隨著3GPP R17版本的不斷推進(jìn),，一個新的名詞逐漸開始熱門起來，那就是RedCap,。
究竟什么是RedCap,？為什么要引入它？它和現(xiàn)在的5G有什么區(qū)別,？
且看本文的深入解析……
█ 什么是RedCap
RedCap,，全名是Reduced Capability，中文意思是“降低能力”,。它是3GPP在5G R17階段,，專門立項研究的一種新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
對于RedCap這個名字,，大家可能覺得比較陌生,。其實，它此前的名字,，可能有讀者聽說過，就是NR light（NR lite）,。
說白了,，RedCap就是輕量級的5G。
值得一提的是,，國內(nèi)有些文章將RedCap全名說成是Reduced Capacity,。這顯然是不對的，Capacity的意思是容量,，Capability是能力,。
█ 為什么會有RedCap
5G搞得好好的，為什么要搞一個輕量級的版本呢,？原因如下：
眾所周知,，5G分為三大應(yīng)用場景，分別是eMBB（增強(qiáng)型移動寬帶）、uRLLC（低時延高可靠通信）,、mMTC（海量物聯(lián)網(wǎng)通信）,。
eMBB是4G時代MBB（移動寬帶）的升級，主要側(cè)重于網(wǎng)絡(luò)速率,、帶寬容量,、頻譜效率等指標(biāo)。目前我們使用的5G手機(jī)通信,，就屬于eMBB場景,。
而uRLLC和mMTC，前者側(cè)重可靠性和時延,，后者側(cè)重連接數(shù)和能耗,。兩者都是主要服務(wù)于行業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，包括工業(yè)制造,、車聯(lián)網(wǎng)等垂直行業(yè)領(lǐng)域,。
隨著5G的不斷商用，人們發(fā)現(xiàn),，以上三大應(yīng)用場景,，仍不能完全滿足需求，出現(xiàn)了未被cover住的“盲區(qū)”,。
大家應(yīng)該都注意到了,，現(xiàn)階段，5G在各行各業(yè)的應(yīng)用落地,，進(jìn)入爬坡期,。看似熱火朝天,，但實際上阻力很大,。
其中，最大的阻力之一,，就是5G終端芯片和模組的高昂成本,。
5G終端芯片和模組，設(shè)計極為復(fù)雜,，研發(fā)門檻極高,，投入成本巨大。它們的價格,，也一直居高不下,。
價格下不來，用戶當(dāng)然就不愿意買,。長此以往,，5G談何發(fā)展,？
而且，人們也發(fā)現(xiàn),，大部分的行業(yè)應(yīng)用場景,，其實對速率等指標(biāo)，并沒有很高的要求,。5G現(xiàn)有的能力,，已經(jīng)超出了場景的需求。
于是,，行業(yè)就提出,，是不是可以重新做一下成本與性能的平衡，適當(dāng)犧牲一點指標(biāo),，降低一些要求,，然后，降低一點成本,？
就這樣,，RedCap（NR light）誕生了。
上面我所說的話,，大家是否覺得有點耳熟,？
沒錯，我當(dāng)年科普NB-IoT/eMTC的時候,，用過同樣的描述,。只不過，今天,，4G變成了5G,，而RedCap對于5G來說，就有點像NB-IoT/eMTC對于4G,。
換言之,，NB-IoT/eMTC是閹割版的4G，而RedCap,，是閹割版的5G,。
從技術(shù)特性上來說，RedCap介于eMBB（超寬帶）和LPWA（低功耗廣域網(wǎng),，NB-IoT等）之間。
RedCap主要針對的是帶寬,、功耗,、成本等需求都基于eMBB和LPWA之間的應(yīng)用。它的帶寬和通信碼率低于eMBB,，但是遠(yuǎn)高于LPWA,。它的功耗和成本高于LPWA，但是卻又遠(yuǎn)低于eMBB。
RedCap的能力,，非?！熬狻保S色線是RedCap）
實際上，從目前的實際應(yīng)用來看,，RedCap并不是需求非常迫切的一項技術(shù),。
我之前和大家說過，物聯(lián)網(wǎng)分為高速,、中速和低速,。RedCap，實際上對應(yīng)的更多是中速或中高速,。目前,，LTE Cat.1以及Cat.4，已經(jīng)cover住了這部分需求,。
“631”結(jié)構(gòu)
專家們提出RedCap,，是有長遠(yuǎn)打算的。說白了,，RedCap,，更多是為將來4G LTE退網(wǎng)做準(zhǔn)備。
當(dāng)4G LTE退網(wǎng),，NB-IoT,、eMTC、Cat.1,、Cat.4都將不復(fù)存在,。此時，RedCap就將起到替代的作用,。
█ RedCap是如何實現(xiàn)低成本的,？
來到本文的關(guān)鍵部分，RedCap究竟是如何被閹割Reduced的,。
下面這個表格,，顯示了5G RedCap設(shè)備和5G傳統(tǒng)設(shè)備之間的主要區(qū)別。
原圖來自愛立信（鮮棗課堂翻譯）
首先,，RedCap的頻譜帶寬更小,。在Sub-6GHz頻段，RedCap的帶寬為20MHz,，小于傳統(tǒng)5G的100MHz,。
其次，RedCap減少了收發(fā)天線數(shù)量,，并降低了MIMO層數(shù),。對于Sub-6GHz頻段,，RedCap終端的接收鏈路可減少為1個或2個，相應(yīng)下行MIMO降低為1層或2層接收,。這樣一來,，就降低了對終端射頻收發(fā)信機(jī)和基帶處理模塊的能力要求。
第三,，RedCap采用了64QAM這種更簡單的調(diào)制方式,，同樣意味著對射頻和基帶的要求大幅降低。
第四,，RedCap 采用半雙工FDD（HD-FDD）,，可以在不同時刻在不同頻率上進(jìn)行收發(fā)，不需要雙工器,。不僅節(jié)約了成本,，還獲得了更好的集成能力（雙工器一般都比較大），減小了對設(shè)備空間的占用,，有利于設(shè)備的小型化,。
第五，RedCap引入了一些節(jié)省功耗的手段,，例如增強(qiáng)的非連續(xù)接收特性（eDRX）,，采用更長的休眠模式，讓終端減小功耗,，獲得更高的續(xù)航能力,。
基于上述改動，根據(jù)預(yù)測,，RedCap相比于5G公網(wǎng)終端,，在基帶和射頻側(cè)大約有70%左右的成本降低。更有說法稱,，RedCap的整體成本可以減小2-5倍,，甚至7-8倍。
說完好的,，再說不好的,。RedCap失去了什么呢？
首先是速率,。隨著終端帶寬的下降,，MIMO接收的簡化，以及最高調(diào)制階數(shù)的下降,，RedCap的峰值速率也將大幅下降,。
根據(jù)3GPP TS36.306中給出的UE峰值速率計算方法，RedCap的理論峰值速率大約是80~90Mbps左右,。
覆蓋能力方面,，因為天線設(shè)計的縮水，加上可穿戴終端的尺寸限制,，覆蓋能力略有縮水,。
傳輸時延方面，HD-FDD不能同時發(fā)送和接受,，傳輸時延會有所增加,。不過，對于RedCap的應(yīng)用場景來說,，這些問題都沒有太大影響,。
值得一提的是，考慮到應(yīng)用場景和成本,，3GPP提出RedCap一次只能在一個頻帶內(nèi)工作,，不需要支持載波聚合或者雙連接。（當(dāng)然了,，早期的RedCap終端,，肯定是雙模的，畢竟5G的覆蓋并不完美,。）
差點忘記說價格,。根據(jù)預(yù)測，RedCap的模組價格將會控制在100-200元（人民幣）之間,，遠(yuǎn)低于目前大幾百元的5G模組,，但是會比幾十元的NB-IoT模組高。
█ RedCap的典型業(yè)務(wù)場景
目前,，根據(jù)3GPP R17的標(biāo)準(zhǔn)定義,，RedCap支持三大業(yè)務(wù)場景，分別是：可穿戴設(shè)備,、工業(yè)傳感器和視頻監(jiān)控,。
這三種場景對網(wǎng)絡(luò)的具體需求，如下表所示：
原圖來自愛立信（鮮棗課堂翻譯）
可穿戴設(shè)備,，以智能手表為例,。
目前，市面上主流的智能手表都只支持4G,，不支持5G,。因為5G芯片成本太高，發(fā)熱量大,，而且eMBB的高速率,，對于手表的屏幕尺寸來說，有點多余,。
采用RedCap,，完全可以滿足智能手表的視頻通話需求,，不僅下行帶寬足夠，上行帶寬也遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于LTE Cat.1,。
此外,，RedCap在尺寸和功耗方面，也能夠滿足智能手表的需求,。
█ RedCap什么時候可以商用,？
2019年6月，在3GPP RAN #84會議上,，RedCap被首次作為一個R17 Study Item（研究項目）出現(xiàn)在大家面前,。
2021年3月，3GPP正式通過了NR RedCap UE 標(biāo)準(zhǔn)化（即Work Item）項目的立項,。按計劃,，3GPP R17凍結(jié)之時，就是RedCap標(biāo)準(zhǔn)化完成之日,。
目前,，由于新冠疫情的原因，3GPP陸續(xù)將R17的時間表推遲了9個月,。根據(jù)最新的進(jìn)展,，3GPP R17將于2022年6月份凍結(jié)。也就是說,，RedCap的標(biāo)準(zhǔn)化,，將于明年6月完成。
3GPP R17時間表
根據(jù)經(jīng)驗,，標(biāo)準(zhǔn)化之后,，至少要1-2年的時間，才能實現(xiàn)初步的產(chǎn)業(yè)化,。所以說,，預(yù)計到2023年的年中（或者2024年年初），我們將看到RedCap的早期商用化產(chǎn)品,。
目前,，國內(nèi)包括紫光展銳等芯片企業(yè)，都在做RedCap方面的布局,，相信會及早推出商用芯片,。有了芯片，就會有模組和產(chǎn)品,。
好了,，以上就是關(guān)于RedCap的全部內(nèi)容，感謝大家的耐心觀看，我們下期再見,！
