de Ericsson en Suecia. (TDD usa una banda de frecuencia tanto para el enlace ascendente como para el enlace descendente, alternando entre los dos. FDD usa diferentes bandas de frecuencia para el enlace ascendente y el enlace descendente). La prueba tenía como objetivo demostrar la capacidad de Ericsson RedCap para servir como un software de red de acceso por radio (RAN) viable. que admitirá casos de uso de 5.5G para dispositivos como dispositivos portátiles, sensores y cámaras de vigilancia industriales que requieren una conectividad constante que no agote rápidamente las baterías de los dispositivos.

"El software Ericsson de capacidad reducida abrirá un mundo completamente nuevo de posibilidades para nuevos tipos de dispositivos que no requieren toda la gama de rendimiento 5G, y estas llamadas FDD y TDD son un primer hito crucial en ese viaje", dijo Sibel Tombaz. , Jefe de la línea de productos 5G RAN de Ericsson. "Al habilitar datos y Voz sobre Nueva Radio (VoNR) en las bandas de espectro FDD y TDD, Ericsson RedCap es pionero en una gama completamente nueva de casos de uso tanto para consumidores como para industrias de maneras que son a la vez rentables y energéticamente eficientes".

Utilizando el software precomercial Ericsson RedCap y la plataforma de prueba RedCap de MediaTek, la prueba involucró una llamada de datos FDD, que alcanzó una velocidad de rendimiento de 220 Mbps para el enlace descendente y 74 Mbps para el enlace ascendente. Los socios móviles también realizaron una llamada de datos TDD que alcanzó una velocidad de enlace descendente de 153 Mbps y una velocidad de enlace ascendente de 13,5 Mbps. Estas velocidades son suficientes para admitir una variedad de casos de uso de IoT, incluidos dispositivos portátiles de consumo y sensores industriales. Ericsson tiene la intención de tener listo comercialmente un ecosistema RedCap con especificación previa para noviembre, entregándolo como una adición de software a sus redes 5G SA existentes.

Una gran ventaja de 5,5G es que se puede implementar como una actualización de software. "Una cosa que la industria realmente hizo bien con las primeras implementaciones de 5G fue diseñarlas para que se actualizaran mediante parches de software", dice Leigh. En teoría, esto significa que 5.5G podría adaptarse a la infraestructura LTE heredada y se podría incluir alguna medida de compatibilidad con versiones anteriores para adaptarse a los dispositivos heredados.

Los dispositivos portátiles en los que piensa la mayoría de la gente tienden a ser los que ya usamos, como los relojes inteligentes. Sin embargo, con una mejor conectividad en dispositivos de menor costo, RedCap permitirá casos de uso como sensores integrados en etiquetas de identificación o incluso cascos para geocercas. La ventaja de RedCap frente a RFID y WiFi es que el dispositivo no perderá conectividad si sale de las instalaciones, pero en la mayoría de los casos hoy en día, añadir datos móviles tiene un coste prohibitivo. Además, agregar celular significa agregar una antena adicional y una batería mejorada.

Los expertos ven la capacidad de incorporar dispositivos restringidos como un paso necesario en el camino hacia un ecosistema totalmente 5G, pero probablemente sea más realista que este nivel de omnipresencia llegue con 6G.

“El espectro es el alma de la industria, y si empezamos a hablar de 6G, ¿de dónde vendrá ese espectro?” —preguntó Leigh. Lo más probable es que el espectro 6G provenga del cierre de conexiones celulares heredadas. “Estamos hablando de cerrar LTE en todo el mundo, pero en EE.UU. fue doloroso cerrar 3G. RedCap es una parte necesaria de la migración a largo plazo hacia un ecosistema móvil común”.

Hoy en día, los dispositivos IoT tienen una variedad de formas de conectarse, WiFi, LPWAN, Bluetooth, LTE y 5G. Esto puede parecer abundancia y algo que ofrece a los fabricantes y clientes abundantes opciones, pero la realidad es que un mercado fracturado con interoperabilidad deficiente ha resultado en un crecimiento más lento de lo esperado.

RedCap podría comenzar a cambiar eso, impulsando a los operadores a acelerar sus actualizaciones a 5G SA y luego a 5.5G, para poder atender a los clientes que necesitan una versión más asequible de 5G para que sus casos de uso de IoT sean viables a escala.

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(Jeff Vance es escritor colaborador de IDG y fundador de Startup50.com, un sitio que descubre, analiza y clasifica nuevas empresas tecnológicas. Síguelo en Twitter, @JWVance, o conéctate con él en LinkedIn).

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