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轻量级5G RedCap,有望2023年实现商用部署

来源:博观科技日期:2023-01-31 10:04:25

众所周知,移动物联网技术持续演进,以 NB-IoT 满足大部分低速率场景需求,以 4G Cat1 满足中等速率物联需求和话音需求,以 5G RedCap 满足中高速率场景需求,以 5G NR 技术满足更高速率、低时延联网需求。


在上周举行的 "2023 中国信通院 ICT+ 深度观察报告会 " 主论坛上,中国信通院技术与标准研究所副所长、无线和移动领域主席万屹透露:" 预计 2023 年 H2 推出 5G RedCap 商用芯片,2024-2025 年有望规模商用。"


轻量级5G RedCap


5G RedCap 标准和技术验证稳步推进


特别是,作为 3GPP R17 协议标准面向中高速物联场景定义的关键技术,RedCap 的出现正好补齐了此前缺失的 " 中间地带 ",实现了性能与成本的最佳平衡。对此,IMT 2020 ( 5G ) 推进组对 RedCap 寄予厚望。


在标准方面,R17 版本 2022 年 3 月冻结,侧重低复杂度 / 低成本 / 低时延,对标 LTE Cat.4;R18 版本继续简化,预计 2023 年 12 月冻结,对标 LTE Cat.1/1bis。


在试验方面,2022 年 9 月 23 日,中国信息通信研究院 MTNet 实验室、IMT-2020 ( 5G ) 推进组完成全球首个 5G R17 RedCap 基站芯片关键技术测试;中国联通完成全国首个 RedCap 终端接入 5G 网络的内场关键技术测试和 5G RedCap 连片部署实验局验证;中国电信完成全球首个 5G RedCap 业务场景验证。


在商用方面,R17 版本 ASN.1 于 2022 年 6 月已冻结," 预计 2023 年 H2 推出商用芯片,2024-2025 年有望规模商用。未来 4G 和 5G 物联网终端将长期共存,RedCap 技术相较于 4G 物联技术有代际优势,但 RedCap 芯片 / 模组成本下降和 5G 网络的深度覆盖都需要时间。" 万屹说。


RedCap的典型业务场景


目前,根据3GPP R17的标准定义,RedCap支持三大业务场景,分别是:可穿戴设备、工业传感器和视频监控。


可穿戴设备,以智能手表为例。


目前,市面上主流的智能手表都只支持4G,不支持5G。因为5G芯片成本太高,发热量大,而且eMBB的高速率,对于手表的屏幕尺寸来说,有点多余。


采用RedCap,完全可以满足智能手表的视频通话需求,不仅下行带宽足够,上行带宽也远远高于LTE Cat.1。


此外,RedCap在尺寸和功耗方面,也能够满足智能手表的需求。


再看看工业传感器。


工业无线传感器大家可能比较陌生。这个东西的类别很多,包括压力传感器、湿度传感器、运动传感器、温度计、加速度计、驱动器,等等。


这些传感器在工业领域广泛应用,数量巨大。它对可靠性要求略高,大概是99.99%。但是,对时延要求不算高,100ms以内就行。速率的话,一般都不超过2Mbps。


毫无疑问,RedCap是可以满足的。


最后是视频监控。


视频监控是目前广泛存在的一种物联网需求,我们身边到处都是。


很多人认为,视频监控要用5G。其实,视频监控也分为多种类别。有的是4K/8K超高清,高端型监控(7.5-25 Mbps)。也有的是高清或标清,属于经济型监控(2-4 Mbps)。


在实际应用中,经济型视频监控的占比反而更大一些,这些都不需要5G,用LTE Cat.1/Cat.4,还有我们的RedCap,就足够了。


除了上述三大场景之外,RedCap可以应用的地方还有很多,例如智能物流、智能电力、智能巡检、智能制造等。


根据各大市场咨询机构的预测数据,到2025年,国内可穿戴、视频监控及电力行业终端规模均可达千万量级。对于RedCap来说,市场前景广阔。


三大挑战亟待解决


虽然RedCap产业已初具雏形,即将具备商用能力,但若想走向大规模商用,RedCap仍然需要面临以下几个方面的挑战:


挑战1:成本


RedCap主要应用于对成本敏感的中高速物联网场景,RedCap通过降低终端频谱带宽到20MHz、使用1R或2R接收天线等技术手段,未来大规模商用部署后可大幅降低5G模组价格至100元以下。


但商用初期RedCap模组的价格预计在200元左右,待规模化商用以后模组的价格才有望与当前的Cat4来持平,实现60到80元左右。因此,在商用初期,面对性能成熟、价格已经比较低廉的4G模组,RedCap模组价格在早期将面临与4G竞争的挑战。


挑战2:网络深度覆盖


目前,虽然我国已建成全球规模最大的5G网络,但与覆盖更加完善的4G网络相比,5G网络在深度覆盖方面仍然有待提升,尤其是在室内等特殊场景的深度覆盖亟需加强。


挑战3:生态挑战


物联网是一个长尾市场,涉及到运营商、设备商、芯片及模组厂商、应用厂商等多个方面。虽然RedCap产业已初具雏形,但产业链各方的协作仍需时间磨合,更需要打造开放合作的产业生态。


RedCap将在2023年迈向商用


虽然 5G Rel-17版本 RedCap 标准刚结束不久,产业界已迫不及待的期望 RedCap产业加速成熟。以国内为例,为加速推动产业成熟,在2022年7月,IMT-2020 5G推进组牵头完成了RedCap 关健技术及测试标准制定,引导终端、网络设备产业快速具备商用条件。


2022 年,5G RedCap 产业发展全面提速。据悉,国内三大运营商均完成首批测试验证。截止到 2022 年底,已有部分 5G 芯片和设备厂商完成了 IMT-2020 5G 推进组织的ReaCap关键技术实验室和外场验证,多厂 商有望在 2023 年下半年推出 RedCap 商用终端。


以国内运营商动向来看,中国联通,中国电信都在积极准备中。与此同时,主流设备商(华为、中兴、爱立信、诺基亚)也一直在进行 5G 基站支持 RedCap 的关键技术功能和外场性能的相关测试。当然,芯片模块方面,各大厂商也都在积极参与中,这应该是扩大 5G 市场的另一个风口。到现在为止,还没有看到太多外国运营商针对在2023 年对 RedCap 商用化促进的特别报道,看来很有可能中国会引领 5G RedCap 技术产业成熟和规模商用!


期待2023,中国 5G 加油!


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