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如果說2021年科技圈什么最火，那一定非“元宇宙”莫屬了。自(zi)Facebook改名(ming)Meta以來，國內外越來越多的(de)(de)企業紛紛加入到(dao)布局元(yuan)宇(yu)宙的(de)(de)行(xing)列(lie)。但(dan)事實上，元(yuan)宇(yu)宙的(de)(de)概(gai)念并不算(suan)新(xin)鮮，它最早來自(zi)于(yu)1992年(nian)美國著名(ming)科幻作(zuo)家尼爾·斯蒂芬森的(de)(de)著作(zuo)《雪崩（Snow Crash）》中，時隔29年(nian)，元(yuan)宇(yu)宙突(tu)然爆火到(dao)底是(shi)什么原因呢(ni)？

其實，元宇宙再次強勢進入人們視野，與其底層技術的進步有著莫大的關系，包括AR/VR、云計算、物聯網、5G、人工智能、數字孿生等等。其中，5G作為重要的連接基礎，是元宇宙場景得以實現的關鍵。而隨著5G標準逐步演進到R17版本，RedCap的誕生為邁入元宇宙又奠定了一個重要的基礎。

根據清華大學發布的《2020-2021年元宇宙發展研究報告》，5G是目前被看作實現元宇宙的重要通信基礎，憑借其高帶寬、低時延、海量連接能力和低功耗，為元宇宙所需的大量應用創新提供必要支持。

其中(zhong)高帶(dai)寬是以(yi)5G eMBB特性為主(zhu)，針(zhen)對(dui)4G時代MBB的升級，而低(di)時延、海量連接能力和低(di)功耗則(ze)是以(yi)5G uRLLC和mMTC特性為主(zhu)，針(zhen)對(dui)大量物聯網行(xing)業(ye)應用而專門設計。

按照5G國際標準不同版本階段性特征，R15版本聚焦高速率大帶寬應用，R16版本聚焦高可靠低時延應用，R17版本聚焦中高速大連接應用。目前從短期來看(kan)，5G低速大連(lian)接(jie)(jie)部(bu)分所使用的(de)標準實(shi)際上延續(xu)的(de)是4G的(de)NB-IoT和eMTC，中(zhong)速率部(bu)分則靠(kao)LTE Cat.1支撐(cheng)，可見5G在中(zhong)低速率大連(lian)接(jie)(jie)中(zhong)并(bing)沒有實(shi)現完全的(de)覆蓋。從長遠(yuan)來看(kan)，未來5G發展必(bi)須要補齊這些空缺，以便在4G退出歷史(shi)舞(wu)臺后仍能滿足市場上對差異(yi)化連(lian)接(jie)(jie)的(de)需求。

另一方面，今年工信部發布《5G應用“揚帆”行動計劃（2021-2023年）》（下稱“行動計劃”），其中對未來三年我國規模化發展5G提出了明確目標和指導。眾所周知，5G規模化的一個重要參考標準就是5G芯片和模組的出貨，但從目前來看，這兩大行業在實現5G規模化的發展路上面臨如5G關鍵技術待突破、5G芯片/模組成本高等諸多挑戰，尤其是在5G發展的關鍵時期，需要相關產業能尋找到既能保證芯片/模組性能又能降低成本要求的解決方案，滿足各行各業差異化需求。

因而，即將在明年(nian)年(nian)中(zhong)凍結的5G R17版本中(zhong)，相(xiang)關(guan)專家專門研究了一種新技術標準(zhun)——RedCap，全稱為Reduced Capability，意味降低能力的意思(si)。該工作(zuo)項目在2020年(nian)12月的3GPP RAN全體會(hui)議上獲得了批準(zhun)，并將在R17標準(zhun)中(zhong)正式亮相(xiang)。

RedCap主要針對的領域有三大類，即智能可穿戴、工業無線傳感器和視頻監控，因為這三大領域對于數據速率的要求遠低于增強移動寬帶，但又高于NB-IoT、LTE-M等低功耗廣域網的要求。因此從技術特性來看，RedCap是介于eMBB和LPWA之間的一種新技術，以保證其在性能、能耗和成本等能力上實現均衡。

比如，目前已知的(de)針對低(di)(di)時延(yan)的(de)場景無(wu)(wu)非像自動駕(jia)駛(shi)、工(gong)業機(ji)器人控制、遠程醫療中的(de)遠程手術等(deng)等(deng)。而還(huan)有大(da)量的(de)工(gong)業無(wu)(wu)線傳(chuan)(chuan)感器、視頻攝像頭(tou)以及可穿戴設備實際上(shang)是(shi)無(wu)(wu)需(xu)極低(di)(di)的(de)時延(yan)來保(bao)障(zhang)的(de)，但同時，這(zhe)些設備往往也需(xu)要較高的(de)帶寬來保(bao)證數據(ju)的(de)傳(chuan)(chuan)輸，而NB-IoT等(deng)技術又(you)無(wu)(wu)法勝任。

以智能可穿戴設備為例，目前如(ru)可穿戴手(shou)(shou)表大多支(zhi)持4G蜂窩聯網，甚至(zhi)中低端手(shou)(shou)表仍在支(zhi)持3G甚至(zhi)2G GSM連(lian)接(jie)，而(er)這樣的(de)連(lian)接(jie)難以滿足現階(jie)段消費者對智能手(shou)(shou)表通(tong)信速(su)度的(de)需求，比如(ru)大量智能手(shou)(shou)表開(kai)始支(zhi)持視頻通(tong)話等功能，因而(er)就(jiu)需要RedCap來實現。

從速(su)率(lv)來看(kan)，RedCap理(li)論支持(chi)的下行在單鏈路20MHz帶寬下可達(da)85Mbps，足以滿足智能(neng)手表中諸如視頻通(tong)話的需求(qiu)。而更重要的是，RedCap還(huan)有50Mbps的下行速(su)率(lv)，又能(neng)滿足行業應用中如視頻監控中高清(qing)視頻的上傳需求(qiu)等。

相(xiang)比同樣定位于中(zhong)速率場景的(de)LTE Cat.1而言，RedCap在上下(xia)行速率上幾乎擁有高達10倍的(de)提升，因而也將能更好的(de)承擔5G時代(dai)中(zhong)速率場景的(de)連接(jie)需求。此外，RedCap還在天線(xian)設計、MIMO層數、調制方式等方面進(jin)行了改良，為物聯(lian)網設備帶來了更低的(de)功耗(hao)。

《行動計劃》在加快彌補產業短板弱項中提到，“加快輕量化5G芯片模組和毫米波器件的研發及產業化，進一步提升終端模組性價比，滿足行業應用個性化需求，提升產業基礎支撐能力。”RedCap的到來為這些具體工作的推進奠定了條件，筆者也相信RedCap有機會更快地應用于物聯網行業。

首(shou)先來看(kan)，RedCap之于5G就(jiu)如(ru)NB-IoT之于4G一般，從(cong)技(ji)(ji)術特性來看(kan)，無(wu)論是RedCap還是NB-IoT都是其(qi)對應的(de)傳統移動通信技(ji)(ji)術上的(de)“輕量版”，NB-IoT犧牲了速率保障了其(qi)低功耗能(neng)力，而RedCap同樣如(ru)此。雖然(ran)RedCap失去了時延(yan)、速率以及覆(fu)蓋能(neng)力方面的(de)部分優勢，但(dan)根據預測，RedCap相比5G公(gong)網(wang)終端，在基帶和射頻側大約可降低70%左右的(de)成本，這對支持更廣闊(kuo)的(de)物聯網(wang)行(xing)業具有重要價值(zhi)。

另外來看，以往NB-IoT一直以來為人津(jin)津(jin)樂道就是其(qi)(qi)快(kuai)速的(de)發(fa)展和成(cheng)熟商(shang)用(yong)，其(qi)(qi)從標準制定(ding)到落(luo)地商(shang)用(yong)，僅用(yong)三年(nian)(nian)時(shi)間(jian)便(bian)走(zou)過(guo)了傳(chuan)統移動通(tong)信十年(nian)(nian)的(de)路(lu)程(cheng)，而這一過(guo)程(cheng)有望在(zai)RedCap的(de)發(fa)展中被(bei)復制。

在芯片領域，在今年6月底于巴塞羅那舉行的世界移動技術大會（Mobile Woeld Congress）上，高通就已經展示了其5G RedCap的原型系統；在模組領域，廣和通也已經率先在5G RedCap方面發力，提前啟動了RedCap行業標準的研究，并將產品研發和R17標準對接，以滿足市場所需。

當然(ran)，像(xiang)廣(guang)和通這(zhe)樣的模組企(qi)業率先發(fa)(fa)展RedCap也是5G產(chan)業規(gui)模化發(fa)(fa)展的關鍵。在(zai)今年發(fa)(fa)布的《行(xing)動計劃(hua)》中已經對5G發(fa)(fa)展提(ti)出了具體的目標，包(bao)括在(zai)個人用(yong)戶普及率上超(chao)(chao)過40%，用(yong)戶數(shu)超(chao)(chao)過5.6億戶；5G物聯網(wang)終端用(yong)戶數(shu)年均增長率超(chao)(chao)過200%。這(zhe)些目標與(yu)芯片/模組行(xing)業之(zhi)間(jian)有(you)著密切的聯系，如前文提(ti)到芯片/模組的市場出貨量在(zai)一定程度上反映了5G連接的規(gui)模。

首先，基(ji)于R17的(de)RedCap對于降(jiang)低5G行業應用(yong)的(de)模(mo)組成(cheng)(cheng)本具(ju)有重要意義(yi)，而成(cheng)(cheng)本也正是目前制約5G規模(mo)化發(fa)展的(de)一個重要因素，基(ji)于RedCap的(de)5G模(mo)組價(jia)格會遠低于現階段成(cheng)(cheng)本上千(qian)的(de)5G通用(yong)模(mo)組，這對成(cheng)(cheng)本敏感(gan)型的(de)應用(yong)推廣起到了(le)非常關鍵的(de)作用(yong)。

其次，基于(yu)R17的RedCap使5G模組更(geng)(geng)趨于(yu)低功(gong)耗，不僅填(tian)補了(le)5G中(zhong)速率(lv)覆(fu)蓋空白(bai)，更(geng)(geng)有助于(yu)推動現(xian)階段對5G要求不高的應用升級為5G，為中(zhong)速率(lv)物聯網市場創造(zao)更(geng)(geng)多可能。

據筆者了解，廣和通正研發精簡化、定(ding)制化的5G模(mo)組(zu)，以及推動模(mo)組(zu)軟硬件符合RedCap演進，朝著更(geng)低功(gong)耗(hao)、更(geng)低成本，操作系統更(geng)趨(qu)向(xiang)靈活定(ding)制等方向(xiang)深耕(geng)，隨著5G R17標準版(ban)本的凍(dong)結(jie)，供應鏈已經做好準備，為(wei)推動5G連接規模(mo)化奠定(ding)基礎。