邁入2023年，為什麼大家都開始關注RedCap？

去年6月，3GPP R17版本宣布凍結，引起了整個通訊產業的關注。

眾所周知，作為目前全球行動通訊標準的權威組織，3GPP發布的每個版本(Release)，都在指明行動通訊技術的演進方向，為整個產業的發展照亮了前路。

在R17版本中，作為專門立項研究的一種5G關鍵新技術，RedCap特別引人注意，也被媒體反覆報道。

█ RedCap，到底是個啥?

#RedCap，字面上就是「小紅帽」。但實際上，它是Reduced Capability的縮寫，真正的意思是「降低能力」。

所謂“降低能力”，是一個相對的概念。它的對比對象，就是5G。

換句話說，RedCap是5G的簡配版，是在5G的基礎上，對部分功能進行一些「裁剪」後形成的新技術標準。

此前，RedCap並不是叫現在這個名字，而是叫NR light(NR lite)。顧名思義，就是5G NR(New Radio，新空口)的輕量化版本。所以，現在產業也將RedCap稱為「輕量化5G」。

█ 為什麼要做一個「輕量化5G」?

搞清楚RedCap的定義之後，大家或許會問：「5G不是效能越強越好嗎?為什麼反而要搞個簡配版本，進行效能降級?」

說到這，就需要先對物聯網的技術體係先進行一定的解釋。

物聯網概念的正式提出，是1999年。

早期的物聯網技術，主要以Wi-Fi、藍牙、NFC等短距離通訊技術為主。那時，雖然專家也嘗試將2G技術應用於物聯網場景，但因為2G效能過於落後，所以並沒有任何進展。

到了3G/4G時代，蜂巢通訊技術飛速演進，效能大幅提升。於是，基於此類技術的長距離物聯網通訊開始崛起。

2016年，3GPP推出了兩個重要的物聯網技術標準，分別是NB-IoT(窄頻物聯網)和eMTC(增強型機器類型通訊)。

這兩個技術標準，其實都是基於LTE的簡配版。速率更低，成本更低，但可以同時連接的終端數更多，專門用於物聯網場景。它們有一個統稱，叫做LPWAN(Low Power Wide Area，低功耗廣域網路)技術。

除了NB-IoT和eMTC之外，LTE自己也有多個使用者終端類別(LTE UE-Category)。不同的類別，有不同的速率。 LTE Cat 1，就是這些類別(Category)之一。它的上行峰值速率只有5Mbit/s，也是為物聯網而生。

到了5G時代，設計者更進一步，將物聯網作為5G的主要發展場景，提出了「萬物互聯」的宏偉目標。

5G的三大應用場景，分別是eMBB(增強型行動寬頻)、uRLLC(低時延高可靠通訊)、mMTC(海量物聯網通訊)。它們對於網路速率、頻寬容量、覆蓋距離、頻譜效率等都有各自的側重性，分別服務於工業製造、交通物流、醫療教育、智慧城市等垂直產業領域的細分場景。

在發展物聯網的過程中，專家發現，物聯網的應用場景極為複雜。不同的場景，對網路的指標要求並不一樣。

於是，產業界逐漸將物聯網場景進行了細分，分為了高速、中速和低速三個類別：

傳統高速率5G，是無法滿足全部物聯網需求的。因此，就像LTE會出NB-IoT和eMTC一樣，5G也需要出簡配版。於是，就有了RedCap。

依照規劃，隨著2G、3G的退網，絕大部分的2G、3G物聯網業務將會遷移到LTE Cat 1、LTE Cat 4和NB-IoT(國內應該不會用eMTC )。將來，LTE Cat 1以及Cat 4的需求(也就是中速及中高速需求)，將逐漸遷移到RedCap。 RedCap將與高速率5G一起，支撐起整個物聯網的未來發展。

█ RedCap有什麼技術特性?

RedCap是追求效能、功耗和成本平衡的技術。

它的特性表現介於eMBB和NB-IoT之間;

它的頻寬速率低於eMBB，但是遠高於LPWA;

它的功耗和成本高於LPWA，但是卻又遠低於eMBB。

這種在速率、功耗、成本之間相互平衡的狀態是適用於許多特殊物聯場景的。

RedCap的能力，非常「均衡」(黃色線是RedCap)

我們可以具體分析一下，RedCap是如何進行精簡的。

首先，RedCap的頻譜頻寬更小。在Sub-6GHz頻段，RedCap的頻寬為20MHz，小於傳統5G的100MHz。 3GPP Release 18也正在規劃頻寬為5MHz的進一步輕量化Redcap。

其次，RedCap減少了收發天線數量，並降低了MIMO層數。對於Sub-6GHz頻段，RedCap終端機的接收連結可減少為1個或2個，對應下行MIMO降低為1層或2層接收。這樣一來，就降低了終端射頻收發信機和基頻處理模組的能力需求。

第三，RedCap採用了64QAM這種更簡單的調變方式，同樣意味著對射頻和基頻的要求大幅降低。

第四，RedCap引進了一些節省功耗的手段，例如增強的非連續接收特性(eDRX)，採用更長的休眠模式，讓終端減少功耗，獲得更高的續航能力。

基於上述改動，根據預測，RedCap相較於5G公網終端，複雜度將大幅降低。在基頻和射頻側的成本也都大幅降低。

特別值得一提的是，RedCap可以基於5G現網平滑升級引入，不需要對現網進行大的改造。基於5G系統，RedCap仍可按需實現5G切片、5G LAN、高精度授時、uRLLC等增強功能，滿足不同領域產業應用的需求。

█ RedCap可以用在哪些場景?

3GPP官方給了RedCap的三類應用場景，分別是：穿戴式裝置、工業感測器和視訊傳輸。

如智慧手錶終端，就屬於典型的穿戴式裝置。這種終端對速率要求不高，但對耗電量非常敏感，適合使用RedCap。

工業感測器屬於工業領域，常用類型包括溫濕度感測器、壓力感測器、運動感測器、加速度計、驅動器等。這些感測器終端的應用規模非常龐大，對速率和時延要求不高，但對功耗和成本敏感。

影片傳輸，大家都比較熟悉。它分為多種類別。有的是高階型(7.5-25 Mbps)，4K/8K超高清，也有的是高清或標清，屬於經濟型監測(2-4 Mbps)。在實際應用中，經濟型監測應用較多，適合採用RedCap。

除了上述場景之外，RedCap在工業控制(工業自動化、智慧化)、能源電力和車聯網等領域也有非常廣闊的發展前景。

這些場景，只需要中等或較低的傳輸速率，但對於5G低時延高可靠性、網路切片、5G LAN等功能有較大需求。

█ RedCap的產業化進展如何?

RedCap在3GPP R17版本中凍結，意味著RedCap的標準化已經完成。

但是，從標準凍結到初步產業化，還需要大約1-2年的時間。所以，去年下半年，我們是沒有看到RedCap相關產品的。

如今，進入2023年，RedCap的產業化開始加速落地。

2月27日，全球物聯網整體解決方案供應商移遠通信，正式發布了5G RedCap模組－Rx255C系列，包含RG255C和RM255C兩大版本。

此系列模組基於高通驍龍® X35 5G調變解調器及射頻系統，符合3GPP R17標準，具有優越的無線連線效能及低時延通訊能力。

Rx255C系列支援5G獨立(SA)模式，最大頻寬為20MHz，頻率頻寬針對全球所有市場。該模組還相容於LTE網絡，覆蓋全球幾乎所有主流營運商。

在速率方面，該系列模組可實現約220 Mbps的理論峰值下行資料速率，以及約100 Mbps的上行資料速率，足以滿足物聯網應用的需求，例如機器人、DTU、無人機、智慧型連接埠、智慧電網、AR/VR穿戴式裝置、教育筆記型電腦以及其它中速行動寬頻設備。

基於RedCap標準，Rx255C優化了天線的數量以及發射和接收頻寬，並提供64QAM/256QAM(可選)調製，大大優化了成本和尺寸。此外，驍龍X35的高整合度和獨特的架構可為模組產品實現低功耗的特點，也能夠助力絕大多數的全新終端品類獲得5G功能。

在功能上，Rx255C系列支援L1 L5雙頻GNSS，可為智慧型終端提供精確定位服務。同時為了方便客戶開發，模組提供PCIe 2.0、USB 2.0等接口，以及包括VoLTE和DFOTA在內的補充功能。

為了幫助客戶更好地進行產品設計，移遠通訊也提供各種配套的高性能5G天線，大幅提升了無線連線效能。終端廠商可以將Rx255C模組與移遠通訊的天線和預認證服務捆綁在一起，大大降低其產品的整體成本，縮短上市時間。

根據移遠通訊透露的消息，他們將於2023上半年內提供RG255C系列和RM2550C系列模組的工程樣片，給客戶進行評估和測試。

RedCap模組的發布，是實現5G時代萬物互聯的關鍵一步。正如移遠通訊CEO錢鵬鶴所說：「許多物聯網場景對頻寬要求較低，卻對成本和功耗比較敏感，Rx255C系列在成本和效能之間實現了良好的平衡，能夠有針對性地解決這些產業在智慧化升級中面臨的痛點，支援5G技術在更多應用領域大規模部署。」

█ 結語

進入2023年，全球數位轉型將掀起新的浪潮。各行各業將持續加強ICT技術與自身產業的融合，探索數位科技對自身傳統產業的賦權。

以RedCap為代表的網路連接技術，將加速這項賦能過程。

我們期待RedCap的生態能夠快速成熟，也希望業界盡快推出更多RedCap產品和方案，協助「萬物智聯」時代早日到來!

以上是邁入2023年，為什麼大家都開始關注RedCap？的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！