科普 | 5G新技术之RedCap市场篇

2/28/2024，光纤在线讯，市场研究公司Counterpoint Research预测，到2030年，5G RedCap模块将占蜂窝物联网模块总出货量的18%。另一家市场研究机构IoT Analytics则预测，2026年支持5G的物联网模块出货量将占市场的16%，而RedCap预计将在2026年以后的市场增长中发挥关键作用。2023年10月，工信部印发《关于推进5G轻量化（RedCap）技术演进和应用创新发展的通知》，提出到2025年，要打造5G轻量化完整产业体系，实现新产品、新模式不断涌现，融合应用规模上量，安全能力同步增强。在中国政府政策推进下RedCap发展正驶入快车道。


图片来源：Counterpoint Research

RedCap市场应用场景
RedCap未来市场将主要分为三个层级：

     第一层级：电力、工业数采和安防
     第二层级：工业、能源、化工、物流、金融、城市等领域的5G定制网
     第三层级：消费领域的车联网和可穿戴设备

     第一个发力方向是电力行业，当前5G已经在配电网初步形成规模应用，配电网的场景分为秒级时延要求的配电自动化三遥、秒级负荷控制、分布式光伏与输电线路视频监控类业务。《中国电信 5G RedCap 产业白皮书》中提到，电力行业是RedCap技术应用的重点行业之一，RedCap终端可在发电、输电、配电、变电、用电、储电等多个智能电网场景下应用。白皮书预测，电力配电网络的智能终端总体规模预估在5000万以上，是RedCap的重要市场之一。之所以有如此预测，是因为配电环节的差动保护、自动化三遥、精准负荷控制、配电站综合监测等业务对低时延、高可靠的网络有强烈需求。

     第二个发力方向是工业领域，传统工业覆盖行业较为广泛，包括制造业、钢铁、矿山、石化等行业，RedCap在工业领域主要是以数据采集类应用为主，这类数据采集类应用对接企平台系统，特点是数量规模较大，对终端的成本控制要求要严，当前这类规模应用的数据采集类应用对时延要求在百毫秒级、速率需求小于等于2Mbps：随着RedCap终端在工业数采领域的逐步应用，其更低成本、更易于集成以及可适配多业务场景需求的特性将给行业带来巨大的价值，电力与工业数采类应用对于RedCap终端的需求如下表：


来源：中国电信研讨会

     第三个RedCap发力方向，将是视频监控。预估用于视频监控的摄像头数量规模讲突破亿级，5G网络摄像头中模组的成本占比大30%以上，是主要的成本部件之一， RedCap模组的引入可以有效降低5G网络摄像头的成本，提升时长竞争力：据介绍，目前每年摄像头增加数量在1亿枚以上，其中4G渗透比例仍比较低，换而言之，这当中RedCap的机会同样不小。值得补充的是，该领域大部分厂商目前仍倾向于观望，一方面，家庭场景传输目前仍以Cat.1和Wi-Fi为主，另一方面，非高清视频传输依靠4G网络上行速率也够用，相比头部视频监控厂商，体量较小的厂商对RedCap兴趣更大，或将带来更多可能性。

     以上3大领域之外，很多厂商也认为RedCap在MiFi、笔记本电脑、车联网、可穿戴设备方向上，将有较大增长空间。


来源：中国电信研讨会

运营商RedCap试验与部署进展
     从网络部署角度来说，5G独立组网可以基于软件升级平滑引入RedCap，而我国已经建成了全球规模最大的5G独立组网网络，具备规模升级RedCap的先决条件。中国运营商在RedCap技术发展方面处于超前地位，并预计海外运营商也将在明年开启RedCap商用。

     中国移动携手10余家合作伙伴率先完成大规模、全场景、全产业的RedCap现网规模试验，推动首批芯片、终端具备商用条件。目前中国移动支持RedCap的5G基站总规模超10万，覆盖全国52个城市，实现城区连续覆盖，率先构建全国规模最大的RedCap商用网络。中国移动还重磅发布了5G轻量化技术（RedCap）“1+5+5”创新示范之城，打造1个产业集群创新中心、5个技术创新之城、5个应用示范之城，全面加速RedCap产业成熟、应用创新。

     中国电信已在浙江、贵州、广东等 10 省开展 RedCap 外场试验，5G RedCap技术方案助力广东、浙江、上海、福建率先开展ToB 行业示范应用。通过RedCap大科创试验，不仅提升了中国电信在5G行业应用领域的领先地位，也为行业的发展注入了新的活力。未来，中国电信将继续深化5G轻量化技术的研发与应用，携手合作伙伴共同推进5G RedCap技术在各行业的普及与推广。

     中国联通在产品打造方面，持续锻造行业终端新成果。在商业应用方面，携手天津海油、天津华电、山西华阳、山东思极、江苏友达、浙江大华等行业头部客户，在装备制造、电力能源、仓储物流、视频监控等在七省八大局点的核心业务环节实现了RedCap技术的全国首发商用，为RedCap的行业应用树立了示范标杆。在产业生态聚合方面，倡议发起“中国联通5G OPENLAB端网业协同生态共创计划”，以RedCap十大首商用之城为牵引，携手生态伙伴打造技术创新、测试验证能力底座，孵化全栈创新产品。中国联通计划在今年年初完成“百城千站万部终端”的商用目标。

     从全球范围来看，去年以来，包括美国运营商Verizon、AT&T，韩国运营商SK电讯，澳大利亚运营商Optus、Telstra，泰国运营商AIS，马来西亚DNB运营的全国统一5G大网在内，都已进行了5G RedCap技术测试。

RedCap芯片/模组/终端产业状况
     2023年初，高通公司宣布推出全球首款5G RedCap调制解调器及射频系统——骁龙X35。在此之后，移远通信、芯讯通、广和通、美格智能、利尔达等模组厂商积极投身到RedCap模组的研发工作中，很快就陆续推出了基于高通平台方案的RedCap模组。

     联发科（MediaTek）在2023年12月也宣布推出支持5G RedCap的调制解调器和芯片组解决方案，包括MediaTek M60 5G调制解调器和MediaTek T300系列芯片组，MMediaTek T300系列预计将于2024年上半年进行样品测试，并于2024年下半年推出商用样品。

     本土蜂窝芯片厂家，如紫光展锐、翱捷科技、必博半导体、归芯科技等也都开始了RedCap芯片研发，并进行了一系列测试与验证工作。值得一提的是，相比于5G NR，RedCap研发门槛较低，这也给予了国内芯片初创企业更多的发展空间，就在本文撰写之际，新基讯在2024年巴塞罗那MWC世界移动通信大会上发布了两款5G 轻量级商用芯片平台IM6501和IM2501。2024年将有更多芯片厂商推出商用RedCap芯片。

     在终端方面，厂商为典型的消费应用场景和行业应用场景规划了多样的RedCap终端设备。现在RedCap终端已经陆续具备商用条件，业界出现面向智慧电力、视频监控等场景的终端样机，2024年RedCap终端进入商用阶段，形态日渐丰富。当前终端形态主要包括DTU、网关、摄像头、电力通信仓、车载终端等。据统计目前RedCap终端种类已经超过30款，预计到2024年底将增加到100款以上，模组成本也将降低到百元以下，这将进一步助推RedCap在各行各业加速发展。

     在下一篇文章中我们将给大家分享下RedCap终端测试相关的话题，敬请关注。

RedCap测试方案


     MT8000A是一款用于5G终端及芯片射频、协议、波束测试及波束赋形评估的一体化测试平台。除了支持模拟开发5G芯片和终端所需的SA与NSA模式的基站功能之外，它还支持最新技术，如用于增加Sub-6GHz频段数据传输速度的2CC+4x4 MIMO，以及用于实现宽带毫米波的8CC+2x2MIMO，5G RedCap等。

*本文主要内容系汇编摘录自多个文章来源，恕不一一列举

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