伴隨著3GPP R17《冰雪奇緣》的發布，一個新名詞逐漸流行起來，那就是RedCapRedCap到底是什么為什么要引進它和現在的5G有什么區別
什么是RedCap
RedCap，全稱是Reduced Capability，中文意思是降低的能力是3GPP在5R17階段專門制定的新技術標準
RedCap這個名字可能大家都不熟悉其實它之前的名字，有些讀者可能聽說過，是NR light說白了，RedCap就是一個輕量級的5G
值得一提的是，國內有文章將RedCap的全稱描述為縮減產能這顯然是錯誤的能力就是能力，能力就是能力
為什么會有RedCap。
如果5G做得好，為什么要做輕量版原因如下:眾所周知，5G分為三個應用場景，分別是eMBB，uRLLC和mMTC
EMBB是MBB在4G時代的升級，重點關注網絡速率，帶寬容量，頻譜效率等指標我們現在使用的5G手機通信屬于eMBB場景
而uRLLC和mMTC，前者側重于可靠性和時延，后者側重于連接數和能耗兩者都主要服務于產業互聯網，包括工業制造，車聯網，遠程抄表等垂直行業
之前跟大家說過，物聯網的應用場景極其復雜多樣不同的場景對網絡指標有不同的要求以速率為例，VR/AR，高清廣播需要高速連接，遠程抄表，共享單車同步數據只需要低速相比速度，很多應用場景更關心功耗和成本
物聯網經過這么多年的發展，已經形成了高速，中速，低速三大類:
631結構
如果算上現在越來越流行的被動物聯網，有四類:
單靠5G是不能滿足所有需求的所以現階段5G和4G是在一起的甚至2G和3G也在幫忙
伴隨著2G和3G的退出，大部分2G和3G IOT業務將遷移到LTE Cat.1，LTE Cat.4和NB—IoT也就是4G和5G一統天下
那么問題來了未來4G將退出網絡我該怎么辦或者說，新的運營商成立時，除了5G之外，是否還需要再建設一個4G網絡
所以5G一定要考慮長遠，打造一個輕量級的版本，覆蓋LTECat.1和Cat.4目前的要求，也就是中速和中高速的要求。
所以，有紅帽。
換句話說，NB—IoT/eMTC是4G的閹割版而RedCap，就是5G的閹割版技術上，RedCap介于eMBB和LPWA之間
RedCap主要是基于eMBB和LPWA之間的應用，針對帶寬，功耗，成本等需求。
其帶寬速率低于eMBB，但遠高于LPWA其功耗和成本高于LPWA，但遠低于eMBB
RedCap的能力非常均衡
RedCap誕生的另一個驅動力是5G終端芯片和模塊的成本。
完整的5G終端芯片和模塊設計極其復雜，R&D門檻極高，投資成本巨大它們的價格也居高不下
高昂的價格影響了5G在垂直行業的落地，用戶也不愿意花這么多錢。
所以搞一個輕量級的5G，也是為了降低5G部署和使用的成本，更好的服務用戶，在一些對速度和時延要求不是那么高的場景下，加速5G的落地。
RedCap是如何做到低成本的。
來看這篇文章的重點部分，小紅帽是如何被閹割和降低的。
下表顯示了5G RedCap設備和5G傳統設備之間的主要差異。
首先，RedCap的頻譜帶寬更小在6GHz以下頻段，RedCap的帶寬為20MHz，小于傳統5G的100MHz
其次，RedCap減少了發射和接收天線的數量，減少了MIMO層數對于Sub—6GHz頻段，RedCap終端的接收鏈路數可以減少到一個或兩個，對應的下行MIMO可以減少到一層或兩層接收這樣，降低了終端RF收發器和基帶處理模塊的能力要求
再次，RedCap采用了更簡單的64QAM調制方式，這也意味著對射頻和基帶的要求大大降低。
第四，RedCap采用半雙工FDD，可以在不同時間不同頻率上收發，不需要雙工器既節約了成本，又獲得了更好的集成能力(雙工器一般更大)，減少了設備的空間占用，有利于設備的小型化
第五，RedCap引入了一些省電措施，如增強的不連續接收功能和更長的睡眠模式，使終端可以降低功耗并獲得更高的續航能力。
基于以上變化，根據預測，與5G公網終端相比，RedCap復雜度降低60%，基帶和射頻側成本降低70%左右甚至有人說，RedCap的整體成本可以降低2—5倍，甚至7—8倍
雖然RedCap被嚴重閹割，但基本性能依舊可以基于5G現網平滑升級引入，不需要對現網進行大的改造
說好，說不好RedCap失去了什么
首先是費率伴隨著終端帶寬的降低，MIMO接收的簡化，最高調制階數的降低，RedCap的峰值速率也會顯著下降
具體速率值根據天線數量和幀結構而不同。請參考下表:
RedCap上游和下游峰值速率參考
覆蓋方面，因為天線設計的縮水和可穿戴終端的尺寸限制，覆蓋范圍略有縮水。
傳輸時延方面，HD—FDD不能同時收發，所以傳輸時延會增加但是對于RedCap的應用場景來說，這些問題影響不大
值得一提的是，考慮到應用場景和成本，3GPP提出RedCap一次只能工作在一個頻段，不需要支持載波聚合或雙連接。
差點忘了說價格根據預測，RedCap的模塊價格將控制在100—200元之間，遠低于目前幾百元的5G模塊，但高于幾十元的NB—IoT模塊
RedCap的典型業務場景
目前，根據3GPP R17的標準定義，RedCap支持三種業務場景，分別是可穿戴設備，工業傳感器和視頻監控。
下表顯示了三種場景的具體網絡要求:
可穿戴設備，以智能手表為例。
目前市面上主流的智能手表只支持4G，不支持5G因為5G芯片成本太高，發熱大，而且eMBB的高速對于手表的屏幕尺寸來說有點多余
有了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，上行帶寬也遠高于LTE Cat.1..
此外，RedCap在尺寸和功耗方面也能滿足智能手表的需求。
看看工業傳感器。
工業傳感器可能大家都不熟悉這個東西有很多種類，包括壓力傳感器，濕度傳感器，運動傳感器，溫度計，加速度計，驅動器等等
這些傳感器廣泛應用于工業領域，數量巨大要求可靠性略高，約99.99%但對時延要求并不太高，僅在100ms以內速率，一般不超過2Mbps
毫無疑問，RedCap是可以滿足的。
最后，視頻監控。
視頻監控是物聯網的普遍需求，它無處不在。
很多人認為視頻監控需要5G實際上，視頻監控可以分為許多類別有些是4K/8K超高清，高端監控有的是高清或者標清，屬于經濟型監控(2—4 Mbps)
在實際應用中，經濟型視頻監控的比重更大這些都不需要5G用LTE Cat.1/Cat.4和我們的RedCap就夠了
除了以上三個場景，還有很多地方可以應用RedCap，比如智能物流，智能電力，智能巡檢，智能制造等。
據各大市場咨詢機構預測數據，到2025年，國內可穿戴，視頻監控，電力行業終端規模可達數千萬對于RedCap來說，市場前景廣闊
RedCap什么時候可以用于商業用途。
2019年6月，在3GPP RAN #84大會上，RedCap首次作為R17研究項目提出。
2021年3月，3GPP正式批準建立NR RedCap UE標準化項目。
現在2022年6月9日3GPP R17凍結，意味著RedCap R17的標準化完成。
根據經驗，標準化后，至少需要1—2年才能實現初步產業化因此，預計到2023年中期，我們將會看到RedCap的早期商業產品
啊，RedCap的標準化還沒有完全結束2021年12月，3GPP R18 RedCap的標準化工作已經啟動
3GPP RedCap標準化工作流程
R18RedCap的目標是通過對Cat.1/1bis進行基準測試，進一步降低碼頭復雜性，并最終簡化RedCap碼頭復雜性
換句話說，RedCap的技術未來還有很長的路要走。
好了，這就是關于RedCap的全部內容謝謝你的耐心
參考資料:
2.李飛5R17帶來的芯片機遇，半導體行業觀察
3.小紅帽，來了！》，5GSA
4.5G紅帽UE關鍵技術及標準化進展，許，移動通信，
8.5G紅帽技術白皮書，中國移動
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