5G RedCap，全稱5G Reduced Capability（縮減能力），也稱為5G NR-Light，是3GPP（第三代合作伙伴計(jì)劃）在Release 17中推出的一種5G技術(shù)變種。它專為中端物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備設(shè)計(jì)，旨在滿足那些對(duì)數(shù)據(jù)速率和延遲要求適中、但對(duì)成本和功耗敏感的應(yīng)用需求。RedCap的三大應(yīng)用場(chǎng)景：eMBB(增強(qiáng)移動(dòng)寬帶)、uRLLC(超可靠低延遲通信)與mMTC(海量機(jī)器類通信)。

RedCap技術(shù)通過(guò)簡(jiǎn)化硬件設(shè)計(jì)和降低功耗，提供了一種兼顧性能與成本的解決方案。它保留了5G的核心優(yōu)勢(shì)，如低延遲和高可靠性，同時(shí)降低了設(shè)備復(fù)雜度和制造成本，使其成為工業(yè)傳感器、智能穿戴設(shè)備和視頻監(jiān)控系統(tǒng)等場(chǎng)景的理想選擇。與此同時(shí)，RedCap運(yùn)行在5G獨(dú)立組網(wǎng)（SA）架構(gòu)下，確保與現(xiàn)有5G基礎(chǔ)設(shè)施的兼容性。

5G RedCap的核心特性

5G RedCap技術(shù)的設(shè)計(jì)圍繞成本、功耗和性能的平衡展開，其核心特性包括以下幾個(gè)方面：

簡(jiǎn)化硬件設(shè)計(jì)：RedCap設(shè)備支持更少的接收天線（通常為1T1R或1T2R，而非標(biāo)準(zhǔn)5G的2T4R），并將最大帶寬從100 MHz（FR1）或200 MHz（FR2）縮減至20 MHz（FR1）或100 MHz（FR2）。這降低了基帶組件和射頻模塊的復(fù)雜性，從而降低了設(shè)備成本。

低功耗優(yōu)化：通過(guò)引入擴(kuò)展不連續(xù)接收（eDRX）等技術(shù)，RedCap設(shè)備能夠在空閑模式下顯著延長(zhǎng)睡眠時(shí)間，最長(zhǎng)可達(dá)數(shù)小時(shí)，從而大幅延長(zhǎng)電池壽命。這對(duì)電池供電的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備尤為重要。

適中的數(shù)據(jù)速率：RedCap的峰值數(shù)據(jù)速率遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)5G（約為150 Mbps下行和50 Mbps上行），但高于NB-IoT和LTE-M，足以支持中端物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，如視頻傳輸和實(shí)時(shí)傳感器數(shù)據(jù)。

支持半雙工FDD：與標(biāo)準(zhǔn)5G的全雙工FDD不同，RedCap引入了半雙工FDD模式，設(shè)備無(wú)需同時(shí)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，從而使用成本更低的開關(guān)而非昂貴的雙工器，進(jìn)一步降低硬件成本。

這些特性使RedCap成為一種靈活的解決方案，能夠滿足多樣化的物聯(lián)網(wǎng)需求，同時(shí)保持與5G網(wǎng)絡(luò)的兼容性。

5G與5G RedCap的區(qū)別

技術(shù)規(guī)格

標(biāo)準(zhǔn)5G為高性能場(chǎng)景設(shè)計(jì)，支持高達(dá)100 MHz（FR1）或200 MHz（FR2）的帶寬，以及多天線MIMO（多輸入多輸出）技術(shù)，峰值速率可達(dá)數(shù)Gbps，適合增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）、自動(dòng)駕駛等高帶寬應(yīng)用。相比之下，RedCap將帶寬限制在20 MHz（FR1）或100 MHz（FR2），峰值速率較低（約為150 Mbps下行，50 Mbps上行），更適合中端應(yīng)用。

在調(diào)制方式上，標(biāo)準(zhǔn)5G在FR1頻段支持256 QAM以提升數(shù)據(jù)效率，而RedCap統(tǒng)一使用64 QAM，降低了對(duì)硬件處理能力的要求。此外，RedCap引入了半雙工FDD模式，而標(biāo)準(zhǔn)5G依賴全雙工FDD或TDD，這進(jìn)一步簡(jiǎn)化了設(shè)備設(shè)計(jì)。

應(yīng)用場(chǎng)景

標(biāo)準(zhǔn)5G面向高性能場(chǎng)景，如智能手機(jī)、虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備和車聯(lián)網(wǎng)，要求極高的吞吐量和極低的延遲。RedCap則針對(duì)中端物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，例如工業(yè)無(wú)線傳感器、智能穿戴設(shè)備和視頻監(jiān)控系統(tǒng)，這些場(chǎng)景對(duì)速率和延遲的要求介于高性能5G和低功耗NB-IoT之間。例如，工業(yè)傳感器可能需要實(shí)時(shí)傳輸狀態(tài)數(shù)據(jù)，但無(wú)需標(biāo)準(zhǔn)5G的超高帶寬。

設(shè)備設(shè)計(jì)與功耗

標(biāo)準(zhǔn)5G設(shè)備通常配備2到4個(gè)接收天線分支，支持復(fù)雜的MIMO配置，導(dǎo)致硬件成本和功耗較高。RedCap設(shè)備通過(guò)減少天線數(shù)量（最低1個(gè)分支）和簡(jiǎn)化基帶處理，顯著降低了制造成本和功耗。此外，RedCap支持的eDRX技術(shù)允許設(shè)備在空閑時(shí)進(jìn)入深度睡眠模式，適合需要長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的電池供電設(shè)備，如智能電表或健康監(jiān)測(cè)設(shè)備。

以下表格總結(jié)了兩者的主要差異：

RedCap技術(shù)的實(shí)際價(jià)值

5G RedCap技術(shù)的出現(xiàn)為物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)帶來(lái)了顯著的價(jià)值。首先，它通過(guò)降低設(shè)備成本，使5G技術(shù)能夠覆蓋更多中端應(yīng)用場(chǎng)景，從而加速了從4G到5G的過(guò)渡。例如，工業(yè)領(lǐng)域的無(wú)線傳感器可以通過(guò)RedCap實(shí)現(xiàn)低延遲的數(shù)據(jù)傳輸，而無(wú)需高成本的5G模塊。其次，RedCap的低功耗特性使其成為電池供電設(shè)備的理想選擇，例如智能手表和健康監(jiān)測(cè)設(shè)備，能夠在保持連接的同時(shí)延長(zhǎng)使用時(shí)間。

此外，RedCap運(yùn)行在5G獨(dú)立組網(wǎng)（SA）架構(gòu)下，支持網(wǎng)絡(luò)切片和增強(qiáng)的安全機(jī)制，確保設(shè)備在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中仍能穩(wěn)定運(yùn)行。這種特性使其在智能電網(wǎng)、智慧城市和工業(yè)自動(dòng)化等場(chǎng)景中具有廣泛的應(yīng)用前景。

產(chǎn)業(yè)生態(tài)部署和相關(guān)產(chǎn)品

網(wǎng)絡(luò)覆蓋進(jìn)展

中國(guó)移動(dòng)：2024年底開通50萬(wàn)RedCap基站，實(shí)現(xiàn)全國(guó)縣城以上區(qū)域連續(xù)覆蓋；

河北計(jì)劃：2025年底縣級(jí)以上城市城區(qū)全面實(shí)現(xiàn)RedCap規(guī)模覆蓋；

北京目標(biāo)：2027年5G RedCap終端連接數(shù)超400萬(wàn)，工業(yè)規(guī)上企業(yè)滲透率達(dá)45%。

在路由器和網(wǎng)關(guān)領(lǐng)域，以下產(chǎn)品值得關(guān)注：

IOTRouter ER5000：一款工業(yè)級(jí)5G RedCap路由器，支持Modbus RTU/TCP、JSON、MQTT等工業(yè)協(xié)議和云端遠(yuǎn)程運(yùn)維與多種加密隧道，適合工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)、智能制造和監(jiān)控場(chǎng)景。

HOMTECS H12：支持4G和5G RedCap，提供可靠的工業(yè)連接，適用于智能電網(wǎng)和環(huán)境監(jiān)測(cè)。

MultiTech 5G NR RedCap網(wǎng)關(guān)：專為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)，支持實(shí)時(shí)應(yīng)用如機(jī)器人控制和遠(yuǎn)程監(jiān)控。

這些設(shè)備利用RedCap的特性，為企業(yè)提供了經(jīng)濟(jì)高效的5G連接方案，同時(shí)保持與現(xiàn)有5G網(wǎng)絡(luò)的兼容性。

總結(jié)

5G RedCap作為一種為中端物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備量身定制的技術(shù)，通過(guò)簡(jiǎn)化硬件設(shè)計(jì)和優(yōu)化功耗，實(shí)現(xiàn)了性能與成本的平衡。與標(biāo)準(zhǔn)5G相比，RedCap在帶寬、天線配置和功耗等方面進(jìn)行了優(yōu)化，適合工業(yè)傳感器、智能穿戴和視頻監(jiān)控等場(chǎng)景。目前，支持RedCap的路由器和網(wǎng)關(guān)已開始進(jìn)入市場(chǎng)，未來(lái)隨著5G SA網(wǎng)絡(luò)的普及，RedCap將在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域發(fā)揮更大作用，為企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供強(qiáng)有力的支持。