5G RedCap技术科普：轻量化5G的未来趋势

5G RedCap技术科普：轻量化5G的未来趋势

引用

CSDN

1.

https://m.blog.csdn.net/qq_41124687/article/details/145939378

5G RedCap（Reduced Capability）技术是3GPP R17引入的一种轻量化5G技术，通过剪裁部分5G功能，在成本、功耗和性能之间达到平衡。本文将详细介绍RedCap的技术特点及其与传统5G eMBB和LTE Cat4的对比。

背景

从3GPP R15引入5G至今，5G终端的主要应用场景主要有以下三类：

1. 增强型移动宽带（eMBB，Enhanced Mobile Broadband）
2. 海量机器类通信（mMTC，Massive MachineType Communication）
3. 超可靠低延迟通信（URLLC，Ultra-reliable and Low Latency Communications）

早期5G技术的关注焦点主要集中在大带宽和低时延方面，其芯片和终端的设计极为复杂，造成了很高的研发成本，并同时造成其部署的困难性。在我们的基础工业和日常生活中，很多环境对于速率、性能、功耗、成本等是有没有这么高的，在此背景下3GPP R17 引入5G RedCap技术。

简述

5G RedCap（5G Reduced Capability）中文意思“降低能力”，同时也称为5G NR Light，即轻量化5G。相较于传统5G eMBB设备，RedCap在成本、功耗、性能等方面达到了平衡。

3GPP R17中通过剪裁5G的能力，降低硬件的负责度，降低终端成本与功耗，并且保留了5G NR在带宽、时延、可靠性、切片等方面的基本特性，补充了LTE Cat4的短板。

技术特点

相较于传统5G eMBB终端，RedCap主要进行了以下功能的剪裁：

• 带宽：RedCap 使用了 6GHz 以下的 20MHz 带宽，远小于 5G eMBB 的 100MHz
• 天线：RedCap 减少了发射和接收天线的数量，减少了 MIMO 层数，降低了终端 RF 收发器和基带处理模块的能力要求，在传统 NR UE 支持 2T4R 天线的基础上，将 RedCap UE 的天线 数量降低至 1T1R 或 1T2R
• 功耗：RedCap 支持 eDRX，使用更长的睡眠模式，使终端可以降低功耗同时获得更高的续航能力。
• 调制：RedCap 从标准上定义了最高阶 64QAM 的调制方式，但终端可以根据目标客户需求灵活支持上/下行 256QAM，以满足不同行业的上下行峰值速率需求，且不会因此增加设计的复杂度，成本也不会明显的提高
• 双工：RedCap 支持 FD-FDD 和 TDD，并且在 NR 双工通信的基础上针 对 RedCap UE 引入了半双工模式
• PDCP & RLC-AM SN：为了降低 RedCap UE 缓存的要求，将传统 的 18 比特调整为 12 比特

在此基础之上，RedCap相较于传统5G eMBB终端不支持载波聚合（CA）、双连接（MR-DC）、双激活协议（DAPS）、条件主辅小区添加或改变机制（CPAC）、集成接入回传（IAB）的能力，降低了终端设计的复杂性。

3GPP标准中对于RedCap的MIMO与调制要求如下：

峰值速率要求如下：

对比LTE Cat4

相较于LTE，目前1T2R的5G RedCap产品与LTE Cat4双天线产品速率能力相近，并且RedCap具备5G NR的接入能力，在延时、可靠性、功耗、切片、授时、5G LAN等方面具有明显的优势。

以下是不同制式设备的对比：

以FDD设备为例，在同等带宽下峰值速率相较于LTE Cat4上行提升20%，下行提升13%，根据移动通信的发展和RedCap芯片的逐步下探，未来RedCap会逐步占领LTE Cat4所拥有的市场。