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1、5G RedCap技术发展及应用白皮书引言技术特点市场趋势应用场景未来发展移远通信能提供什么结论附录I34679101112目录5G RedCap 技术发展及应用白皮书5G RedCap技术发展及应用白皮书2引言5G RedCap技术发展及应用白皮书随着全球2G和3G网络的逐步淘汰,市场亟需一种经济高效的蜂窝网络替代方案,用于满足相关物联网设备的连接需求。目前已经出现的替代方案中,针对中低速率连接,采用的是LTE Cat 1和Cat 1 bis,窄带物联网(NB-IoT)和Cat M1。这些技术已经有效地服务于相关市场,满足了带宽需求较低的应用场景。针对中高速率连接,基于4G网络的解决方案是L
2、TE Cat 4。针对更高速率的连接,很显然,我们的选择对象是已经全面崛起的5G。5G凭借强大的网络性能,可以轻松实现千兆以上的下行速率,以及毫秒级的时延。它的网络切片等业务特性,正是垂直行业应用场景所迫切需要的。3随着通信技术的不断进步,4G网络终将向5G演进。全功能5G连接虽然拥有更强的性能,却也带来了更高的价格和功耗,对于大部分物联网应用(终端数量庞大,对成本和功耗敏感)来说并不实际。因此,我们需要一种基于5G的新型物联网技术,专门针对中高速连接需求,且具备5G的基本特性,能够带给客户更完美的功耗、成本、时延和容量等多维度的平衡。轻量化5G(RedCap)技术,应运而生。5G RedCa
3、p 技术发展及应用白皮书41086420低时延可靠性峰值速率低成本电池寿命覆盖范围6图1:RedCap与其他替代技术的能力对比URLLCeMBBRedCapLTE-M(eMTC)NB-IoT来源:Analsys Mason首先,RedCap采用了更小的频谱带宽。在Sub-6GHz频段,RedCap的带宽为20MHz,小于5G NR的100MHz;在毫米波频段,RedCap的带宽为100MHz,小于5G NR的800MHz。这不仅确保了基本速率指标的实现,还帮助运营商充分利用已有的频段资源。其次,RedCap在终端天线数量上也进行了裁减,并降低了MIMO层数。对于Sub-6GHz频段,RedCa
4、p终端的接收链路可减少为1个或2个,相应下行MIMO降低为1层或2层接收。这降低了对终端射频收发信机和基带处理模块的能力要求。第三,RedCap采用了64QAM这种更简单的调制方式(可选上/下行256QAM),对射频和基带的要求大幅降低。第四,RedCap可以采用半双工FDD(HD-FDD),在不同时刻、不同频率上进行收发,不需要双工器。不仅节约了成本,还获得了更好的集成能力(双工器通常体积较大),减小了对设备空间的占用,有利于设备的小型化。第五,RedCap引入了一些节省功耗的手段,例如增强的非连续接收特性(eDRX),以及RRM测量放松,显著降低了长服务周期的静态终端功耗,使得终端能够获得
5、更强的续航能力。RedCap是Reduced Capability的缩写,中文意思是“降低能力”。从本质上讲,RedCap是5G的简化版本。在满足一定性能的前提下,RedCap通过精简协议和下调指标,达到降低设备复杂度、削减成本、缩小尺寸、降低功耗等目标,充分满足中高速物联网应用对低成本、低功耗、广覆盖的需求。RedCap削减的能力,主要集中在连接速率上。通常,5G RedCap可以提供超过220Mbps的下行速率(256QAM)和超过120Mbps的上行速率(256QAM)。这个速率值虽然与5G的千兆级相比并不显眼,但依然比NB-IoT、Cat M1、Cat 1强大得多,也比LTE Cat
6、4更快。在时延上,RedCap仍然保留了5G极具竞争力的低延迟性能,这意味着它可以支持近乎实时的通信场景。这一点对于车联网和工业制造等时延敏感型场景尤为重要。RedCap是基于标准5G推出的技术,具备5G网络的核心优势,能够原生支持网络切片、5G LAN以及高精定位等新功能。为了实现所需要的轻量化,RedCap在精简方向上进行了深度考量。技术特点5G RedCap技术发展及应用白皮书5G RedCap 技术发展及应用白皮书1 https:/ https:/ new and expensive option of full 5G is impractical for many IoT use c