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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Facebook改名Meta以(yi)來(lai)，國內外(wai)越(yue)來(lai)越(yue)多的企業紛紛加入到布局元宇(yu)宙(zhou)的行列。但事實上，元宇(yu)宙(zhou)的概念(nian)并不算新(xin)鮮，它最早來(lai)自于1992年美國著名科幻(huan)作家尼(ni)爾·斯蒂芬森的著作《雪崩（Snow Crash）》中，時隔(ge)29年，元宇(yu)宙(zhou)突然爆火(huo)到底是(shi)什么(me)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。

其中高帶寬是以5G eMBB特性(xing)(xing)為主(zhu)，針對4G時代MBB的升級(ji)，而低(di)時延(yan)、海量(liang)連接能力和(he)低(di)功耗則是以5G uRLLC和(he)mMTC特性(xing)(xing)為主(zhu)，針對大量(liang)物(wu)聯網行業應用而專(zhuan)門設計(ji)。

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(cong)(cong)短(duan)期來看，5G低(di)速大連(lian)接部分所使用的(de)(de)標準實際上延續(xu)的(de)(de)是4G的(de)(de)NB-IoT和(he)eMTC，中(zhong)速率部分則靠LTE Cat.1支撐，可見5G在(zai)中(zhong)低(di)速率大連(lian)接中(zhong)并沒有實現完全的(de)(de)覆(fu)蓋。從(cong)(cong)長(chang)遠來看，未來5G發展必(bi)須要補齊這(zhe)些空缺，以便在(zai)4G退(tui)出歷史舞臺(tai)后(hou)仍能滿足市場上對差異化連(lian)接的(de)(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(er)，即將(jiang)在明(ming)年年中(zhong)凍結的5G R17版(ban)本中(zhong)，相關專家專門(men)研(yan)究了一(yi)種新(xin)技術(shu)標(biao)準(zhun)——RedCap，全稱(cheng)為Reduced Capability，意味降低能(neng)力的意思(si)。該工作項目在2020年12月的3GPP RAN全體會議上(shang)獲得了批(pi)準(zhun)，并將(jiang)在R17標(biao)準(zhun)中(zhong)正式亮(liang)相。

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(bi)如，目前(qian)已知的(de)(de)針對低時(shi)延(yan)的(de)(de)場景無(wu)(wu)非像自動駕(jia)駛(shi)、工業(ye)機器(qi)人控制、遠程(cheng)醫療中的(de)(de)遠程(cheng)手術等等。而還有大量的(de)(de)工業(ye)無(wu)(wu)線(xian)傳(chuan)感器(qi)、視頻攝像頭以及可(ke)穿戴設備實際上(shang)是無(wu)(wu)需極低的(de)(de)時(shi)延(yan)來(lai)保障的(de)(de)，但同時(shi)，這些(xie)設備往往也(ye)需要較高的(de)(de)帶(dai)寬來(lai)保證數據的(de)(de)傳(chuan)輸，而NB-IoT等技術又(you)無(wu)(wu)法(fa)勝任(ren)。

以智能可穿戴設備為例，目(mu)前如(ru)可穿(chuan)戴手(shou)(shou)(shou)表(biao)大(da)多(duo)支持(chi)(chi)4G蜂(feng)窩聯網，甚至(zhi)中(zhong)低端手(shou)(shou)(shou)表(biao)仍在支持(chi)(chi)3G甚至(zhi)2G GSM連接，而這樣的(de)連接難以滿(man)足現階段消費(fei)者對智能手(shou)(shou)(shou)表(biao)通信速度的(de)需求，比(bi)如(ru)大(da)量智能手(shou)(shou)(shou)表(biao)開(kai)始支持(chi)(chi)視(shi)頻(pin)通話等功能，因而就(jiu)需要RedCap來實現。

從速率來看，RedCap理(li)論支持的(de)(de)下行在(zai)單鏈(lian)路20MHz帶寬下可(ke)達85Mbps，足(zu)以滿足(zu)智能(neng)手表中(zhong)諸如(ru)視頻(pin)通(tong)話(hua)的(de)(de)需(xu)求。而(er)更(geng)重要的(de)(de)是(shi)，RedCap還(huan)有50Mbps的(de)(de)下行速率，又能(neng)滿足(zu)行業應(ying)用中(zhong)如(ru)視頻(pin)監控中(zhong)高(gao)清視頻(pin)的(de)(de)上傳需(xu)求等。

相比同樣(yang)定位于中(zhong)速(su)率(lv)場景的(de)LTE Cat.1而(er)言(yan)，RedCap在上下行速(su)率(lv)上幾乎擁有高達10倍(bei)的(de)提升(sheng)，因而(er)也(ye)將能更好的(de)承擔5G時代(dai)中(zhong)速(su)率(lv)場景的(de)連接需(xu)求。此外(wai)，RedCap還在天線設(she)計、MIMO層(ceng)數、調制方(fang)(fang)式等方(fang)(fang)面(mian)進行了改(gai)良，為(wei)物聯網設(she)備(bei)帶來了更低的(de)功(gong)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。

首先來(lai)看，RedCap之于5G就如NB-IoT之于4G一(yi)般(ban)，從技(ji)術特性(xing)來(lai)看，無(wu)論是(shi)RedCap還是(shi)NB-IoT都是(shi)其對應的(de)傳統(tong)移動通信技(ji)術上(shang)的(de)“輕量版”，NB-IoT犧牲了速率保障了其低功耗(hao)能力(li)，而(er)RedCap同樣如此。雖然RedCap失去了時延、速率以(yi)及覆蓋能力(li)方面(mian)的(de)部分(fen)優勢，但根據預測，RedCap相(xiang)比(bi)5G公網終端，在基帶(dai)和射頻側大約(yue)可降低70%左右的(de)成本，這對支持更廣闊(kuo)的(de)物聯網行業具有重要價值。

另外來看，以往NB-IoT一(yi)直以來為(wei)人津津樂道(dao)就是(shi)其(qi)快速的發展(zhan)和成熟商用，其(qi)從標準(zhun)制(zhi)定到落地商用，僅用三年時(shi)間(jian)便走(zou)過了傳(chuan)統移動通信十年的路程(cheng)，而這一(yi)過程(cheng)有(you)望在RedCap的發展(zhan)中被復制(zhi)。

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，像廣和通這(zhe)樣的(de)(de)(de)模(mo)組企業率(lv)先發(fa)展RedCap也(ye)是5G產業規(gui)模(mo)化發(fa)展的(de)(de)(de)關鍵。在今年(nian)發(fa)布(bu)的(de)(de)(de)《行動計劃》中已經(jing)對5G發(fa)展提出了(le)具體的(de)(de)(de)目標，包(bao)括在個(ge)人用戶(hu)普及率(lv)上(shang)超(chao)(chao)過40%，用戶(hu)數超(chao)(chao)過5.6億(yi)戶(hu)；5G物聯(lian)(lian)網終(zhong)端用戶(hu)數年(nian)均增(zeng)長率(lv)超(chao)(chao)過200%。這(zhe)些目標與芯(xin)片/模(mo)組行業之(zhi)間(jian)有著密切的(de)(de)(de)聯(lian)(lian)系，如前文提到(dao)芯(xin)片/模(mo)組的(de)(de)(de)市場出貨量在一定程度上(shang)反映(ying)了(le)5G連接的(de)(de)(de)規(gui)模(mo)。

首先，基于R17的(de)(de)RedCap對于降低5G行業應用的(de)(de)模(mo)組(zu)成本(ben)(ben)(ben)具有重要(yao)意義，而成本(ben)(ben)(ben)也正是(shi)目前制約5G規模(mo)化發展(zhan)的(de)(de)一個重要(yao)因(yin)素，基于RedCap的(de)(de)5G模(mo)組(zu)價格(ge)會遠低于現階(jie)段成本(ben)(ben)(ben)上千的(de)(de)5G通用模(mo)組(zu)，這對成本(ben)(ben)(ben)敏(min)感型的(de)(de)應用推廣起到(dao)了非常關鍵的(de)(de)作(zuo)用。

其次，基于(yu)R17的RedCap使(shi)5G模組(zu)更(geng)趨于(yu)低功(gong)耗(hao)，不(bu)僅(jin)填補了5G中速(su)率(lv)覆蓋空白，更(geng)有助于(yu)推動(dong)現階段對5G要求不(bu)高(gao)的應用升(sheng)級(ji)為(wei)5G，為(wei)中速(su)率(lv)物聯網(wang)市場(chang)創造更(geng)多可能。

據筆者了解(jie)，廣和通正(zheng)研發精簡化、定(ding)制化的(de)5G模組，以及推動模組軟硬件符合(he)RedCap演進，朝著更(geng)低功耗、更(geng)低成(cheng)本，操作(zuo)系統更(geng)趨(qu)向(xiang)靈活定(ding)制等方向(xiang)深(shen)耕(geng)，隨著5G R17標準(zhun)版(ban)本的(de)凍結，供應鏈已經做(zuo)好準(zhun)備，為推動5G連接規模化奠定(ding)基礎。