5G RedCap技术及产业发展现状剖析

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张龙 中移智库
01

RedCap技术能力分析

5G NR可提供高速率、高性能的连接，RedCap技术的出现补齐了5G在中高速率的拼图，能够满足低、中、高不同速率要求、4G/5G协同的移动物联网技术体系，参考图1。

图1 移动物联网技术体系

作为5G的“轻量化”技术，RedCap可大幅降低5G终端成本，同时又可继承5G特性，相比5G NR和4G均具备一定技术优势。

相比5G，RedCap通过缩减最大带宽（100MHz→20MHz）、减少收发天线数目（最低1T1R）、降低调制阶数（上/下行

64QAM），能够有效降低终端复杂度及成本，如表1，根据3GPP TR 38.875协议，相比5G NR终端，RedCap终端复杂度降低约60%，将有效降低5G终端成本。

相比4G，RedCap除上下行速率优于Cat 4终端外，还具备两方面技术优势，如表1，是未来面向中高速率物联网场景的目标技术：一是RedCap支撑多BWP动态配置，可充分发挥5G大带宽、高容量的优势，小区上/下行容量约为4G的7~18倍；二是RedCap可继承5G网络切片、低时延、高可靠性、安全隔离等优势，代际优势显著，能够更好的满足不同行业的定制化需求。

表1 5G NR、RedCap与4G Cat 4、Cat 1/1bis的技术指标对比

02
RedCap应用场景匹配

RedCap模组相对于传统5G NR模组在成本、功耗、尺寸上实现了较大的优化,面向2C、2B市场有广泛的应用潜力。RedCap技术能力在中高速率业务应用场景广泛，包括视频监控、电力行业、工业制造、可穿戴等。总结归纳下来，RedCap应用场景可分为如下两类：

一是视频监控、车联网（含T-Box）、可穿戴等有“技术和消费升级”诉求的4G应用，RedCap可通过继承百兆带宽、URLLC、节电等5G原生特性较好满足这些业务在大容量、确定性（低时延高可靠）、终端节电方面的应用需求。根据TSR数据统计，预计到2025年，国内蜂窝智能可穿戴设备出货量将超过8000万。据Omdia统计，2024年中国摄像机年发货量将达到1.5亿，其中约有10%~20%的无线化需求，基于无线的视频监控行业规模可达千万量级。

二是电力、石化、工业控制等有“低成本”通信诉求的5G应用场景，RedCap轻量级5G终端可帮助降低5G方案成本，还可通过切片、CAG、URLLC等5G原生特性继承进一步提升RedCap与安全隔离、确定性等业务需求的适配度。据德勤研究报告及《5G助力智能电网应用白皮书》数据统计，预计到2027年，国内电力行业5G终端累计出货量将超过5000万。

上述业务场景具备可观的发展潜力，可首先形成RedCap规模化应用的潜在市场空间。随着RedCap未来在这些场景逐步形成千万级应用规模，RedCap终端成本将进一步降低，可进一步促进RedCap在矿山、港口、冶金等5G场景的应用拓展，以及承接部分4G存量物联网市场。

03
RedCap端到端产业逐步成熟

RedCap产业发展可分为三个阶段，2022年为培育期，2023年为加速期，2024年及以后为规模发展期，当前RedCap正处于产业发展加速阶段。

HUAWEI、中兴、爱立信、诺基亚、中信科等5家网络主设备厂家已完成中国移动组织的RedCap技术验证，支撑终端接入、用户识别、移动性、数据业务传输等基本功能，正推进多BWP等增强型特性，网络侧预计于2023年底前推出RedCap商用版本，具备商用能力。

主流芯片厂商（高通、MTK、展锐、翱捷科技等）和新兴芯片厂商（佰路威、新基讯等）对RedCap技术高度关注，积极规划相关商用产品。2022年芯片厂商已推出原型样机，参加技术验证；为推动芯片成熟，2023年MTK、高通正在与5家主设备商开展面向商用的试点验证，预计2023年11月底前完成；2024年将有更多芯片厂商推出商用RedCap芯片。

模组整体计划与芯片节奏紧密相关，包括移远、广和通、鼎桥、芯讯通、海信、美格、有方、中兴、中移物联等模组厂家均在进行RedCap模组研发。为推动模组成熟，2023年鼎桥、移远、中移物联正在与5家主设备开展面向商用的试点验证，预计2023年11月底前完成；预计2024年，将有更多品牌、更多款型模组商用，开始规模发展。RedCap模组商用初期预计售价在200-300元，随着商用节奏加速、市场规模发展，预计可降至百元，希望最终能与现阶段4G Cat4模组价格持平。

业界针对典型2B/2C场景正在加速RedCap终端研发，2023年已推出基于RedCap的摄像头样机、电力终端+RedCap DTU等，预计2024年起RedCap终端将在更多行业落地，终端类型将愈加丰富，在各行各业应用落地。

04
中国移动多项举措加速RedCap商用

截止目前，中国移动已经围绕RedCap标准制定、技术研究、测试验证、生态构建、应用试点等方面开展了大量工作，取得了积极进展，RedCap已具备“能用”基础，预计2023年底实现RedCap端到端商用。
在标准制定方面，中国移动已联合产业顺利完成3GPP RedCap R17核心标准制定，主导提出RedCap专属初始BWP方案等多项方案，在保障RedCap终端正常工作的同时，降低RedCap引入后对5G网络及传统终端的影响；在CCSA牵头《 5G轻量化通用模组技术要求（第一阶段） 》项目立项，联合牵头《5G数字蜂窝移动通信网 轻量化（Redcap）终端设备技术要求（第一阶段）》 等5个项目立项。

在技术研究方面，开展RedCap关键技术研究和性能评估，完成可穿戴、视频监控、工业、电力、石化等典型场景与RedCap技术的适配性分析，制定RedCap技术要求，率先发2布RedCap白皮书，引导产业研发。在技术试验方面，中国移动携手全部五家主设备厂商完成5G RedCap面向商用的现网规模试验。在浙江、江苏、山东、湖北、上海五省市分阶段开展完成HUAWEI、中兴、爱立信、中国信科、诺基亚贝尔规模验证，基于5G现网低频（700 MHz）和中频（2.6 GHz）有效验证了规模组网条件下的基本功能及性能，主要涵盖兼容性、速率性能、时延性能、语音性能、移动性管理等关键能力，测试结果表明5G RedCap可实现有效连续覆盖，性能良好，各主设备厂家的基站设备均已具备5G RedCap规模商用能力。为推进RedCap终端产业成熟，2023年开展2家芯片（MTK、高通）、3家模组（鼎桥、移远、中移物联）与5家主设备商开展面向商用的测试验证，预计2023年底完成，助力RedCap端到端商用，可穿戴、电力数采、视频监控、智能制造等丰富行业应用需求。

在生态构建方面，中国移动依托“移动通信子链”成立5G RedCap两批六支作战编队，聚焦资源、协同推进，开展贯通网络、芯片、模组、终端、应用等全链条的5G RedCap商用攻关行动，加速推出首批先发产品，积极推进产业发展，助力5G RedCap端到端商用。

为了进一步推进5G RedCap产业成熟及商用，中国移动联合产业发布5GRedCap“1+5+5”创新示范之城，在重庆设立1个产业集群创新中心，为产业链生态伙伴提供5G RedCap测试验证、成果转化和应用推广服务；在上海、广东广州、浙江宁波、湖南岳阳、湖北十堰构建最大规模、最全产业、最多场景的试验网，打造5个技术创新之城，覆盖全球主流通信设备厂商以及模组芯片厂商，开展新技术、新产品试验，加速端到端产业成熟；在浙江杭州、江苏苏州、福建宁德、浙江宁波、广东深圳分别聚焦视联、工业、海域、园区及新兴业务，打造5个应用示范之城，探索新应用、培育新业态，树立一批5G RedCap标杆项目，引领行业应用创新。

应用试点方面，我企业已携手产业伙伴在浙江完成电力行业首商用部署，应用在电力秒级负控等场景，验证了RedCap能够支撑网络切片、确定性等5G原生能力；在福建宁德时代完成园区监控摄像头商用部署，应用在厂区AI识别场景摄像头，实现对人脸/工装穿戴规范的识别；在湖北荆州美的5G全连接工厂进行工业场景商用部署，应用在工厂物流AGV场景，实现园区监控。