Analýza a využití technologie RedCap v kampusové 5G síti

Abstract

Tato diplomová práce se zaměřuje na technologii 5G RedCap (Reduced Capability) a její možné využití v kampusové 5G síti VŠB-TUO. Hlavním cílem práce je navrhnout rozšíření stávající kampu- sové sítě o podporu této technologie a popsat její charakteristiky ve srovnání s obdobnými řešeními. Součástí práce je analýza architektury 5G SA a návrh potřebných úprav pro integraci RedCap zařízení, včetně úprav síťových funkcí a optimalizace signalizace. V rámci práce byla rovněž prove- dena simulace pokrytí kampusu pomocí nástroje RadioMobile, přičemž výsledky byly porovnány s dostupností signálu stávající technologie LoRaWAN. Dále je obsažena podrobná analýza L3 signa- lizace standardní 5G SA sítě a její srovnání se signalizací pro RedCap zařízení. Nedílnou součástí práce je měření spotřeby modulů 5G a 5G RedCap v různých provozních režimech, s následným srovnáním a vyhodnocením.

This diploma thesis focuses on the 5G RedCap (Reduced Capability) technology and its poten- tial application within the VŠB-TUO campus 5G network. The main objective of the work is to design the extension of the existing campus network to support RedCap devices and to describe the characteristics of this technology compared to similar solutions. The work includes an analysis of the 5G SA (Standalone) architecture and a proposal of the necessary modifications for RedCap integration, including adjustments to network functions and optimization of signaling procedures. Furthermore, a network coverage simulation using the RadioMobile tool was conducted, and the re- sults were compared with the existing LoRaWAN coverage within the campus. A detailed analysis of L3 signaling in standard 5G SA networks and its comparison with RedCap-specific signaling is also included. Additionally, the work covers the measurement of power consumption of 5G and 5G RedCap modules under various operating modes, followed by a comparison and evaluation.