隨著 3GPP R17 RedCap 標(biāo)準(zhǔn)的凍結(jié)，業(yè)界對(duì) RedCap 技術(shù)的關(guān)注持續(xù)升溫。要將 RedCap 有效引入并服務(wù)于各行各業(yè)，亟需明確其在 5G 承載體系中的能力定位，并深入分析當(dāng)前 5G 行業(yè)發(fā)展所面臨的痛點(diǎn)與需求。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合 RedCap 的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，推動(dòng)其產(chǎn)業(yè)生態(tài)的成熟與技術(shù)的快速落地，從而有力支撐千行百業(yè)的“數(shù)智化”轉(zhuǎn)型。

RedCap（Reduced Capability，即“降低能力”）的核心理念在于：讓用戶設(shè)備既能享受 5G NR 大規(guī)模部署帶來的性能優(yōu)勢(shì)，又無需支持全部復(fù)雜的 5G 功能，從而在性能、成本與功耗之間實(shí)現(xiàn)良好的平衡。其典型應(yīng)用場(chǎng)景主要包括：工業(yè)無線傳感器、視頻監(jiān)控系統(tǒng)以及各類可穿戴設(shè)備等。

RedCap關(guān)鍵技術(shù)研究

RedCap 作為 5G 輕量級(jí)終端，其獨(dú)特性在于以下幾個(gè)方面：

相較于傳統(tǒng) 5G 終端，RedCap 終端剪裁后終端復(fù)雜度可降低約 60%，大大降低了終端復(fù)雜度；

RedCap 的各項(xiàng)能力特性確保了其可基于 5G 現(xiàn)網(wǎng)平滑升級(jí)引入；

最關(guān)鍵的是，RedCap 延續(xù)了 5G NR 的多項(xiàng)核心優(yōu)勢(shì)，如低時(shí)延、高可靠性、業(yè)務(wù)保障能力、低功耗以及強(qiáng)覆蓋等特性，能夠根據(jù)不同應(yīng)用場(chǎng)景靈活按需引入，從而更有效地滿足多樣化業(yè)務(wù)需求。

終端復(fù)雜度降低

RedCap 通過降低終端復(fù)雜度，實(shí)現(xiàn)了在成本、功耗與性能之間的良好平衡。具體而言，其主要手段包括：縮減 UE 帶寬、減少收發(fā)天線數(shù)量、降低調(diào)制階數(shù)以及調(diào)整雙工模式等。相比傳統(tǒng) 5G 終端，采用上述技術(shù)進(jìn)行功能裁剪后，RedCap 終端的整體復(fù)雜度可降低約 60%，具體實(shí)現(xiàn)方式如下：

最大帶寬：

在 FR1 頻段上，基于 NR UE 的 100MHz 帶寬，將 RedCap UE 支持的最大帶寬縮減為 20MHz，適用于業(yè)務(wù)需求相對(duì)低的 5G 終端通信使用；

天線能力：

在傳統(tǒng) NR UE 支持 2T4R 天線的基礎(chǔ)上，將 RedCap UE 的天線數(shù)量降低至 1T1R 或 1T2R；

最大調(diào)制階數(shù)：

在 NR 終端支持 256QAM 的基礎(chǔ)上，調(diào)整對(duì) RedCap 終端調(diào)制階數(shù)的要求，上下行最大調(diào)制階數(shù)最低可支持 64QAM；

雙工模式：

支持 FD-FDD 和 TDD，并且在 NR 雙工通信的基礎(chǔ)上針對(duì) RedCap UE 引入了半雙工模式；

PDCP SN 及 RLC-AM SN 長度：

為了降低 RedCap UE 緩存的要求，將傳統(tǒng)的 18 比特調(diào)整為 12 比特。

能力特性研究

基本能力特性

對(duì)于網(wǎng)絡(luò)而言，引入 RedCap 設(shè)備的主要影響體現(xiàn)在隨機(jī)接入信道（RACH）過程以及設(shè)備連接保持期間，網(wǎng)絡(luò)需適配其特定的功能特性。如下表所示，匯總了處理這些過程所需新增的信息元素（IE）。

（一）駐留與接入控制特性

RedCap UE 可駐留于支持 RedCap UE 的小區(qū)，且網(wǎng)絡(luò)可以針對(duì)不同類型的 RedCap UE，如 1Rx/2Rx 終端進(jìn)行限制。面向 RedCap 終端的接入控制特性 具體特性包括：系統(tǒng)信息中通過包含 IFRI（IntraFreqReselectionRedCap：allowed, notAllowed）來指示是否允許 RedCap UE 小區(qū)選擇（重選）到同頻小區(qū)，同時(shí)具備面向 1Rx/2Rx 的 RedCap UE 的接入允許/拒絕設(shè)置；在Msg3/MsgA中加入LCID標(biāo)識(shí)，用于指示和識(shí)別RedCap設(shè)備。

（二）移動(dòng)性特性

針對(duì)可穿戴設(shè)備等具有移動(dòng)性需求的業(yè)務(wù)場(chǎng)景，RedCap 對(duì)移動(dòng)性的支持至關(guān)重要，涵蓋了小區(qū)選擇、重選和切換等關(guān)鍵過程，這些功能同樣屬于 RedCap 的基礎(chǔ)特性范疇。

高效接入特性

（一）終端識(shí)別特性

終端識(shí)別特性有助于使 5G 網(wǎng)絡(luò)在不同階段都能快速識(shí)別出 RedCap 終端類型，從而及時(shí)采取相應(yīng)策略，允許/拒絕5G RedCap 終端。

（二）初始 BWP 配置

BWP作為 5G 網(wǎng)絡(luò)中的一項(xiàng)獨(dú)特特性，在 RedCap 終端的高效接入以及與傳統(tǒng) 5G 終端的兼容共存方面發(fā)揮了重要作用。在網(wǎng)絡(luò)初始 BWP 配置上，為兼顧終端節(jié)能需求，當(dāng)系統(tǒng)為傳統(tǒng) 5G 終端配置的初始 BWP 帶寬不超過 20MHz 時(shí)，出于兼容性與資源共享的考慮，該初始 BWP 配置也可同時(shí)用于 RedCap 終端，從而實(shí)現(xiàn) RedCap 終端與傳統(tǒng) 5G 終端在相同初始 BWP 上的共享與共存。

（三）專用 BWP 配置

BWP 作為 5G 網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)獨(dú)特特性，在專用 BWP 配置上網(wǎng)絡(luò)著重在 RedCap 終端高效接入上提供了強(qiáng)大支持。網(wǎng)絡(luò)會(huì)為進(jìn)入 RRC 連接態(tài)的 RedCap 終端配置獨(dú)立上行或下行專用 BWP，同時(shí)在下行專用 BWP 不包含 CD-SSB 時(shí)，可為專用 BWP 配置 NCD-SSB，能夠保證 RedCap 終端在當(dāng)前 BWP 下基于 Msg1 識(shí)別 Msg3 識(shí)別 終端能力上報(bào)識(shí)別，NCD-SSB 進(jìn)行 RLM、BFD 等測(cè)量。

功耗優(yōu)化特性

針對(duì)可穿戴設(shè)備等對(duì)功耗敏感的終端，RedCap 在設(shè)計(jì)上重點(diǎn)圍繞功耗優(yōu)化展開，主要包括 RRM（無線資源管理）測(cè)量放松機(jī)制以及擴(kuò)展非連續(xù)接收（eDRX）等低功耗特性，有效提升終端的續(xù)航能力與能效表現(xiàn)。

1）RRM 測(cè)量放松：

網(wǎng)絡(luò)通過系統(tǒng)消息向終端通知RRM測(cè)量放松的觸發(fā)條件，使得那些處于靜止?fàn)顟B(tài)或位于小區(qū)中心區(qū)域的終端，在滿足特定條件時(shí)可以減少對(duì)鄰區(qū)的RRM測(cè)量。這一機(jī)制能夠有效降低終端功耗，延長設(shè)備的電池壽命。

2）eDRX：

為進(jìn)一步降低終端功耗，RedCap 引入了 eDRX（擴(kuò)展非連續(xù)接收）節(jié)電機(jī)制，通過延長終端監(jiān)聽尋呼消息的時(shí)間間隔，在不監(jiān)聽尋呼的周期內(nèi)，終端可進(jìn)入休眠狀態(tài)以節(jié)省能耗。對(duì)于處于 RRC_IDLE 狀態(tài)的 RedCap 終端，eDRX 周期最長可擴(kuò)展至 10485.76 秒（約 3 小時(shí)）；而對(duì)于處于 RRC_INACTIVE 狀態(tài)的終端，eDRX 周期最長可擴(kuò)展至 10.24 秒。采用更長的 eDRX 周期可顯著增加終端的睡眠時(shí)間，從而有效降低待機(jī)狀態(tài)下的電流消耗，提升整體能效表現(xiàn)。

RedCap Rel-18 技術(shù)演進(jìn)

RedCap 技術(shù)天然繼承了 5G NR 在帶寬、時(shí)延、可靠性及網(wǎng)絡(luò)切片等方面的多項(xiàng)優(yōu)秀特性，因此具備廣泛的目標(biāo)應(yīng)用場(chǎng)景。RedCap 可根據(jù)業(yè)務(wù)需求靈活結(jié)合 5G NR 的其他關(guān)鍵技術(shù)，通過支持 URLLC（超可靠低時(shí)延通信）、網(wǎng)絡(luò)切片、UPF 下沉、終端節(jié)能以及覆蓋增強(qiáng)等能力，實(shí)現(xiàn)對(duì)垂直行業(yè)的深度賦能。

3GPP 已明確在 Rel-18 版本中持續(xù)推進(jìn) RedCap 的演進(jìn)，目標(biāo)是進(jìn)一步降低終端復(fù)雜度，實(shí)現(xiàn)終端設(shè)計(jì)的極致簡化與成本優(yōu)化。Rel-18 中 RedCap 的研究方向主要包括：降低 UE 的復(fù)雜度與成本、探索新的應(yīng)用場(chǎng)景。其中，在降低 UE 復(fù)雜度方面，計(jì)劃將 UE 帶寬縮減至 5MHz（FR1 頻段），并適度降低峰值數(shù)據(jù)速率等關(guān)鍵指標(biāo)，從而推動(dòng) RedCap 在更多低成本、低功耗場(chǎng)景中的廣泛應(yīng)用。

是德科技RedCap測(cè)試方案

是德科技基于其 5G 網(wǎng)絡(luò)仿真解決方案平臺(tái)推出了 E7515R 解決方案。E7515R 是一款高度集成的網(wǎng)絡(luò)仿真器，專為包括 RedCap 在內(nèi)的各類蜂窩物聯(lián)網(wǎng)（CIoT）技術(shù)的協(xié)議、射頻（RF）及功能測(cè)試而設(shè)計(jì)，能夠提供全面的驗(yàn)證能力。該解決方案的推出進(jìn)一步豐富了是德科技在 5G 網(wǎng)絡(luò)仿真領(lǐng)域的產(chǎn)品線，作為其強(qiáng)大解決方案組合的重要一員，E7515R 支持從早期研發(fā)、設(shè)計(jì)驗(yàn)證到終端驗(yàn)收及部署的全生命周期移動(dòng)設(shè)備測(cè)試流程，助力企業(yè)高效推進(jìn)產(chǎn)品開發(fā)與商用落地。

E7515R解決方案具有以下優(yōu)勢(shì)

專為RedCap和CIoT而設(shè)計(jì)：

E7515R支持5G R17 RedCap新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以及現(xiàn)有的CIoT技術(shù)，如窄帶物聯(lián)網(wǎng)（NB-IoT）、LTE Category M、和LTE Cat-1bis等。

集成平臺(tái)：

E7515R是一款完整的解決方案，支持在外形緊湊的單個(gè)儀器中執(zhí)行射頻（RF）、協(xié)議、功能和性能測(cè)試。

基于是德科技成熟的技術(shù)打造而成：

E7515R采用了是德科技領(lǐng)先的5G網(wǎng)絡(luò)仿真解決方案平臺(tái)，沿用了相同的硬件架構(gòu)和經(jīng)過驗(yàn)證的軟件解決方案，能夠?yàn)橛脩籼峁┡c原有系統(tǒng)一致的工作界面，縮短用戶的學(xué)習(xí)曲線。

端到端的解決方案：

E7515R能夠?yàn)镽edCap和CIoT設(shè)備的整個(gè)開發(fā)流程提供支持，范圍涵蓋從早期設(shè)計(jì)和開發(fā)，到設(shè)備驗(yàn)收和認(rèn)證測(cè)試，再到部署的不同階段。