5G网络RedCap

        RedCap：RedCap（Reduced Capability），即“降低能力”。它是3GPP在5G R17阶段，针对速率、时延要求不高的5G应用场景，专门推出的一种新技术标准协议，旨在全面提升5G网络质量和覆盖率，也可以理解为“轻量级5G”。

        推出RedCap的意义

        5G分为三大应用场景：eMBB（增强型移动宽带）、uRLLC（低时延高可靠通信）、mMTC（海量物联网通信）。eMBB是4G MBB（移动宽带）的升级，主要侧重于网络速率、带宽容量、频谱效率等指标。而uRLLC侧重可靠性和时延，mMTC侧重连接数和能耗，都服务于行业互联网，包括工业制造、车联网、远程抄表等垂直行业领域。但是，物联网中不同的应用场景，对网络能力的要求也不一样。比如，在速率方面，VR / AR、高清转播需要高速连接；而远程抄表、共享设备只需要同步数据，低速就可以满足。除了速率，还有很多应用场景更关心功耗和成本。完整版的5G终端芯片和模组，设计极为复杂，研发门槛极高，投入成本巨大。高昂的价格，也影响了5G在垂直行业的落地。

        所以，5G需要建立一个轻量化的版本，用于满足中速及中高速需求的应用场景，降低5G部署和使用成本，加速5G商用落地。

        于是，就有了RedCap。5G RedCap可以支持较低复杂程度的5G设备，在带宽、功耗、天线设计和成本方面均介于eMBB和LPWAN之间，有效均衡5G大宽带、高速率、广连接、低时延之间的能力，满足差异化行业联网需求。

        RedCap缩减了什么

        如下表，在R17中，RedCap主要裁剪了以下功能，从而将终端复杂度和成本下降50%至65%。RedCap­­­­通过减少带宽、减少MIMO层数以及放宽下行链路调制阶数，从而降低基带复杂性，减少所需接收分支的最小数量并允许在所有频段中进行半双工(HD)操作，从而实现降低天线和射频组件的材料成本。

        RedCap特点

        （1）低成本：低于 6 GHz 频段的 RedCap 设备的最大带宽要求降低到 20 MHz。RedCap 减少了所需的接收天线和设备层数，支持 1R 或 2R，大大降低了 5G 设备芯片组和模块的成本。据估计，RedCap组件的成本比eMBB组件低5倍，大规模商用的组件价格可与Cat 4组件媲美。

        （2）大容量高效共存：RedCap设备可以通过单独的初始BWP（Bandwidth Part）和小区定义的同步独立信号在5G网络上运行，并可以与eMBB设备高效共存，充分发挥5G的高带宽和大容量（与4G相比）的优势。

        （3）高集成：RedCap数据可以具备不同频率在不同频率上进行收发的能力，使连接具有简单化的集成，设备趋向小型化。

        （4）多功能：低延迟、切片、定位、低功耗等。

        RedCap应用场景

        根据 3GPP R17 的标准定义，RedCap支持三大业务场景，分别是：可穿戴设备、工业传感器和视频监控。预计到2030年，全球物联网连接数将达到近100亿。前三项业务对数据速率的要求远低于eMBB业务，但高于NB-IoT和LPWA等低功耗广域网（LPWA）网络。因此，RedCap 设备将定位为低于 eMBB 设备的细分市场，但在技术特性方面高于 LPWA 设备，实现网络性能和设备成本之间的平衡。

        这三类终端对网络能力的具体需求，如下表所示。可穿戴设备、工业无线传感器、视频监控终端的网络能力需求介于eMBB、uRLLC和mMTC之间。因此，为了匹配对速率、设备成本和电池寿命等要求介于eMBB、uRLLC和mMTC之间，3GPP在R17版本中定义了对RedCapNR设备的支持。