伴随着3GPPR17的发展一个新名词逐渐流行起来那就是RedCap

伴随着3GPP R17的发展，一个新名词逐渐流行起来，那就是RedCap。

什么是RedCap为什么要介绍呢它和现在的5G有什么区别

并查看本文的深入分析.

什么是RedCap。

RedCap的全称是Reduced Capability，中文意思是能力降低它是3GPP在5R17阶段专门制定和研究的新技术标准

RedCap这个名字可能对每个人来说都很陌生其实它之前的名字，可能读者也听过，就是NR光

说白了，红帽就是一款轻量级的5G。

值得一提的是，国内有文章将RedCap的全称描述为Reduced Capacity这显然是错误的能力意味着能力，能力意味着能力

为什么会有红帽。

5G做得不错，为什么要做轻量版。原因是:

众所周知，5G分为三种应用场景，分别是eMBB，uRLLC和mMTC。

EMBB是4G时代MBB的升级版，主要关注网速，带宽容量，频谱效率等指标目前我们使用的5G手机通信属于eMBB场景

而uRLLC和mMTC，前者侧重于可靠性和延迟，后者侧重于连接和能耗两者都主要服务于行业互联网，包括工业制造，车联网等垂直行业

伴随着5G的不断商业化，发现上述三种应用场景仍不能完全满足需求，存在着尚未被覆盖的盲区。

大家应该都注意到了，目前5G在各行各业的应用已经落地，进入爬坡期看似如火如荼，实则阻力很大

其中，最大的障碍之一是5G终端芯片和模块的高成本。

5G终端芯片和模块设计极其复杂，研发门槛极高，投入成本巨大它们的价格也一直居高不下

如果价格降不下来，用户肯定不愿意买从长远来看，5G的发展前景如何

而且还发现大部分工业应用场景对速度等指标要求不高5G的现有容量已经超出了场景的需求

所以业内人士问，有没有可能重新平衡成本和性能，适当牺牲一些指标，降低一些要求，再降低一些成本。

就这样，红帽诞生了。

我上面说的大家都很熟悉吧。

是的，我在推广NB—IoT/eMTC的时候也用了同样的描述可是今天，4G变成了5G，而RedCap有点像5G的NB—IoT/eMTC

换句话说，NB—IoT/eMTC是4G的阉割版，而红帽是5G的阉割版。

技术上，RedCap介于eMBB和LPWA之间.

RedCap主要针对带宽，功耗和成本基于eMBB和LPWA的应用其带宽和通信速率低于eMBB，但远高于LPWA其功耗和成本高于LPWA，但远低于eMBB

RedCap的能力非常均衡。

其实从目前的实际应用来看，RedCap并不是一项急需的技术。

之前跟大家说过，物联网分为高速，中速和低速RedCap，其实更对应中速或者中速目前，LTE类和4类已经覆盖了这部分需求

631结构

专家提出了RedCap，有长远的规划说白了，红帽更多的是为未来4G LTE的退出做准备

当4G LTE退出网络后，NB—IoT，eMTC，1类和4类将不复存在此时，红帽将扮演替补角色

RedCap如何实现低成本。

来到本文的重点部分，RedCap是如何被阉割和还原的。

下表显示了5G RedCap设备与5G传统设备的主要区别。

首先，RedCap的频谱带宽较小在亚6GHz频段，RedCap的带宽为20MHz，低于传统5G的100MHz

其次，RedCap减少了接收和发射天线的数量以及MIMO层数在亚6GHz频段，RedCap终端的接收链路可以减少到一个或两个，对应的下行MIMO减少到一层或二层接收这样，降低了对终端射频收发器和基带处理模块的能力要求

第三，RedCap采用了64QAM，是一种比较简单的调制方式，这也意味着对射频和基带的要求大大降低。

第四，RedCap采用半双工FDD，不需要双工器就可以在不同时间，不同频率进行收发既节约了成本，又获得了更好的集成能力，减少了对设备空间的占用，有利于设备的小型化

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基于上述改动，根据预测，RedCap 相比于 5G 公网终端，在基带和射频侧大约有 70% 左右的成本降低更有说法称，RedCap 的整体成本可以减小 2—5 倍，甚至 7—8 倍

说完好的，再说不好的RedCap 失去了什么呢

首先是速率伴随着终端带宽的下降，MIMO 接收的简化，以及最高调制阶数的下降，RedCap 的峰值速率也将大幅下降

根据 3GPP TS36.306 中给出的 UE 峰值速率计算方法，RedCap 的理论峰值速率大约是 80~90Mbps 左右。

覆盖能力方面，因为天线设计的缩水，加上可穿戴终端的尺寸限制，覆盖能力略有缩水。

传输时延方面，HD—FDD 不能同时发送和接受，传输时延会有所增加不过，对于 RedCap 的应用场景来说，这些问题都没有太大影响

值得一提的是，考虑到应用场景和成本，3GPP 提出 RedCap 一次只能在一个频带内工作，不需要支持载波聚合或者双连接。

差点忘记说价格根据预测，RedCap 的模组价格将会控制在 100—200 元之间，远低于目前大几百元的 5G 模组，但是会比几十元的 NB—IoT 模组高

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。

这三种场景对网络的具体需求，如下表所示:

原图来自爱立信

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。

RedCap 什么时候可以商用。

2019 年 6 月，在 3GPP RAN #84 会议上，RedCap 被首次作为一个 R17 StudyItem出现在大家面前。

2021 年 3 月，3GPP 正式通过了 NR RedCap UE 标准化项目的立项按计划，3GPP R17 冻结之时，就是 RedCap 标准化完成之日

目前，由于新冠疫情的原因，3GPP 陆续将 R17 的时间表推迟了 9 个月根据最新的进展，3GPP R17 将于 2022 年 6 月份冻结也就是说，RedCap 的标准化，将于明年 6 月完成

3GPP R17 时间表

根据经验，标准化之后，至少要 1—2 年的时间，才能实现初步的产业化所以说，预计到 2023 年的年中，我们将看到 RedCap 的早期商用化产品

目前，国内包括紫光展锐等芯片企业，都在做 RedCap 方面的布局，相信会及早推出商用芯片有了芯片，就会有模组和产品

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