“终端”一文读懂 | 通信界的“小红帽（Redcap）”

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自2019年5G商用以来，在国家政策的大力支持下，以5G为代表的“新基建”飞速发展，但目前在5G赋能行业发展方面，仍存在着5G模组价格高、功耗大、行业碎片化严重等问题，在此背景下，通信界的“小红帽（Redcap）”应运而生。

什么是Redcap？

Redcap其实是Reduced Capability的缩写，是3GPP标准化组织定义的一种5G技术，也称为轻量化5G，通过减少终端带宽、收发天线数量、降低调制阶数等方式，降低终端成本和功耗，更利于5G商用网络中大规模商业普及应用。

2022年6月，3GPP Rel-17冻结，意味着5G RedCap标准第一版正式确立。RedCap相对于5G NR，主要做了如下的裁剪：

最大带宽：在FR1频段上，基于NR UE的100MHz带宽，将RedCap UE支持的最大带宽缩减为20MHz，适用于业务需求相对低的5G终端通信使用；

天线能力：在传统NR UE支持2T4R天线的基础上，将RedCap UE的天线数量降为可最低支持1T1R（一发一收）；

最大调制阶数：在NR终端支持256QAM的基础上，调整对RedCap终端调制阶数的要求，上下行调制阶数最低可支持64QAM。

另外，为了满足行业应用的增强需求，模组/终端可根据具体的应用场景，按需支持相应的增强特性要求，如切片、5G  LAN、高精度授时、uRLLC等特性。

Redcap的产业发展目前如何？

从标准层面来看，国内外标准组织大力推动Redcap技术研究。国际标准已冻结，行业标准也已启动，Redcap已具备商用的技术基础。3GPP R17国际标准为全球通信产业提供了RedCap基础研发依据，国内的IMT-2020 5G推进组、CCSA均已启动了RedCap的标准制定，为国内的RedCap发展夯实基础。从产品层面来看，商用步伐在加快。预计2023年将有首批RedCap芯片、模组产品发布，并且首批网络设备产品也会进行试商用；2024年国内外主流芯片厂商均会推出商用产品，这将极大促进RedCap的发展。

RedCap商用初期，模组价格预计200元左右，规模化商用后，有望与LTE Cat.4持平，降到60-80元。功耗方面，RedCap看齐Cat.4, 引入一些节省功耗的技术，能将功耗做到更优，预计可比LTE降低20%。同时，RedCap可按需实现与网络切片、5G LAN、5G uRLLC、高精度授时等5G增强功能结合，满足5G行业应用不同领域的增强需求。

Redcap有哪些应用场景？

从应用场景看，行业市场、消费市场需求潜力巨大，包括工业互联网、电力行业、视频监控、车联网和可穿戴设备等领域。

工业互联网：RedCap在满足工业数据采集类场景对网络速率需求的情况下，可叠加5G网络切片、uRLLC、高精度授时等增强特性，能够助力企业以更低成本的方式实现5G数智化转型。

电力行业：RedCap可以提供低时延、高可靠的特性，可以为电力行业中的发电、输电、变电、配电、用电五个环节提供更广泛的应用空间，如无人机巡检、输电线路检测、变电设备及环境检测、差动保护、精准负荷控制、配电自动化三遥、采集传感等。视频监控：移动摄像头以上行业务为主，上行速率4Mbps可以满足1080p的需求，20Mbps即可满足4K高清视频的需求。因此RedCap可满足大部分场景下的视频监控需求，有助于无线摄像头的规模化发展。

车联网：当前智能网联汽车市场正处于4G/5G迭代窗口期，大量车企具有4G向5G升级的需求。从明年开始，5G将逐渐开始替代4G。我们研判未来，5G eMBB和RedCap将协同替代4G，助力车联网向智能化快速演进。

可穿戴设备：包括智能眼镜、智能手表、智能手环等。RedCap技术通过降低终端复杂度、引入功耗优化实现使终端更节电；RedCap可支持1T1R，更便于终端进行小尺寸集成；在速率方面，RedCap终端可以满足可穿戴设备需求（下行5-50Mbps、上行2-5Mbps）。未来，在RedCap网络普及之后，支持RedCap的可穿戴设备将迎来快速发展。

作为运营商，中国联通一直在努力

中国联通携手产业合作伙伴，积极推动RedCap标准成熟、端网成熟、产业成熟。

在标准方面，国际标准上中国联通牵头承担3GPP RedCap终端一致性测试项目，成为首个牵头布局RedCap国际标准的中国运营商；行业标准上联通牵头完成《Redcap关键技术研究》研究报告；同时，中国联通牵头多项行标制定；在产业/应用标准上中国联通积极参与了5项标准及白皮书制定。

在实践探索方面，中国联通完成多项基于行业应用的RedCap创新试验：在济南莱芜完成全国首个RedCap终端接入关键技术测试；在上海携手华为、百度完成了全球首个5G RedCap 16个站连片部署的外场验证；在深圳携手南方电网、华为完成全国首个面向电力场景的5G RedCap技术试验，为5G RedCap的场景应用进行积极探索。

未来，RedCap将面向3GPP R18持续演进，此版本将在R17 的基础上进一步降低终端带宽、峰值速率，用5G一张网满足万物互联高、中、低速全场景需求，助力千行百业的数字化转型“轻装上阵”。

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