5G für IoT

RedCap (Reduced Capability) ist eine abgespeckte Version von 5G, die für eine Vielzahl von IoT-Gerätetypen konzipiert wurde, die nicht die volle Geschwindigkeit und Komplexität des klassischen 5G benötigen – wie z. B. Industriesensoren, Point-of-Sale-Geräte oder Smart Meter Gateways. RedCap bietet höhere Geschwindigkeiten und geringere Latenzzeiten als LTE, bei gleichzeitig niedrigerem Energieverbrauch und geringeren Kosten im Vergleich zum High-End-5G. Es bietet damit eine optimale Balance zwischen Leistung und Effizienz, und ermöglicht eine neue Generation zukunftssicherer 5G-Geräte.

Enhanced RedCap (auch eRedCap genannt) baut künftig auf dem Standard-RedCap auf und bietet noch höhere Effizienz, geringeren Stromverbrauch und Unterstützung kleinerer Geräte. Es eignet sich ideal für ultra-kompakte, stromsparende Anwendungen wie Tracker oder medizinische Geräte. Enhanced RedCap befindet sich jedoch noch in einem frühen Entwicklungsstadium und wird voraussichtlich erst im Jahr 2027 in Netzen und Endgeräten verfügbar sein. In der Branche wird derzeit diskutiert, eRedCap mit Half-Duplex Frequency Division Duplex umzusetzen – was die Kosten weiter senken, aber auch den Datendurchsatz verringern würde. Wenn Ihr Produkt heute eine zuverlässige und konstengünstige 5G-Verbindung benötigt, ist RedCap bereits verfügbar und zukunftssicher.

RedCap-Geräte sowie Kommunikationsmodule oder -Chipsätze für das IoT sollten dieselben 5G New Radio (NR) Frequenzbänder unterstützen, die in den Zielmärkten von Mobilfunknetzen verwendet werden. In Europa zählen dazu typischerweise mehrere Sub-6-GHz-Bänder, darunter Band n26 (700 MHz), Band n3 (1.8 GHz), Band n1 (2.1 GHz) und Band n78 (3,3 – 3,8 GHz). In anderen Regionen sind unter anderem Band n77 (3,3 – 4,2 GHz) in Nordamerika sowie Band 28 (700 MHz) und Band n5 (850 MHz) in asiatischen Märkten gängig.

Für RedCap sind keine speziellen Antennen erforderlich. Dennoch muss das Antennendesign zu den verwendeten Frequenzbändern und zur Bauform des Geräts passen. Da RedCap auf kleinere, energieeffiziente Geräte wie Sensoren, Point-of-Sale-Geräte oder Tracker abzielt, müssen Antennenlösungen kompakt, effizient und für Sub-6-GHz-5G-Bänder (z. B. n28, n77, n78) optimiert sein.

Grundsätzlich ist es möglich, bei einem RedCap-Gerät nur eine Antenne zu verwenden. Allerdings hat dies zwei wesentliche Nachteile: Zum einen ist mit einer verringerten Leistung zu rechnen – niedrigere Datenraten und eine weniger stabile Verbindung in Bereichen mit schwachem Signal im Vergleich zu Dual-Antennen-Setups (MIMO). Zum anderen fehlt die räumliche Diversität, was sich in bestimmten Situationen leicht negativ auf Abdeckung und Durchsatz auswirken kann. Zusammenfassend gilt: RedCap-Designs mit nur einer Antenne sind vollständig normkonform und eignen sich gut für Anwendungen mit niedrigen bis mittleren Datenraten. Für leistungs- und zuverlässigkeitskritische Einsätze (insbesondere bei Indoor-Installationen) wird jedoch empfohlen, eine Dual-Antennen-Konfiguration zu wählen, um eine bessere Verbindungsstabilität und höhere Geschwindigkeiten zu erreichen.

RedCap wurde entwickelt, um grundlegende 5G-Konnektivität bei deutlich geringerem Energieverbrauch zu ermöglichen. Dadurch kann sich die Akkulaufzeit im Vergleich zu herkömmlichem 5G um ein Vielfaches verlängern. Das macht RedCap ideal für Geräte wie Wearables, Industriesensoren oder Point-of-Sale-Geräte, die eine zuverlässige, energieeffiziente Verbindung benötigen, ohne häufiges Aufladen. Bitte beachten Sie, dass im Netz verschiedene Energiesparfunktionen zur Verlängerung der Akkulaufzeit zur Verfügung stehen. Diese werden im O₂-Netz schrittweise eingeführt. Die Funktionen Wake-up Signal (WUS) und Enhanced Discontinuous Reception (eDRX) werden im Laufe des Jahres 2026 verfügbar sein. Einige dieser Funktionen stehen möglicherweise nicht zur Verfügung, sobald Roaming genutzt wird.

RedCap bietet eine zuverlässige Leistung mit Spitzengeschwindigkeiten von bis zu ca. 220 Mbit/s im Downlink und rund 120 Mbit/s im Uplink – schneller als viele LTE-Varianten, dabei jedoch energieeffizienter als vollständiges 5G. Typische Durchschnittswerte liegen bei etwa 76 Mbit/s im Downlink und 50 Mbit/s im Uplink. Damit eignet sich RedCap hervorragend für Geräte wie Wearables, smarte Kameras oder industrielle Sensoren, die eine solide Verbindung benötigen – ohne die Komplexität oder den Energiebedarf des High-End-5G. Durch die gezielte Vereinfachung bestimmter 5G-Funktionen – wie die Nutzung von weniger Antennen und schmaleren Bandbreiten – reduziert RedCap die Gerätekosten und den Stromverbrauch deutlich.

5G RedCap wird derzeit an allen 5G-Standorten ausgerollt, die das 700 MHz-Band (Band n28) unterstützen. In den kommenden Jahren planen wir, nahezu alle verbleibenden 5G-Standorte für 5G RedCap in diesem Band aufzurüsten. Mit zunehmender Verbreitung von 5G-RedCap-Geräten könnte es notwendig werden, die Kapazität durch die Einführung von 5G RedCap in weiteren Frequenzbändern wie dem 2.100 MHz-Band (Band n1) und/oder dem 1.800 MHz-Band (Band n3) zu erweitern.

Die meisten IoT-Geräte, die RedCap unterstützen, sind Multimode-fähig, das heißt, sie können auf eine oder mehrere alternative Technologien zurückgreifen. Wenn ein RedCap-fähiges Gerät versucht, sich mit dem O₂-Netz in einer Zelle zu verbinden, die 5G RedCap noch nicht unterstützt, wird es automatisch einen Verbindungsversuch über LTE unternehmen. Sobald sich das Gerät im „Connected Mode“ befindet, kann es von RedCap-Zellen zu 4G-Zellen übergeben werden, was eine zuverlässige Mobilität sicherstellt. Geräte, die zu einer 4G-Zelle übergeben wurden, müssen in den „Idle Mode“ zurückkehren, bevor sie erneut die RedCap-Schicht auswählen können. Bitte beachten Sie, dass diese Mechanismen durch von der 3GPP definierte automatische Steuerungsalgorithmen geregelt sind. Es ist jedoch möglich, die Netzwerkauswahlprioritäten und -präferenzen manuell zu überschreiben (d. h. „Manuelles Steering“) – zum Beispiel, um Such- und Verbindungszeiten zu reduzieren.

Im Gegensatz zu 5G Non-Standalone (NSA), das auf dem bestehenden LTE-Core-Netz basiert, wird 5G RedCap auf Basis der cloud-nativen 5G-Standalone (SA)-Netzarchitektur bereitgestellt. Nationales und internationales Roaming wird verfügbar sein, sobald O₂ und Partnernetzbetreiber die Integration ihrer 5G-Core-Netze und Abrechnungssysteme verbunden haben, um ein nahtloses Roaming (ein- und ausgehend) zu ermöglichen. Erste Integrationsprojekte laufen bereits. Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte an unseren Kundenservice oder Ihren zuständigen Vertriebskontaktperson. Auch wenn 5G RedCap im Roaming noch nicht unterstützt wird, können die meisten Geräte auf LTE zurückgreifen, das über eine globale Roaming-Abdeckung verfügt. Weitere Informationen finden Sie in den Details Ihres Tarifs.

RedCap ist mit neueren O₂-SIM-Karten nutzbar, einschließlich Internet der Dinge (IoT)-SIM-Karten, die über unsere Kite Connectivity-Management-Plattform verwaltet werden. Bitte beachten Sie, dass 5G RedCap und 5G Standalone (SA) derzeit nur für IoT im Tarif IoT Connect Pro verfügbar sind.

Um herauszufinden, ob Ihr IoT-Gerät RedCap unterstützt, prüfen Sie die Gerätespezifikationen oder das Benutzerhandbuch. Achten Sie auf Angaben wie „5G Reduced Capability“ oder „RedCap“. Alternativ können Sie die Webseite des Herstellers besuchen oder den Kundensupport kontaktieren. Da RedCap für IoT-Geräte der mittlerer Leistungsklasse konzipiert ist, findet man es häufig in Gerätetypen, die typischerweise mit LTE verbunden sind.

RedCap eignet sich ideal für Dienste, die zuverlässige Konnektivität benötigen, ohne den hohen Energieverbrauch und die Leistung von vollem 5G. Perfekte Beispiele sind smarte Wearables, Industriesensoren und Router, Videoüberwachung, Point-of-Sale-Geräte an Verkaufsstellen, Smart Meter Gateways, Asset-Tracker sowie bestimmten Sicherheitssystemen. Diese Anwendungen profitieren von moderaten Datenraten, verlängerter Batterielaufzeit und effizienter Leistung, was RedCap zu einer ausgezeichneten Wahl für eine breite Palette von IoT-Geräten macht.

Wenn Sie ein RedCap-Gerät für breitbandintensive Aufgaben wie das Streaming von hochauflösendem Video oder den Download großer Dateien nutzen, werden Sie deutlich geringere Geschwindigkeiten und eine reduzierte Leistung im Vergleich zu High-End-5G-Geräten feststellen. Das liegt daran, dass RedCap auf geringen Energieverbrauch und moderate Datenanforderungen optimiert ist – nicht auf die hohen Datenraten, die bei Breitbandanwendungen erforderlich sind. Für anspruchsvolle Breitband-Anwendungen ist daher ein Standard-5G-Gerät die einzige Möglichkeit, eine schnelle und zuverlässige Verbindung sicherzustellen. Darüber hinaus ist die Nutzung des RedCap-Dienstes für Breitbandanwendungen nicht gestattet. Telefónica Germany behält sich das Recht vor, derartige Geräte vom Netz zu entfernen, wenn sie eine potenzielle Beeinträchtigung des Netzes darstellen, um Schäden und negative Auswirkungen auf die Servicequalität für andere Nutzer zu minimieren.