图源：东方IC
今年6月，5G R17标准冻结，从这时起，作为R17标准重要特性之一的“轻量级”5G 技术——RedCap就备受产业链关注，明星效应十足。
就在最近两个月，有关RedCap最新进展的消息犹如雨点般密集落下。一方面，在IMT-2020（5G）推进组的指导下，爱立信、华为、中兴、诺基亚、中信科移动、紫光展锐等相继完成了RedCap关键技术和外场性能测试。另一方面，运营商也非常忙碌，如上海电信联合华为完成全球首个5G RedCap业务场景验证，上海联通携手华为、百度率先完成全球首个5G物联RedCap连片部署验证，中国移动携手华为、中兴、紫光展锐完成首批5G RedCap端到端实验室测试验证。
可以看出，业界对于5G RedCap抱有相当高的期望，期待随着RedCap的推广，5G在垂直行业能得到广泛应用。
RedCap，并非“红帽子”之意，其英文全称是Reduced Capability，中文直译“降低能力”。它是3GPP在5G R17阶段专门推出的一种新技术标准协议，通过降低5G的能力和成本，来满足中等速率物联网场景的需求，进一步拓展5G发展空间。换而言之，这是“轻量级5G”。
“Redcap相关标准的立项和制定，补齐了5G能力的中间地带，有效拓展了5G能力和应用场景，使5G面向各类2C及2B的行业应用需求形成了具备高、中、低分级能力的完备技术体系。”爱立信相关技术人士对《IT时报》记者介绍道。
众所周知，5G除了要满足eMBB（增强型移动宽带）应用场景，让用户享受到比4G更快的速率之外，还要满足垂直行业的需求，无论是URLLC（低时延高可靠通信）应用场景、mMTC（海量物联网通信）应用场景，都是为此目的。
但相比个人用户，垂直行业对网络能力的需求可谓千差万别，有的场景低速率就可以满足，比如水质监测、远程抄表等，对低功耗的要求比较高；有的场景则要求高速率、低时延连接，比如AR/VR、远程操控、视觉质检等；有的场景只需中等速率，比如可穿戴设备、工业无线传感器、视频监控等，以可穿戴设备为例，下行速率在5~50Mbps、上行速率在2~5Mbps就可以满足。
目前，低速率场景主要是由以NB-IoT（窄带物联网）为代表的LPWA（低功耗广域网）技术来承担，实际上，NB-IoT也是5G标准的一种。高速率、高性能场景是由Sub-6 5G或者毫米波5G来承担。而对于中速率场景，现在主要是由4G以及3G来挑大梁，比如智能穿戴、物流追踪等领域。
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换而言之，目前5G并不能“包打天下”，尤其是在中速率应用场景下。所以从长远发展来考虑，尤其是将来3G、4G退网之后，5G需要满足众多行业对中速率以及低成本、低功耗的要求。
于是，Redcap应运而生，它的传输速率比eMBB低，但远高于LPWA；它的功耗和成本远低于eMBB，但是比LPWA要高。
对于运营商来说，随着将来RedCap的商用，使得5G在面向各类物联应用时具备了低、中、高能力档位，来满足不同场景的需求，从而推动5G加速在垂直落地。
除了从技术维度，推动5G一张网能够支撑各类物联技术，让5G一张网能“通吃天下”，就能降低多网络制式并存所造成的网络运维复杂度。而RedCap出炉的另一个动因，在于成本。
随着5G与行业融合应用向纵深、规模化发展，5G终端模组价格贵的问题越来越突出。据IMT-2020(5G)推进组披露的信息，虽然5G行业模组价格从2019年1500元下降到2022年450元，下降幅度高达70%，幅度不可谓不大，但相比百元以内的4G模组，5G模组规模上量的成本压力仍然非常大。
为了降低模组成本，RedCap对5G进行了“阉割”，比如将终端频谱带宽降低至20MHz，传统5G的带宽则是100MHz；减少终端接收天线和层数，支持1或2个接收天线；并允许终端支持半双工模式等。通过这些举措，5G模组价格未来可大幅降低至100元以下，但同时继承5G网络切片、低时延等优势。
而从最近运营商的测试来看，R17版本RedCap相比4G物联网展现出了代际优势，性能好、功能强。相同条件下的测试表明，相比4G，RedCap的广度和深度覆盖能力明显提升，而上行容量提升了8倍，可满足多个RedCap终端上行并发。而且，随着5G商用规模推进及3GPP协议的持续演进，可以预见RedCap在成本、性能、功能上将持续优化。
在技术功能上具有代际优势，一旦模组成本降至与4G模组持平，毫无疑问，RedCap的前景是广阔的。
具体来说，RedCap低成本方案适用于低于100Mbps的中速率业务。根据3GPP R17的标准定义，RedCap主要支持可穿戴设备、工业传感器和视频监控三大业务场景。比如工业无线传感器，它对速率和时延要求都不高，但是因为在工业领域应用非常广泛，所以对模组成本比较敏感。一旦RedCap翻过模组成本高这道坎，未来可期。
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从产业链的情况来看，在IMT-2020（5G）推进组全力推动下，主流设备厂商在近期相继完成了RedCap关键技术验证和外场性能测试。
华为在9月23日打响了“第一枪”，率先完成业界首个5G RedCap关键技术验证，测试结果表明 RedCap从标准走向商用，产业链已初步具备商用条件。11月14日，华为又在北京怀柔顺利完成RedCap外场测试。
就在最近这两个月，爱立信、中兴、诺基亚等也先后完成了有关RedCap的关键技术验证和外场性能测试。另外，手机厂商vivo也参与了测试，基于自研终端实验样机，与中信科移动的5G商用基站进行了联调测试，验证了RedCap的关键性能。
与此同时，三大运营商在RedCap测试验证方面也进展迅速。今年9月，上海电信联合华为在上海完成全球首个5G RedCap业务场景验证。基于车联移动性场景，实测单小区上行容量可达200+Mbps，单用户上行峰值100+Mbps，相同边缘速率下相比4G CAT4提升覆盖7dB，满足RedCap在车载及穿戴场景下的泛在上行大带宽需求。上海联通则携手华为、百度Apollo完成5G RedCap连片部署实验局验证，实测结果满足RedCap在车联网等场景下的上行大带宽需求。目前，上海联通已在宝山、静安等区域实现5G RedCap连片实验局部署。
“根据IMT-2020（5G）推进组的安排，今年按计划要完成RedCap应用场景与关键技术研究，制定关键技术测试规范，并开展关键技术测试；2023年制定终端和系统设备的测试规范，开展端到端测试和互操作测试，满足RedCap商用需求。”一位运营商人士介绍。
作者／ IT时报记者 钱立富
编辑／ 钱立富 挨踢妹
排版／ 季嘉颖
图片／ 东方IC
来源／《IT时报》公众号vittimes
