（CWW）3GPP于2022年6月凍結的5G標準版本Rel-17，面向中高速連接場景引入了第一項基于5G的蜂窩物聯網技術，并定義為5G輕量化終端設備類型——“RedCap”。國內外同步啟動RedCap技術研發，IMT-2020（5G）推進組基于產業發展節奏，分兩個階段規劃我國RedCap技術試驗，2022年已完成關鍵技術測試，2023年將開展設備端到端的互操作測試。

首個5G物聯網國際標準發布

(相關資料圖)

基于5G統一空口的RedCap是“輕量化”的5G蜂窩物聯網技術，在滿足特定應用需求的前提下，通過精簡設備能力和降低設備復雜度，達到節約成本、縮小尺寸、降低功耗和延長壽命等目標。

RedCap重點面向工業無線傳感器、可穿戴設備和視頻監控等應用場景，技術定位介于5G增強移動寬帶（eMBB）與低功耗廣域（LPWA）技術之間。RedCap能夠實現高于NB-IoT、LTE-M等LPWA物聯網技術的數據傳輸速率；同時，其終端成本和功耗又遠低于5G eMBB，在使用RedCap后終端成本降幅最高可達70%，在傳感器場景下電池續航時長高達兩年。

為降低成本和功耗，RedCap在Sub-6GHz頻段將最大帶寬從100MHz收窄至20MHz，帶寬降至20%；接收天線數/通道數從典型的4天線減少為2天線或1天線接收，最小接收天線數/通道數降至1/4；最大調制階數從256QAM降至64QAM，并支持半雙工模式等。此外，RedCap終端還可以根據應用需求，選擇支持VoNR、小數據包傳輸、較低時延、網絡切片、定位等5G原生能力，通過定制化方案平衡性能與成本，滿足更多物聯網場景需求。

目前，3GPP正在制定的Rel-18標準，面向智能電網、智慧城市、工業自動化和工業監測傳感等速率需求更低、對終端成本更敏感的業務，提出了5G RedCap演進技術，進一步降低RedCap終端設備成本與復雜度，拓寬5G在蜂窩物聯網領域的應用空間。

分兩階段規劃我國RedCap技術試驗

2022年3月，IMT-2020（5G）推進組（下稱“推進組”）基于產業發展節奏，明確了我國RedCap技術試驗規劃包括制定試驗規范和構建測試環境兩部分，并分兩個階段組織RedCap技術與產品測試。2022年面向典型應用場景，推進組制定關鍵技術測試規范，開展芯片測試終端和終端原型樣機測試；2023年面向商用需求，重點驗證RedCap商用和預商用設備的端到端功能，以及芯片測試終端和系統間的互操作能力，推動產業成熟。

第一階段的關鍵技術試驗于2022年11月圓滿完成，驗證了RedCap各項關鍵技術以及測試終端與系統配合工作的基本能力。其中，華為、中興、中國信科、愛立信和諾基亞貝爾5家系統廠商通過升級5G商用基站軟件，完成了系統側的RedCap關鍵技術功能和外場性能測試；翱捷科技（ASR）、紫光展銳等廠商基于芯片的RedCap測試終端參加了關鍵技術功能和外場性能測試；vivo、必博科技基于RedCap終端原型驗證平臺參加了關鍵技術功能測試。

RedCap外場測試是在懷柔外場的5G試驗網絡環境中，采用3.5GHz頻段商用系統配置，對RedCap UE的接入與基本工作、下行和上行單用戶峰值速率、多點接入與速率、用戶面時延和基站間切換等內容開展測試。測試數據顯示，部分系統與芯片廠商組合的上下行峰值速率接近或可達到預期理論值，但部分測試組合尚有一定差距；Ping包用戶面平均時延最小可達7ms，與eMBB終端時延相當；部分測試組合的性能與工作穩定性仍有待提升。

第二階段的RedCap設備端到端功能和互操作試驗工作已于2023年初啟動。今年6月，推進組發布了《RedCap終端設備技術要求》《RedCap終端設備測試方法》《支持RedCap的基站設備技術要求》《支持RedCap的基站設備測試方法》《RedCap外場性能測試方法》和《RedCap終端與基站互操作測試方法》等6項設備級技術試驗規范。今年的試驗將在第一階段關鍵技術測試的基礎上，重點驗證RedCap設備和系統的商用能力，增加面向商用需求的基站功能、終端功能、終端與系統的互操作以及外場性能測試。目前，產業界正在進行RedCap芯片終端與5G系統的調試，8月底將正式啟動測試，11月前完成二階段全部試驗工作，為我國RedCap的正式商用提供技術支撐。

快速推進RedCap通信行業標準制定

2023年4月，中國通信標準化協會（CCSA）無線通信技術工作委員會（TC5）的移動通信無線工作組（WG9），正式啟動了基于Rel-17的RedCap終端設備及支持RedCap的基站設備通信行標制定工作。標準由中國信通院與運營商牽頭，國內外基站、終端、芯片和模組等企業廣泛參與。在起草單位的積極推進下，《輕量化（RedCap）終端設備技術要求（第一階段）》和《6GHz以下頻段基站設備技術要求（第三階段）》已完成第三版征求意見稿，預計8月形成標準送審，年底前完成標準編制，并進入報批階段。在技術要求標準內容基本定型后，開始起草3項測試方法標準，即《輕量化（RedCap）終端設備測試方法（第一階段）第1部分：功能和網絡兼容性測試》、《輕量化（RedCap）終端設備測試方法（第一階段）第2部分：一致性測試》和《6GHz以下頻段基站設備測試方法（第三階段）》。這3項標準將于明年6月前提交報批，初步形成指導RedCap技術與產品研發的標準體系。

RedCap國際標準仍在持續演進，CCSA也于今年啟動了面向增強RedCap技術的標準預研課題——《5G輕量化終端的演進關鍵技術研究》。產業界正基于應用發展需求，研究RedCap演進技術的新業務場景、關鍵技術和網絡部署方案等，預計年底完成研究工作。2024年，推進組將基于研究結論，向工信部提交面向3GPP Rel-18版本的第二階段RedCap通信行標立項建議，并于2025年形成標準文稿。

積極規劃RedCap產品“路標”

RedCap是目前解決5G終端高成本問題的有效途徑，產業界積極跟進RedCap產品規劃，以期快速實現RedCap商用，助力5G與行業的融合向縱深發展。

在芯片方面，高通、聯發科技、紫光展銳、翱捷科技等主流芯片企業積極投入研發，預計2023年第三季度將推出工程樣片或預商用芯片，隨后陸續發布商用芯片，2024年實現芯片的規模商用。值得一提的是，相比于5G NR，RedCap研發門檻較低，這也給予了國內芯片初創企業更多的發展空間，必博科技、新基訊、無錫摩羅科技等新興芯片企業也啟動了RedCap的技術和芯片研發。

在終端方面，廠商為典型的消費應用場景和行業應用場景規劃了多樣的RedCap終端設備。預計2023年RedCap終端將具備商用條件，業界出現面向智慧電力、視頻監控等場景的終端樣機，2024年RedCap終端進入商用階段，形態日漸豐富。

在模組方面，預計2023年底移遠通信、廣和通、鼎橋等企業將推出基于RedCap模組的樣機，2024年商用模組陸續問世。對于應用方最關注的成本問題，RedCap模組商用初期價格約在250~300元區間。隨著應用規模的不斷擴大，預計未來RedCap模組價格將逐步降至60元左右，與LTE Cat.4售價相當。

在網絡方面，5G基站可以通過軟件升級的方式支持Rel-17協議版本和RedCap相關功能。面向智能可穿戴設備等消費類應用，推進組建議基站基于5G現網逐步升級RedCap功能，依托我國5G公網優勢為消費類終端提供更廣的覆蓋和更穩定的連接。而面向智慧電力、視頻監控等行業應用，推進組則建議根據不同場景的業務需求，制定差異化的網絡部署方案，既可以升級現網支持RedCap及5G相關特性，也可以按需部署新的5G網絡。2023年5G基站將支持RedCap，預計2023年底前我國將推出RedCap商用版本基站，同時運營商啟動RedCap網絡升級，圍繞電力、工業、視頻監控等重點行業進行項目試點，打造示范案例。從2024年開始，我國將根據不同場景的業務發展需求，有序推動5G RedCap網絡規模升級和商用部署。

基于產業各方努力，2023年RedCap產業鏈將逐步成熟，預計年底商用芯片將陸續發布，5G網絡啟動RedCap升級并實現首個商用案例；2024年RedCap商用芯片模組和商用終端上市，網絡升級范圍擴大；2025年RedCap產業開始進入規模發展階段。隨著全球5G的大規模商用，5G發展進入“下半場”，產業界對RedCap賦能千行百業寄予厚望，期待RedCap在各方的共同努力下，在未來物聯網領域實現“新爆發”。