一文简单了解下RedCap

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2024年射频美学50篇原创计划 第 85 篇

本文简单学习下RedCap。

01-5G RedCap政策

今年来不断有5G RedCap相关政策出台，2024年4月，工业和信息化部发布的《关于开展2024年度5G轻量化（RedCap）贯通行动的通知》中要求，扎实有序推进5G RedCap商用进程，打通5G RedCap标准、网络、芯片、模组、终端、应用等关键环节；

2024年7月，第二十届三中全会明确提出要“加快发展物联网，降低全社会物流成本”；

2024年9月，工业和信息化部出台的《关于推进移动物联网“万物智联”发展的通知》，明确到2027年，RedCap高低搭配、泛在智联、安全可靠的移动物联网综合生态体系进一步完善，5G RedCap实现全国县以上城市规模覆盖，并向重点乡镇、农村延伸覆盖。

02-什么是RedCap？

RedCap，全称Reduced Capability，即“降低能力”，在确保业务需求和性能需求的前提下，通过对终端能力进行裁剪达到成本降低、尺寸缩减、功耗降低，从而有助于推动5G行业终端规模商用，扩大5G应用场景。这也是3GPP标准组织在R17阶段，为满足物联网需求专门立项研究的一种新技术标准，它是国际移动通信标准组织3GPP面向中高速物联网场景定义的一种5G物联网技术。

03-RedCap的发展背景

2015年，国际电信联盟（ITU）定义了5G的三大使用场景：增强型移动宽带（eMBB）、大规模机器类型通信（mMTC）和超可靠低延迟通信（URLLC）。

3GPP在2017年启动 Rel-15的标准研究，作为5G标准的第一个阶段，主要满足了eMBB和部分URLLC场景的需求。2021年7月，5G第一个演进版本3GPP Rel-16标准冻结，进一步完善了5G在URLLC和mMTC等场景的能力，可靠性和时延等性能得到显著提升。

还有一些物联网应用场景是Rel-15/16 5G规范的网络技术无法满足的，这些场景包括可穿戴设备，智慧工厂，智慧电力和视频监控等。这些应用场景需要更低成本、更低功耗、更低复杂度的5G物联网技术。在这些应用场景中，面向eMBB和URLLC的Rel-15/16规范都可以说是“大材小用”，至少从经济效益角度上来讲都不够理想。而mMTC无法满足上述场景对网络性能的要求。RedCap的出现可谓是解了燃眉之急，它能够满足以上场景需求，同时又在技术性能与部署成本之间找到平衡，为5G规模发展带来新机遇。随着2022年6月3GPP Rel-17的冻结，5G RedCap标准第一版正式确立。

5G发展至今，以上三大应用场景已不能完全满足行业场景需求，且受限于5G终端芯片和模组设计复杂，投入成本大，价格昂贵（5G模组价格500~1000元），使5G在各行各业的应用落地发展、普及带来了极大挑战。其中大部分的行业应用场景，对速率等指标不高，以5G现有的能力，已经超出了场景的需求。

为平衡成本与性能，考虑适当牺牲性能指标、降低网络要求，进而节约终端技术成本，因此RedCap 技术应用而生，成为轻量级的5G技术。

04-RedCap裁剪了什么？

• RedCap的频谱带宽更小，减少了收发天线数量，降低了MIMO层数。

• 采用64QAM调制方式，以及半双工FDD（HD-FDD），降低射频和基带处理能力。

• 考虑场景和成本，3GPP提出RedCap只能在一个频带内工作，不需要支持CA或NR-DC。

• 降功耗的手段，例如增强的非连续接收特性（eDRX）、RRM测量放松，让终端减小功耗，获得更高的续航待机能力。

05-RedCap的具体应用场景

•  高可靠的工业控制（AGV控制、产线PLC控制、设备远程运维、采煤机远程操控、远程龙门吊控制、无人集卡控制）；

•  提前布网的能源电网（智能分布式能源调控、用电负荷需求响应、配电自动化、高级计量、变电站巡检、输电线路无人机巡检、配电房视频综合监控）；

•  高带宽的视频监控（固定监控、移动执法仪、普通巡防、车路协同、高点监控、无人机巡检）；

•  低延时的车联网（安全驾驶、信息服务、车辆编队、高级驾驶）；

• 需要5G概念的可穿戴设备；

• 其他当前Cat 4/6应用的场景。

06-RedCap的技术定位

传统5G无法满足将来物联网旺盛的需求，对于可承载中高速物联网业务大部分由LTE Cat1/Cat4承担，暂无平滑向5G升级路径。

5G物联网体系中，NR可满足超100 Mbps超高速业务速率，NB-IoT作为LPWA技术面向低速率小于100Kbps小包物联网业务，而 RedCap技术可承载中高速物联网业务，完善并补齐了5G在物联网体系中的应用需求。