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2022/6/10 22:38

5G RedCap来了!标准就绪,产业生态快速成熟

C114通信网  蒋均牧

C114讯 6月10日专稿(蒋均牧)疫情的反复亦未能阻止全球部署和商用5G的热情。GSA数据显示,截至今年3月底,148个国家或地区的491家运营商投资于推出5G服务的相关举措,其中85个国家或地区的213家运营商已推出商用5G服务,而已发布的5G终端也达到了1334款。

产业发展,标准先行。就在刚刚结束的3GPP RAN#96会议上,3GPP宣布R17标准冻结。历经R15、R16和R17三个版本,至此5G技术的全貌已呈现在我们面前。同时,这也为未来新一轮的创新演进即5G-Advanced奠定了基础。

作为一个关键里程碑,R17不仅为5G系统的多项基础性技术带来更多增强及扩展特性,例如工业物联网增强、定位增强、V2X增强、终端节能、覆盖增强、扩展的直连通信功能、非地面通信等,更通过引入RedCap,扩大了5G的应用范围,将之普及到更多物联场景,为万物互联的智能世界的到来铺平了道路。

何谓RedCap?“青春版”5G了解下

RedCap这个名词或许稍显陌生,但许多人一定对它原先的名字NR-Light或NR-Lite有所耳闻。所谓RedCap,即是Reduced Capability,它是R17阶段针对中高速连接专门立项研究的一种新技术标准,可以将之视作“青春版”的5G。

如果说前几代移动通信技术主要解决的是人与人之间的连接问题,那么5G在设计之初的一个重要目标便是万物互联,以此来赋能千行百业的数字化转型。有预测认为,到2035年,5G将驱动全球各行业产出增长13.2万亿美元,创造2230万个就业机会。

然而随着5G与实体经济融合的日益深化,一些问题也浮出了水面。其中的一大痛点,就在于5G终端芯片和模组的高昂成本,很大程度上阻碍了5G在垂直行业的落地应用。RedCap就是产业界对此给出的解决方案。

不同于需要大带宽、高速率支持的智能手机,有些场景下的物联终端有一定性能要求但又没那么高。RedCap通过支持较低复杂程度的5G终端,实现了性能和成本之间的平衡。其应用范围广泛,主要涵盖工业无线传感器、视频监控和智能可穿戴设备三大场景,预计到2030年全球连接数将达到近百亿。

具体而言,RedCap相对于NR做了很多精简化和定制化,包括:

低成本:通过减少终端带宽,在Sub-6GHz频段下其最大带宽为20MHz;减少终端接收天线和层数,支持1收或2收,大幅降低5G终端芯片和模组的成本,预计RedCap模组成本相对eMBB可以降低5倍,规模商用的模组价格可以与Cat.4相当。

大容量和高效共存:通过独立初始BWP和非小区定义的同步信号工作在5G网络上,并与eMBB终端高效共存,充分发挥5G大带宽优势和大系统容量等代际差异。

可选支持更多功能:包括较低时延、切片、定位、低功耗等能力。

标准、生态两手硬,RedCap商用启航在即

从技术特性上可以看到,RedCap介于eMBB和以NB-IoT、LTE-M为代表的LPWA之间,填补了5G在中高速连接领域乃至在eMBB、uRLLC和mMTC“中间地带”的空白,其所面向的场景亦有着极其广袤的市场空间。因此,它自诞生以来便备受产业界关注也并不那么难以令人理解。

2019年6月,在3GPP RAN#84会议上,RedCap以R17研究项目的形式首次出现;2021年3月,3GPP正式通过了NR RedCap UE标准化项目的立项。而此次R17标准冻结,标志着RedCap第一版标准的完成,已经商用就绪。在后续演进方面,R18也已确定了RedCap增强的课题,主要方向包括研究进一步降低用户终端复杂度的技术、研究降低功耗的技术等。

与此同时,RedCap产业生态正在快速成熟。产业政策方面,国家工业和信息化部等十部委联合印发的《5G应用“扬帆”行动计划(2021-2023年)》明确提出,加快弥补产业短板弱项,加快轻量化5G芯片模组的研发及产业化,进一步提升终端模组性价比;实现5G物联网终端用户数年均增长率超200%。其中着重提到的5G+工业互联网、5G+智慧城市等垂直行业,以及智能安防监控、新型穿戴设备、远程操控设备、高清视频监控等应用领域,预计将成为RedCap大显身手的舞台。

IMT 2020(5G)推进组对RedCap寄予厚望,计划2022年完成应用场景与关键技术研究、关键技术测试规范制定、开展关键技术测试;2023年面向商用需求,制定终端、系统设备规范及测试规范,开展端到端测试和互操作测试。

芯片、模块方面,高通紫光展锐、联发科等主流芯片厂商和国内外领先无线模组供应商都在积极参与和推动RedCap的发展进程,提前启动了相关研发工作,包括已经推出了RedCap原型系统。行业应用方面,RedCap赢得了多个垂直行业的青睐,制造、电力、智慧城市、安防等行业均大力投入,推进RedCap在具体场景、技术和产品解决方案的定义和适配。

作为产业生态的中坚力量,一些领先运营商也表示将视3GPP标准化进展,适时引入RedCap。最近,中国移动研究院发布了《中国移动5G RedCap技术白皮书》,明确了RedCap在5G体系中的技术定位,深度解析了RedCap关键技术特性,并在此基础上开展RedCap市场前景分析及与关键应用场景的适配性研究,以促使RedCap能够更好服务于市场需求。

根据产业经验,以及标准和产业生态的完备度,预计到2023年我们就有望看到RedCap商用终端的发布,以及部分场景的应用开启。

当前,5G赋能千行百业正处在由“落地生根”加速迈向“开花结果”的关键阶段,RedCap标准的就绪,补齐了差异化物联场景和终端成本上的短板,为5G行业应用的规模复制推广提供了一大利器。从长远来看,RedCap也提供了一条新的蜂窝物联网演进路径,为5G产业未来十年可持续发展和万物互联的实现注入强劲动力。

新标准,新物联,新商业,RedCap的未来值得期待。

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