Im Gegensatz zur regulären 5G-Technologie zielt RedCap darauf ab, eine ausgewogene Mischung aus Durchsatz, Akkulaufzeit, Komplexität und Gerätedichte bereitzustellen. Statt der vollen Bandbreite von 100 MHz innerhalb des von Sunrise geschalteten 5G-Spektrums wird mit RedCap ein eingeschränktes Spektrum von 20 oder sogar nur 5 MHz besetzt.

RedCap füllt damit eine Lücke zwischen 4G (LTE) und der herkömmlichen 5G-Version. Einerseits bietet RedCap eine höhere Spitzendatenrate im Vergleich zu LTE Cat1, andererseits werden dank 5G sehr niedrige Latenzzeiten erreicht – jedoch bei gleichzeitig verbesserter Energieeffizienz, sodass Akku-betriebene IoT-Geräte länger und günstiger betrieben werden können.

Insgesamt wird RedCap die Leistungsfähigkeit und Flexibilität von 5G-Netzwerken erheblich erweitern und damit die Grundlage für eine Vielzahl neuer und innovativer Anwendungen legen. Mit RedCap lohne sich nicht nur der Einsatz von 5G bei Anwendungen mit Echtzeit-Videoüberwachungen, die mehrere GB erfordern, sondern auch Use Cases mit nur wenigen MB, sagt Oscar Rechou. Typische Anwendungsfälle für 5G RedCap sind drahtlose industrielle Sensoren, Smart Grids oder Wearables.

RedCap wird die Leistungsfähigkeit und Flexibilität von 5G-Netzwerken in verschiedensten Bereichen erheblich erweitern und damit die Grundlage für eine Vielzahl neuer und innovativer Anwendungen legen. Ultrahohe Datenübertragungsraten in 5G-Netzwerken könnten hochauflösendes Streaming von Videos ermöglichen oder Virtual-Reality-Erlebnisse optimieren.

Die signifikant reduzierten Latenzzeiten von RedCap könnten Vorteile für Echtzeitanwendungen wie autonomes Fahren, Telemedizin oder industrielle Steuerungssysteme bringen.

RedCap könnte speziell für IoT-Anwendungen mit hohen Anforderungen an die Zuverlässigkeit eingesetzt werden, etwa in den Bereichen Smart City, Industrieautomatisierung oder vernetzte Gesundheitsgeräte – sowie überall dort, wo Zuverlässigkeit und Robustheit von 5G-Netzwerken die kritische Kommunikation verbessern, wie etwa bei Notfallorganisationen, öffentlichen Sicherheitsanwendungen oder im Bereich der Verteidigung. 

Es wird erwartet, dass RedCap eine reibungslose Migration von LTE zu 5G ermöglicht. Denn RedCap ist darauf ausgerichtet, eine grundlegende Konnektivität für praktisch alle IoT-Anwendungen zu bieten. Heute wird für viele IoT-Anwendungen LTE verwendet.

Um zukünftig nicht parallel sowohl 3G und 4G als auch 5G betreiben zu müssen, könnte RedCap in die Lücke springen, damit nur noch 5G NR (New Radio) betrieben werden muss. «Sunrise Business wird RedCap nutzen, sobald geeignete Geräte verfügbar sind», bestätigt Rechou.

Geräte mit guter Verbindung dienen mit Sidelink für andere Geräte als Brücke ins Internet. So entsteht faktisch eine Erweiterung der 5G-Netzabdeckung. Mit Sidelink können aber auch Wearables ganz ohne eigene Verbindung kommunizieren, da sie über eine Basisstation oder über ein Smartphone mit dem 5G-Netz verbunden sind.

Erste Sidelink-Ansätze (V2X) gibt es bereits seit Release 12 (LTE).

NR Sidelink Relay wird in 3GPP Release 17 für 5G verfügbar.

Sidelink Enhanced ist Bestandteil von 5G Advanced und wird in 3GPP Release 18 ab Ende 2024 veröffentlicht.

Eine aktive Antenne sendet ein Signal, das die Tags durch Induktion ganz ohne eigene Energiequelle zurücksenden können. Um Objekte passiv zu vernetzen, braucht es deshalb eine externe Infrastruktur, etwa ein Gateway, das beispielsweise in einem Logistikzentrum bei einer Zugangskontrolle, im Asset-Tracking oder bei lokalen Smart-City-Anwendungen eingesetzt wird.

Passive-IoT-Netzwerke werden somit die Erkennungsrate, Abdeckung und Positionierungsgenauigkeit verbessern. So können etwa in der Lagerbewirtschaftung Tausende Objekte zentral verwaltet, inventarisiert und auf 2 Meter genau geortet werden.

Werden also nur minimale Informationen von vernetzten Objekten benötigt, bieten die passiven IoT-Geräte grosse Vorteile gegenüber den herkömmlichen, komplexeren IoT-Geräten und Verbindungstechnologien. Einerseits sind sie günstig in der Herstellung und im Betrieb und benötigen keine Energieversorgung.

Andererseits müssen bei passiven IoT-Geräten gewisse Einschränkungen in Kauf genommen werden. So etwa die Abhängigkeit von aktiven Basisstationen oder eine sehr begrenzte Funktionalität im Vergleich zu Geräten, die über eine kontinuierliche Internetverbindung verfügen.

Alle drei Neuerungen versprechen nicht nur neue Funktionen und verbesserte Leistungen, sondern auch attraktive Möglichkeiten zur Kostenoptimierung für Unternehmen. Sunrise Business integriert als Innovationstreiber diese Technologien aktiv in die IoT-Planungen für ihre Kunden, um deren Geschäftstätigkeiten optimal zu unterstützen.

Einen unmittelbareren Nutzen – insbesondere für IoT-Anwendungen – wird der Markteintritt von RedCap und Sidelink mit dem 3GPP Release 17 bringen, der bereits 2024 geplant ist. Diese Technologien haben das Potenzial, bestehende Use Cases zu optimieren und neue Projekte zu ermöglichen.

Zwar werden die Neuerungen zu 5G Advanced erst im Laufe der Jahre 2024 bzw. 2025 veröffentlicht, doch bis diese in der Schweiz verfügbar sein werden, könnte es noch einige Jahre dauern. Die Theorie ist bei Sunrise bereits gelebte Testpraxis — die Netzingenieure testen seit einigen Wochen aktiv erste Prototypen mit RedCap, Sidelink und Passive IoT.