給5G戴個(gè)“小紅帽”？5G Redcap究竟是什么？

最近5G-A的勢(shì)頭連創(chuàng)新高，其中頻頻被提到的redcap又是什么呢？這個(gè)小紅帽，又有什么獨(dú)特之處呢？今天三分鐘的時(shí)間，帶大家了解這個(gè)“小紅帽”究竟有什么厲害手段。

1、無(wú)線監(jiān)控設(shè)備的選擇困難

在以往公司面臨監(jiān)控設(shè)備采購(gòu)時(shí)，往往會(huì)被市場(chǎng)上琳瑯滿(mǎn)目的設(shè)備類(lèi)型弄得頭暈眼花。

傳統(tǒng)4G監(jiān)控設(shè)備價(jià)格便宜，但畫(huà)質(zhì)太差了，隔遠(yuǎn)點(diǎn)人和物品都分不清，卡頓又嚴(yán)重，真是讓人兩眼空空。可畫(huà)質(zhì)清晰又不卡頓的5G監(jiān)控設(shè)備，價(jià)格又太高啦，老板直喊“噠咩”。這可為難壞了我們采購(gòu)?fù)??？涩F(xiàn)在，我們有了第三選擇——redcap監(jiān)控設(shè)備。

2、 redcap是什么？

RedCap可不是狼外婆故事中的“小紅帽”，而是3GPP標(biāo)準(zhǔn)化組織在Rel-17階段提出的一種5G輕量級(jí)用戶(hù)終端類(lèi)型，也被稱(chēng)為NR-Light。

這種技術(shù)主要針對(duì)非高性能要求的場(chǎng)景，通過(guò)減少終端帶寬、收發(fā)天線數(shù)量、降低調(diào)制階數(shù)等方式，實(shí)現(xiàn)了5G設(shè)備芯片組和模塊成本的顯著降低。

RedCap技術(shù)的出現(xiàn)，使得5G網(wǎng)絡(luò)能夠更好地適應(yīng)工業(yè)無(wú)線傳感器、視頻監(jiān)控、可穿戴設(shè)備等場(chǎng)景的需求，推動(dòng)了5G在更多垂直行業(yè)的應(yīng)用。

3、RedCap技術(shù)的主要特點(diǎn)有哪些

①低成本：RedCap通過(guò)簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)和降低硬件需求，大幅降低了5G設(shè)備的成本，使得更多類(lèi)型的設(shè)備能夠承擔(dān)起5G連接的費(fèi)用。

②簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)：RedCap技術(shù)具有更簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和更少的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，有助于降低網(wǎng)絡(luò)部署和維護(hù)的復(fù)雜性，進(jìn)一步降低成本。

③適中的數(shù)據(jù)速率：雖然RedCap不會(huì)提供高端5G設(shè)備可能實(shí)現(xiàn)的峰值數(shù)據(jù)速率，但它能夠提供比現(xiàn)有4G設(shè)備更好的速率，同時(shí)保持較低的功耗，滿(mǎn)足工業(yè)無(wú)線傳感器、視頻監(jiān)控等場(chǎng)景的需求。

④繼承5G NR優(yōu)勢(shì)特性：RedCap技術(shù)繼承了5G NR（新空口）的優(yōu)勢(shì)特性，如網(wǎng)絡(luò)切片、5G LAN等，提供靈活的網(wǎng)絡(luò)配置和優(yōu)化的數(shù)據(jù)傳輸能力。

⑤高穩(wěn)定性和高性?xún)r(jià)比：RedCap設(shè)備通常采用工業(yè)級(jí)品質(zhì)設(shè)計(jì)，具備防塵、防水、防油、抗強(qiáng)電磁干擾等特性，能夠適應(yīng)各類(lèi)復(fù)雜惡劣的工作環(huán)境。同時(shí)，其高性?xún)r(jià)比也使得它成為眾多企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的首選產(chǎn)品。

⑥遠(yuǎn)程升級(jí)和維護(hù)：RedCap設(shè)備支持FOTA（固件過(guò)空中）遠(yuǎn)程升級(jí)功能，降低了后期運(yùn)維成本，使企業(yè)能夠更加便捷地進(jìn)行設(shè)備管理和維護(hù)。

4、 redcap技術(shù)原理

RedCap的技術(shù)原理可以歸納為以下幾個(gè)方面：

①降低帶寬和天線要求：

RedCap設(shè)備在帶寬和天線數(shù)量上進(jìn)行了顯著的縮減。RedCap設(shè)備的最大帶寬被縮減到20MHz，遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)NR（新空口）設(shè)備的100MHz帶寬。

在天線能力上，RedCap設(shè)備支持的天線數(shù)量也大幅減少，最低可支持1T1R（一發(fā)一收）配置，遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)NR設(shè)備支持的2T4R（兩發(fā)四收）或更高配置。

②降低調(diào)制階數(shù)和復(fù)雜度：

RedCap通過(guò)降低調(diào)制階數(shù)來(lái)減少基帶處理的復(fù)雜性。在NR終端支持256QAM（正交幅度調(diào)制）的基礎(chǔ)上，RedCap終端的上下行調(diào)制階數(shù)最低可支持64QAM，從而降低了對(duì)射頻和基帶處理能力的要求。

③優(yōu)化傳輸協(xié)議和機(jī)制：

RedCap使用基于數(shù)據(jù)包交換的通信模型，確保高效、可靠的數(shù)據(jù)傳輸。每個(gè)數(shù)據(jù)包都包含了目標(biāo)地址、源地址和數(shù)據(jù)內(nèi)容，并通過(guò)可靠的傳輸協(xié)議保證數(shù)據(jù)的完整性和正確性。

RedCap還具備重傳機(jī)制、流量控制和擁塞控制等功能，以提升通信的可靠性和效率。

④支持增強(qiáng)特性：

為了滿(mǎn)足行業(yè)應(yīng)用的增強(qiáng)需求，RedCap模組/終端可根據(jù)具體的應(yīng)用場(chǎng)景，按需支持相應(yīng)的增強(qiáng)特性要求，如切片、5G LAN、高精度授時(shí)、uRLLC（超低時(shí)延高可靠通信）等特性。

⑤實(shí)現(xiàn)成本與性能的平衡：

RedCap技術(shù)的核心目標(biāo)是在確保應(yīng)用需求和性能的前提下，通過(guò)降低終端設(shè)備的復(fù)雜性和成本，實(shí)現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)在更多垂直行業(yè)的應(yīng)用。它填補(bǔ)了傳統(tǒng)5G設(shè)備（如eMBB設(shè)備）和低功耗廣域網(wǎng)（如NB-IoT）之間的空白，為中速及中高速需求的應(yīng)用場(chǎng)景提供了更加經(jīng)濟(jì)、高效的解決方案。

5、RedCap應(yīng)用場(chǎng)景（工業(yè)、生活、智慧城市）

RedCap作為5G技術(shù)的一個(gè)重要組成部分，其應(yīng)用場(chǎng)景廣泛且多樣，涵蓋了工業(yè)、生活和智慧城市等多個(gè)領(lǐng)域。

在工業(yè)方面，可以加快工廠自動(dòng)化與智能制造：

RedCap技術(shù)能夠提供穩(wěn)定、高效的連接，使得工廠內(nèi)的設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸和遠(yuǎn)程控制。這可以大幅提高生產(chǎn)效率，減少停機(jī)時(shí)間，并降低運(yùn)維成本。

在大規(guī)模機(jī)器間通信（M2M）和物聯(lián)網(wǎng)（IoT）應(yīng)用中，RedCap能夠支持設(shè)備間的無(wú)縫集成，提升工廠自動(dòng)化水平和智能化程度。

并且在工業(yè)環(huán)境中，RedCap可用于遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制生產(chǎn)線上的關(guān)鍵設(shè)備。通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸，企業(yè)可以及時(shí)了解設(shè)備狀態(tài)，預(yù)防故障發(fā)生，并快速響應(yīng)異常情況。

RedCap還支持高清視頻傳輸，使得遠(yuǎn)程監(jiān)控更加直觀和準(zhǔn)確，有助于提升生產(chǎn)安全和質(zhì)量。

RedCap技術(shù)為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)提供了低功耗、高可靠性的通信解決方案。它能夠滿(mǎn)足工業(yè)設(shè)備對(duì)數(shù)據(jù)傳輸速率、時(shí)延和可靠性的嚴(yán)格要求，推動(dòng)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的廣泛應(yīng)用和發(fā)展。

在生活方面，還記得那些可穿戴設(shè)備與智能家居嗎：

RedCap技術(shù)可用于智能手表、智能眼鏡、VR/AR頭盔等可穿戴設(shè)備中，提供穩(wěn)定、高效的連接服務(wù)。這不僅可以節(jié)省通信能耗，延長(zhǎng)設(shè)備使用時(shí)間，還能提升用戶(hù)體驗(yàn)。

在智能家居領(lǐng)域，RedCap可用于智能音箱、智能門(mén)鎖、智能照明等設(shè)備中，實(shí)現(xiàn)設(shè)備間的互聯(lián)互通和智能控制。用戶(hù)可以通過(guò)手機(jī)或語(yǔ)音助手遠(yuǎn)程控制家居設(shè)備，享受便捷的智能生活。

在醫(yī)療健康方面，可以使健康數(shù)據(jù)更全面的被監(jiān)測(cè)：

RedCap技術(shù)還支持智能醫(yī)療設(shè)備的連接和應(yīng)用。例如，可穿戴健康監(jiān)測(cè)設(shè)備、智能藥品管理系統(tǒng)等都可以通過(guò)RedCap實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和遠(yuǎn)程控制。這有助于提升患者自我健康管理的能力，降低醫(yī)療成本。

智慧城市更是少不了它的身影，比如：

①智能交通：

RedCap可用于智能交通燈、車(chē)聯(lián)網(wǎng)和自動(dòng)駕駛技術(shù)中，提升交通管理的智能化水平。通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸和遠(yuǎn)程控制，交通系統(tǒng)能夠更準(zhǔn)確地調(diào)度車(chē)輛和行人流量，緩解交通擁堵問(wèn)題。

②環(huán)境監(jiān)測(cè)：

RedCap技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)空氣質(zhì)量、水質(zhì)和噪聲等環(huán)境數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集和分析。這有助于政府和相關(guān)部門(mén)及時(shí)采取措施改善城市環(huán)境質(zhì)量，保障居民健康。

③智能安防：

RedCap在智慧城市安防領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。通過(guò)結(jié)合AI攝像頭、電子圍欄等技術(shù)手段，RedCap可以實(shí)現(xiàn)高效、精準(zhǔn)的安防監(jiān)控和預(yù)警。這有助于提升城市的安全性和穩(wěn)定性，為居民創(chuàng)造更加安心的生活環(huán)境。

Redcap可以在5G的能力下，大大降低終端成本，是個(gè)不可多得的好寶貝，未來(lái)大規(guī)模無(wú)線終端商業(yè)化部署，有了這個(gè)“小紅帽”可以讓大家更快的以更低的價(jià)格買(mǎi)到合適的終端設(shè)備。

作者：宋安、王廷

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