文｜ IT時(shí)報(bào)記者 錢立富
編輯｜錢立富 挨踢妹
今年6月，5G R17標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)，從這時(shí)起，作為R17標(biāo)準(zhǔn)重要特性之一的“輕量級(jí)”5G 技術(shù)——RedCap就備受產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)注，明星效應(yīng)十足。
就在最近兩個(gè)月，有關(guān)RedCap最新進(jìn)展的消息猶如雨點(diǎn)般密集落下。一方面，在IMT-2020（5G）推進(jìn)組的指導(dǎo)下，愛(ài)立信、華為、中興、諾基亞、中信科移動(dòng)、紫光展銳等相繼完成了RedCap關(guān)鍵技術(shù)和外場(chǎng)性能測(cè)試。另一方面，運(yùn)營(yíng)商也非常忙碌，如上海電信聯(lián)合華為完成全球首個(gè)5G RedCap業(yè)務(wù)場(chǎng)景驗(yàn)證，上海聯(lián)通攜手華為、百度率先完成全球首個(gè)5G物聯(lián)RedCap連片部署驗(yàn)證，中國(guó)移動(dòng)攜手華為、中興、紫光展銳完成首批5G RedCap端到端實(shí)驗(yàn)室測(cè)試驗(yàn)證。
可以看出，業(yè)界對(duì)于5G RedCap抱有相當(dāng)高的期望，期待隨著RedCap的推廣，5G在垂直行業(yè)能得到廣泛應(yīng)用。
“輕量級(jí)”5G 技術(shù)走紅
RedCap，并非“紅帽子”之意，其英文全稱是Reduced Capability，中文直譯“降低能力”。它是3GPP在5G R17階段專門推出的一種新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，通過(guò)降低5G的能力和成本，來(lái)滿足中等速率物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景的需求，進(jìn)一步拓展5G發(fā)展空間。換而言之，這是“輕量級(jí)5G”。
“Redcap相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的立項(xiàng)和制定，補(bǔ)齊了5G能力的中間地帶，有效拓展了5G能力和應(yīng)用場(chǎng)景，使5G面向各類2C及2B的行業(yè)應(yīng)用需求形成了具備高、中、低分級(jí)能力的完備技術(shù)體系?！睈?ài)立信相關(guān)技術(shù)人士對(duì)《IT時(shí)報(bào)》記者介紹道。
眾所周知，5G除了要滿足eMBB（增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶）應(yīng)用場(chǎng)景，讓用戶享受到比4G更快的速率之外，還要滿足垂直行業(yè)的需求，無(wú)論是URLLC（低時(shí)延高可靠通信）應(yīng)用場(chǎng)景、mMTC（海量物聯(lián)網(wǎng)通信）應(yīng)用場(chǎng)景，都是為此目的。
但相比個(gè)人用戶，垂直行業(yè)對(duì)網(wǎng)絡(luò)能力的需求可謂千差萬(wàn)別，有的場(chǎng)景低速率就可以滿足，比如水質(zhì)監(jiān)測(cè)、遠(yuǎn)程抄表等，對(duì)低功耗的要求比較高；有的場(chǎng)景則要求高速率、低時(shí)延連接，比如AR/VR、遠(yuǎn)程操控、視覺(jué)質(zhì)檢等；有的場(chǎng)景只需中等速率，比如可穿戴設(shè)備、工業(yè)無(wú)線傳感器、視頻監(jiān)控等，以可穿戴設(shè)備為例，下行速率在5~50Mbps、上行速率在2~5Mbps就可以滿足。
目前，低速率場(chǎng)景主要是由以NB-IoT（窄帶物聯(lián)網(wǎng)）為代表的LPWA（低功耗廣域網(wǎng)）技術(shù)來(lái)承擔(dān)，實(shí)際上，NB-IoT也是5G標(biāo)準(zhǔn)的一種。高速率、高性能場(chǎng)景是由Sub-6 5G或者毫米波5G來(lái)承擔(dān)。而對(duì)于中速率場(chǎng)景，現(xiàn)在主要是由4G以及3G來(lái)挑大梁，比如智能穿戴、物流追蹤等領(lǐng)域。
換而言之，目前5G并不能“包打天下”，尤其是在中速率應(yīng)用場(chǎng)景下。所以從長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展來(lái)考慮，尤其是將來(lái)3G、4G退網(wǎng)之后，5G需要滿足眾多行業(yè)對(duì)中速率以及低成本、低功耗的要求。
于是，Redcap應(yīng)運(yùn)而生，它的傳輸速率比eMBB低，但遠(yuǎn)高于LPWA；它的功耗和成本遠(yuǎn)低于eMBB，但是比LPWA要高。
對(duì)于運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)，隨著將來(lái)RedCap的商用，使得5G在面向各類物聯(lián)應(yīng)用時(shí)具備了低、中、高能力檔位，來(lái)滿足不同場(chǎng)景的需求，從而推動(dòng)5G加速在垂直落地。
推動(dòng)5G模組成本降至百元內(nèi)
除了從技術(shù)維度，推動(dòng)5G一張網(wǎng)能夠支撐各類物聯(lián)技術(shù)，讓5G一張網(wǎng)能“通吃天下”，就能降低多網(wǎng)絡(luò)制式并存所造成的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維復(fù)雜度。而RedCap出爐的另一個(gè)動(dòng)因，在于成本。
隨著5G與行業(yè)融合應(yīng)用向縱深、規(guī)?；l(fā)展，5G終端模組價(jià)格貴的問(wèn)題越來(lái)越突出。據(jù)IMT-2020(5G)推進(jìn)組披露的信息，雖然5G行業(yè)模組價(jià)格從2019年1500元下降到2022年450元，下降幅度高達(dá)70%，幅度不可謂不大，但相比百元以內(nèi)的4G模組，5G模組規(guī)模上量的成本壓力仍然非常大。
為了降低模組成本，RedCap對(duì)5G進(jìn)行了“閹割”，比如將終端頻譜帶寬降低至20MHz，傳統(tǒng)5G的帶寬則是100MHz；減少終端接收天線和層數(shù)，支持1或2個(gè)接收天線；并允許終端支持半雙工模式等。通過(guò)這些舉措，5G模組價(jià)格未來(lái)可大幅降低至100元以下，但同時(shí)繼承5G網(wǎng)絡(luò)切片、低時(shí)延等優(yōu)勢(shì)。
而從最近運(yùn)營(yíng)商的測(cè)試來(lái)看，R17版本RedCap相比4G物聯(lián)網(wǎng)展現(xiàn)出了代際優(yōu)勢(shì)，性能好、功能強(qiáng)。相同條件下的測(cè)試表明，相比4G，RedCap的廣度和深度覆蓋能力明顯提升，而上行容量提升了8倍，可滿足多個(gè)RedCap終端上行并發(fā)。而且，隨著5G商用規(guī)模推進(jìn)及3GPP協(xié)議的持續(xù)演進(jìn)，可以預(yù)見(jiàn)RedCap在成本、性能、功能上將持續(xù)優(yōu)化。
在技術(shù)功能上具有代際優(yōu)勢(shì)，一旦模組成本降至與4G模組持平，毫無(wú)疑問(wèn)，RedCap的前景是廣闊的。
具體來(lái)說(shuō)，RedCap低成本方案適用于低于100Mbps的中速率業(yè)務(wù)。根據(jù)3GPP R17的標(biāo)準(zhǔn)定義，RedCap主要支持可穿戴設(shè)備、工業(yè)傳感器和視頻監(jiān)控三大業(yè)務(wù)場(chǎng)景。比如工業(yè)無(wú)線傳感器，它對(duì)速率和時(shí)延要求都不高，但是因?yàn)樵诠I(yè)領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛，所以對(duì)模組成本比較敏感。一旦RedCap翻過(guò)模組成本高這道坎，未來(lái)可期。
明年滿足商用需求
從產(chǎn)業(yè)鏈的情況來(lái)看，在IMT-2020（5G）推進(jìn)組全力推動(dòng)下，主流設(shè)備廠商在近期相繼完成了RedCap關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證和外場(chǎng)性能測(cè)試。
華為在9月23日打響了“第一槍”，率先完成業(yè)界首個(gè)5G RedCap關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證，測(cè)試結(jié)果表明 RedCap從標(biāo)準(zhǔn)走向商用，產(chǎn)業(yè)鏈已初步具備商用條件。11月14日，華為又在北京懷柔順利完成RedCap外場(chǎng)測(cè)試。
就在最近這兩個(gè)月，愛(ài)立信、中興、諾基亞等也先后完成了有關(guān)RedCap的關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證和外場(chǎng)性能測(cè)試。另外，手機(jī)廠商vivo也參與了測(cè)試，基于自研終端實(shí)驗(yàn)樣機(jī)，與中信科移動(dòng)的5G商用基站進(jìn)行了聯(lián)調(diào)測(cè)試，驗(yàn)證了RedCap的關(guān)鍵性能。
與此同時(shí)，三大運(yùn)營(yíng)商在RedCap測(cè)試驗(yàn)證方面也進(jìn)展迅速。今年9月，上海電信聯(lián)合華為在上海完成全球首個(gè)5G RedCap業(yè)務(wù)場(chǎng)景驗(yàn)證?；谲嚶?lián)移動(dòng)性場(chǎng)景，實(shí)測(cè)單小區(qū)上行容量可達(dá)200+Mbps，單用戶上行峰值100+Mbps，相同邊緣速率下相比4G CAT4提升覆蓋7dB，滿足RedCap在車載及穿戴場(chǎng)景下的泛在上行大帶寬需求。上海聯(lián)通則攜手華為、百度Apollo完成5G RedCap連片部署實(shí)驗(yàn)局驗(yàn)證，實(shí)測(cè)結(jié)果滿足RedCap在車聯(lián)網(wǎng)等場(chǎng)景下的上行大帶寬需求。目前，上海聯(lián)通已在寶山、靜安等區(qū)域?qū)崿F(xiàn)5G RedCap連片實(shí)驗(yàn)局部署。
“根據(jù)IMT-2020（5G）推進(jìn)組的安排，今年按計(jì)劃要完成RedCap應(yīng)用場(chǎng)景與關(guān)鍵技術(shù)研究，制定關(guān)鍵技術(shù)測(cè)試規(guī)范，并開展關(guān)鍵技術(shù)測(cè)試；2023年制定終端和系統(tǒng)設(shè)備的測(cè)試規(guī)范，開展端到端測(cè)試和互操作測(cè)試，滿足RedCap商用需求。”一位運(yùn)營(yíng)商人士介紹。
排版／ 季嘉穎