5G Red Cap全稱5G Reduced Capability,是3GPP在5G R17階段,專門立項研究的一種新技術標準。Red Cap技術降低了設備復雜性與設備成本,改善了設備功耗,數據傳輸速率也保持在穩定范圍。5G Red Cap技術也補齊了5G中高速大連接能力,使5G面向各類物聯網應用需求形成了具備低、中、高、超高分檔分級能力的完備技術承載體系。通過將最大傳輸帶寬縮減至20MHz、裁剪收發天線數目(最低1T1R)、降低上下行最大調制階數(如64QAM),承載高速率的物聯網業務。
5G物聯(lian)技術承(cheng)載體系

來(lai)源:中國移動,摯物(wu)產業研究院整理
目前,國家大力推進包括5G在內的新基建。2021年11月,工信部發布《“十四五”信息通信行業發展規劃》,提出“到2025年,信息通信行業整體規模進一步壯大,發展質量顯著提升,基本建成高速泛在、集成互聯、智能綠色、安全可靠的新型數字基礎設施,創新能力大幅增強,新興業態蓬勃發展,賦能經濟社會數字化轉型升級的能力全面提升。”工信部在《5G應用“揚帆”行動計劃》中部署開展5G產業基礎強化行動,提出加快推進5G+信息消費、5G+工業互聯網、5G+智慧城市等(deng)15個垂直行(xing)業發(fa)展,在智(zhi)能安防監(jian)(jian)控、新型穿(chuan)戴(dai)設(she)備(bei)、遠程操(cao)控設(she)備(bei)、高清視(shi)頻(pin)監(jian)(jian)控等(deng)眾多(duo)應用(yong)領域(yu)的廣覆蓋低(di)成本場景普(pu)及5G技術和(he)應用(yong)。5G RedCap由4G Cat.1與(yu)Cat.4技術演(yan)進而來(lai),具(ju)有低(di)成本、高可靠、低(di)時延、高速率等(deng)特點,可廣泛應用(yong)于(yu)視(shi)頻(pin)監(jian)(jian)控、智(zhi)能穿(chuan)戴(dai)、工業R18傳(chuan)感等(deng)領域(yu)。預(yu)計(ji)未來(lai)5G RedCap連(lian)接數將(jiang)增(zeng)長(chang)至十億級別。
2022年(nian)(nian)(nian)(nian)3月,IMT 2020(5G)推進(jin)組第23次(ci)會議明確開展(zhan)RedCap 關鍵技術研究,制定試(shi)驗規(gui)范(fan),構建測(ce)試(shi)系(xi)統,分階段(duan)組織(zhi)RedCap 關鍵技術與端(duan)(duan)(duan)到端(duan)(duan)(duan)測(ce)試(shi),推動(dong)產(chan)業發展(zhan)。隨著2022年(nian)(nian)(nian)(nian)6月R17宣布(bu)凍結標準,進(jin)入審批(pi)流程(cheng),新一代的(de)面向工業物聯(lian)網(wang)(wang)及可(ke)穿戴(dai)設備的(de)5G技術將(jiang)(jiang)加(jia)速5G的(de)應用和普及,極大(da)地提(ti)高生產(chan)效率和實現可(ke)控管理(li)。國內Redcap產(chan)業的(de)推進(jin)整(zheng)體(ti)提(ti)前(qian)半年(nian)(nian)(nian)(nian),各大(da)運營(ying)商計劃(hua)2022年(nian)(nian)(nian)(nian)底(di)將(jiang)(jiang)開展(zhan)5G Redcap的(de)網(wang)(wang)絡(luo)及終端(duan)(duan)(duan)互聯(lian)互通測(ce)試(shi);2023年(nian)(nian)(nian)(nian)Q1將(jiang)(jiang)進(jin)行Redcap終端(duan)(duan)(duan)集采,現網(wang)(wang)進(jin)行R17的(de)規(gui)模升級(ji)和網(wang)(wang)絡(luo)優(you)化,預計在(zai)2023年(nian)(nian)(nian)(nian)下(xia)半年(nian)(nian)(nian)(nian)實現商用,這(zhe)將(jiang)(jiang)極大(da)的(de)推動(dong)Redcap的(de)產(chan)業鏈(lian)的(de)成(cheng)熟,加(jia)速中國5G工業物聯(lian)網(wang)(wang)及行業應用的(de)普及和規(gui)模化商用。同時5G網(wang)(wang)絡(luo)的(de)覆(fu)(fu)蓋(gai)將(jiang)(jiang)更加(jia)有(you)廣度和深度,采用700MHz對山區(qu)景區(qu)進(jin)行深度覆(fu)(fu)蓋(gai),2.6GHz進(jin)行廣域覆(fu)(fu)蓋(gai),加(jia)上4.9GHz進(jin)行熱點覆(fu)(fu)蓋(gai)。
面向多樣化的5G目標場景(jing),3GPP提出了三類(lei)RedCap典型應(ying)用場景(jing),分別(bie)為工業無線傳感器、視頻監控和可穿(chuan)戴設備。
工業無線傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)設備(bei)包括工業環境(jing)中的壓力傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)、濕度(du)傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)、運動傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)、溫度(du)計、加速度(du)計、驅動器(qi)(qi)(qi)(qi)等。其工業無線傳(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)需(xu)要業務可用(yong)(yong)性達(da)到99.99%,業務端到端時延(yan)小于(yu)(yu)100ms,設備(bei)靜止(zhi)時的參考(kao)速率(lv)要求小于(yu)(yu)2Mbps,用(yong)(yong)例電池(chi)使用(yong)(yong)壽命至少(shao)可持續幾年(nian)。
視(shi)頻(pin)監(jian)(jian)控(kong)在(zai)5G城市管(guan)理、工業/農(nong)業或(huo)各類區(qu)域監(jian)(jian)測場景(jing)中存(cun)在(zai)監(jian)(jian)控(kong)需求。視(shi)頻(pin)監(jian)(jian)管(guan)在(zai)解決安全風險(xian)問題、提(ti)升管(guan)理手(shou)段(duan),從而更有效(xiao)地管(guan)控(kong)城市資源等(deng)方面提(ti)供(gong)幫助。通過將5G終端(duan)模組與監(jian)(jian)控(kong)攝(she)像機(ji)集成,為視(shi)頻(pin)監(jian)(jian)控(kong)提(ti)供(gong)靈(ling)活(huo)、低成本的回傳手(shou)段(duan)。視(shi)頻(pin)監(jian)(jian)管(guan)要求經濟型視(shi)頻(pin)監(jian)(jian)控(kong)的參(can)考速率保持在(zai)2-4Mbps,高端(duan)型視(shi)頻(pin)監(jian)(jian)控(kong)保持在(zai)7.5-25Mbps,業務(wu)量以上行為主;視(shi)頻(pin)監(jian)(jian)控(kong)業務(wu)的時延(yan)要求小于500ms;通信可(ke)靠性要求在(zai)99%-99.9%之(zhi)間。
可(ke)穿(chuan)戴設(she)備(bei)(bei)(bei)主要(yao)包括(kuo)智能手(shou)(shou)表、智能手(shou)(shou)環、醫療(liao)監控設(she)備(bei)(bei)(bei)等,普遍要(yao)求(qiu)設(she)備(bei)(bei)(bei)體積小、功耗低。其要(yao)求(qiu)下(xia)行參考(kao)速率(lv)為(wei)(wei)5-50Mbps、上(shang)(shang)行參考(kao)速率(lv)為(wei)(wei)2-5Mbps,下(xia)行峰值(zhi)速率(lv)為(wei)(wei)150Mbps、上(shang)(shang)行峰值(zhi)速率(lv)為(wei)(wei)50Mbps;電池的(de)理想(xiang)工作續航為(wei)(wei)數天甚(shen)至1-2周。