RedCap 5G规范会引发物联网淘金热吗？

5G蜂窝技术的到来本应会点燃物联网世界，但事实并非如此。这并不是说火焰已经被扑灭，而是物联网的增长已经闷烧而不是熊熊燃烧。

5G 本身已广泛部署在各种用例中，但以物联网为中心的企业应用程序（例如与健康相关的可穿戴设备、工业物联网网络、监控和安全、资产跟踪和车队管理）的采用进展缓慢。

IDC 5G 和移动性研究部研究经理 Jason Leigh 表示：“就延迟和带宽而言，绝大多数物联网设备不需要 5G。” “5G 就像法拉利发动机，但大多数汽车不需要法拉利发动机。” 5G 的先进功能也需要付出高昂的代价，许多物联网用例无法支持额外的成本。

然而，随着即将推出的专门为物联网设备设计的名为 RedCap 的 5G 规范，这种情况可能会改变。RedCap 可能成为点燃物联网世界的火花。

什么是RedCap？

下一代蜂窝技术是 5G Advanced 或 5.5G。该规范预计将在一年内获得批准。5G Advanced 中将包含的一个关键功能是一个名为“新型无线电缩减功能 (RedCap) 设备”的设备类别。

RedCap 包含多种功能，可平衡覆盖范围和吞吐量等因素与电池寿命有限和缺乏天线等限制。该组合支持的用例并不总是需要当前 5G 技术的高性能，但可以通过先进的蜂窝网络更快地扩展。

Leigh 表示：“物联网领域 5G 的采用速度缓慢的一个主要原因是，传统技术对于许多此类用例来说效果很好。” 如果 WiFi 和传统 3G LTE 等连接选项有效，就没有真正的动力去改变，虽然 3G 已在美国被淘汰，但在世界大部分地区它仍然占据主导地位。

RedCap 希望物联网网络能够从 5G 部署规模的不断扩大中受益，这将使物联网在更多的地点和更多的设备上变得可行。由于许多受限的物联网设备的设备功能较少，RedCap 将使设备制造商更容易优先考虑低功耗和坚固耐用等问题。

RedCap 面临哪些障碍？

随着运营商和电信公司争相建设第一波 5G 网络，他们将 5G 部署分为两类：独立组网 (SA) 和非独立组网 (NSA)。如今，大多数 5G 网络都是 NSA 5G，通常是 5G 无线接入设备和 4G 基础设施的组合。

然而，从目前的规范来看，RedCap 似乎将要求运营商部署 5G SA，而这仍然只占 5G 部署的少数。全球移动供应商协会（GSA）的数据显示，102个国家的259家运营商已推出商用5G服务，但只有41家运营商推出或部署公共5G SA网络，而115家运营商属于更广泛的类别，包括评估、测试、试点和规划SA 网络。

随着 5G SA 扩展的稳步增长，RedCap 有望成为从传统连接到标准化全 5G 生态系统的重要桥梁。

RedCap 测试已经开始

尽管 5.5G 距离成为正式规范至少还需要几个月的时间，但移动供应商和运营商并没有等待。他们已经在测试 5.5G 之前的设备、基础设施和网络。

AT&T、爱立信、诺基亚和联发科都在测试高级 5G。7 月，AT&T使用新部署的 5G SA 网络在实验室和现场测试了 5G RedCap 数据呼叫。该测试采用芯片制造商联发科的 RedCap 平台连接诺基亚的 AirScale 无线电接入设备，然后连接 AT&T 的 5G SA 网络核心。

“5G RedCap 专为当前由 LTE CAT-4 提供服务的设备而设计，但提供同等或更好的性能，理论最大下行链路吞吐量高达 150Mbps。它有助于降低 5G 设备的复杂性、成本和尺寸。它还引入了允许设备在较低功率水平下运行的选项，”AT&T 设备架构 AVP Jason Sikes 在一篇有关 RedCap 测试的公司博客文章中写道。“这些升级将为产品和应用带来5G，全功能5G技术无法像智能手表和AR眼镜等可穿戴设备，以及用于医疗保健、资产跟踪、智能家居系统、车队管理等的物联网设备一样提供服务。”

5G RedCap 的另一个优势是能够为成本敏感且空间有限的消费者可穿戴设备提供连接。“5G RedCap 核心设计的单载波最大带宽为 20MHz，无需将多个载波聚合在一起。与智能手机等全功能 5G NR 设备所需的更复杂的 MIMO 天线设计不同，这允许使用一个发射器 (1TX) 和一个或两个接收器（1RX 或 2RX）进行更简单、更小的天线设计。”Sikes 指出。

联发科技还与爱立信合作，在瑞典爱立信实验室测试 TDD 和 FDD 频段上的数据和新无线电语音 (VoNR) 通话。（TDD 对上行链路和下行链路使用同一个频段，并在两者之间进行切换。FDD 对上行链路和下行链路使用不同的频段。）该测试旨在展示爱立信 RedCap 作为可行的无线接入网络 (RAN) 软件的能力它将支持可穿戴设备、传感器和工业监控摄像头等需要一致连接且不会快速耗尽设备电池的设备的 5.5G 使用案例。

Sibel Tombaz 表示：“爱立信精简功能软件将为不需要全方位 5G 性能的新型设备开辟一个全新的可能性世界，这些 FDD 和 TDD 呼叫是这一旅程中至关重要的第一个里程碑。” ，爱立信 5G RAN 产品线负责人。“通过在 FDD 和 TDD 频段上启用数据和新无线电语音 (VoNR)，爱立信 RedCap 正在以经济高效的方式为消费者和行业开创一系列全新的用例。”

测试采用预商用的爱立信RedCap软件和联发科RedCap测试平台，进行FDD数据呼叫，实现下行220Mbps、上行74Mbps的吞吐速度。移动合作伙伴还进行了 TDD 数据呼叫，下行速度达到 153 Mbps，上行速度达到 13.5 Mbps。这些速度足以支持一系列物联网用例，包括消费类可穿戴设备和工业传感器。爱立信计划在 11 月之前将预先规范的 RedCap 生态系统投入商业使用，并将其作为现有 5G SA 网络的软件补充。

RedCap是迈向6G的必要步骤吗？

5.5G的一大优势是可以作为软件升级进行部署。Leigh 表示：“业界在早期 5G 部署中真正做对的一件事是，将其设计为通过软件补丁进行升级。” 从理论上讲，这意味着 5.5G 可以适应传统的 LTE 基础设施，并且可以包含一些向后兼容性措施来适应传统设备。

大多数人想到的可穿戴设备往往是我们已经在使用的设备，例如智能手表。然而，凭借低成本设备中更好的连接性，RedCap 将支持嵌入 ID 标签中的传感器甚至用于地理围栏的安全帽等用例。与 RFID 和 WiFi 相比，RedCap 的优势在于设备在离开设施时不会失去连接，但在当今大多数情况下，添加蜂窝网络的成本过高。此外，添加蜂窝网络意味着添加额外的天线和升级的电池。

专家们认为，引入受限设备的能力是迈向全 5G 生态系统的必要步骤，但更现实的情况是，这种程度的普及将伴随 6G 而来。

“频谱是行业的命脉，如果我们开始谈论6G，那么频谱从何而来？” 利问。6G 频谱很可能来自于关闭传统的蜂窝连接。“我们正在谈论在全球范围内淘汰 LTE，但在美国，关闭 3G 是一件痛苦的事情。RedCap 是向通用移动生态系统长期迁移的必要组成部分。”

如今，物联网设备有多种连接方式：WiFi、LPWAN、蓝牙、LTE 和 5G。这可能看起来很丰富，并且为制造商和客户提供了丰富的选择，但现实是，互操作性较差的破碎市场导致增长速度低于预期。

RedCap 可能会开始改变这一现状，促使运营商加快升级到 5G SA，然后是 5.5G，这样他们就可以为需要更实惠的 5G 版本的客户提供服务，使他们的物联网用例大规模可行。