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RedCap

Accelerating the future of Cellular IoT

5G RedCapデバイスの開発には、IoTに求められる低消費電力・低コストを維持しながら5Gネットワークとの確実な接続性と通信性能の実現が求められます。また、商用投入を見据えた認証試験では、3GPP規格に準拠したプロトコルおよびRF試験に加えて各国の電波法試験やキャリア認証試験に合格し、商用投入時に求められる相互接続性を確保する必要があります。

 

本ページでは、こうした5G RedCapデバイス開発における検証および認証の課題に対応する試験ソリューションを紹介します。

5G RedCap/eRedCapとは

5G RedCap(Reduced Capability)は、3GPP Release 17で規定された中〜低データレート用途を想定した5G IoT向けの技術仕様です。RedCapでは、UEがデータの送受信に使用できる周波数帯域幅を最大20 MHzに抑え、アンテナ構成を簡素化しつつ、ダウンロード速度は150 Mbps程度のピーク速度を実現します。さらにRelease 18では、帯域幅を最大5 MHzまで制限し、ピーク速度も10 Mbps程度に抑え、より低コスト・低消費電力を重視したIoTデバイス向け仕様であるeRedCap(enhanced RedCap)が追加されています。これによりRedCapおよびeRedCapは、LTE-MやNB-IoTといった4GのセルラーIoTの性能を上回る数ミリ秒オーダーの低遅延を実現可能な特性を持ち、より広い用途に対応できる技術として位置づけられています。これらの用途には、産業用センサや設備監視、監視カメラ、ウェアラブルデバイス、スマートメーターなどが挙げられています。

Redcap use cases 1

消費者向けIoT

  • ウェアラブルデバイス
  • XRグラス/ゴーグル
  • 自動運転車
  • 顧客構内設備(CPE)/固定無線アクセス(FWA)
Redcap use cases 2

インダストリアルIoT

  • スマートホーム
  • スマートシティ
  • 監視カメラ
  • 産業用ロボット
  • 産業用センサ
Redcap use cases 3

ローエンド向け・LTE製品の代替

  • フィーチャーフォン
  • ローエンドルータ
  • スマートメーター

RedCapデバイス開発での試験課題

Developer performing iterative testing with a redcap device in the early development stage

課題1:RedCap開発時の反復試験の効率化

RedCapデバイスの開発では、試験工数や試験環境の準備に過度な負担をかけずに、必要な検証を確実に積み重ねていくことが求められます。実際の開発の場面で不具合の修正が一度で完了することは少なく、エンジニアは同じ試験を条件や実装状態などを変えながら繰り返し実施することが一般的です。この段階で1回あたりの試験準備や実施に時間がかかりすぎると試行錯誤そのものが制約となり、開発全体のスピードに影響を与えてしまいます。そのため、RedCapデバイスの開発初期では、主要な試験項目に対して短いサイクルで反復試験を回せることが、開発スケジュールを円滑に進めるための重要な要件となります。

Engineer developing a redcap device facing issues during regulatory testing and validation testing

課題2:認証試験を見据えた事前検証の不足

5Gセルラーネットワークを利用するRedCapデバイスにとって、キャリア認証試験や各国の法規制対応試験に合格することは、市場投入の前提条件です。これらの試験は、開発の最終段階で外部機関によって実施されるのが一般的です。一方で、認証試験の場で初めて指摘される不具合の中には、開発段階では確認できていたつもりでも、実際の認証試験で想定される無線環境や通信条件までは十分に検証できていなかったというケースも少なくありません。認証試験では、設定や条件の組み合わせが多岐にわたるため、開発環境の前提とズレが生じやすい点も要因となります。その結果、認証試験で指摘された事象を自社環境で再現できず、原因の特定や対策検証に時間を要してしまうことで、開発スケジュールや市場投入時期に影響を及ぼすリスクが顕在化します。RedCapデバイスの開発後半では、認証試験を事後対応のイベントとして捉えるのではなく、認証試験で用いられる無線環境や通信条件を、どこまで開発段階で再現・検証できているかが重要な課題となります。

RedCapデバイス開発を効率化する試験ソリューション

Virtual signalling tester

ソリューション1:主要試験項目の仮想化試験による効率化

開発初期からの課題に対し、アンリツはVirtual Signalling Tester MX844030PC(Virtual ST)を提供しています。

 

Virtual STは、RedCap向けの主要なプロトコルレイヤを仮想環境上で実行し、開発初期から中期にかけて重要となるプロトコル試験や基本的な性能評価、ストレス条件下での検証を行えるソフトウェアベースの試験ソリューションです。試験項目をRedCap開発で頻繁に確認されるポイントに絞ることで、試験環境の準備や条件変更を柔軟かつ迅速に行うことができ、不具合の切り分けや修正確認を短いサイクルで繰り返すことが可能になります。Virtual STは、開発初期から導入しやすく、反復試験を止めずに設計検証を進めるための試験環境として、RedCapデバイス開発の立ち上がりフェーズを支援します。

Radio communication test station for redcap test

ソリューション2:認証試験を見据えた包括的な事前検証と現象再現

認証試験を見据えた事前検証を強化するために、アンリツは、3GPPに準拠した無線通信環境および通信プロトコルの試験機能に対応するテストプラットフォームを提供しています。

 

ラジオコミュニケーションテストステーション MT8000Aは、認証試験で用いられる無線環境や通信条件を自社内で再現しながら、開発初期から認証試験までのRedCap条件下でのプロトコル試験からRF試験までを幅広くカバーする包括的な試験環境を実現します。MT8000Aを活用することで、認証試験に近いネットワーク設定や無線環境、通信条件を自社内で再現しながら、より広い試験観点で事前に確認を進めることが可能になります。これにより、認証試験で指摘された不具合への対応を迅速化し、市場投入時期の遅延リスクを抑えた開発を支援します。

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ホワイトペーパー IoT向け5G新技術とは?

RedCap/eRedCapの概要や今後の展望、さらに技術的なRedCapデバイスが5Gネットワークに接続する手順などを解説します。

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