作者：趙小飛
物聯網智庫 原創
導讀
RedCap目前受到熱捧，業界對其寄予提升5G物聯網終端規模應用的厚望，不過短期內RedCap并不能替代4G成為中高速率物聯網的主流，我們需要從差異化入手，尋找RedCap原生的應用，通過做大原生應用場景來逐漸驅動生態成熟。
在上周結束的第31屆中國國際信息通信展覽會上，正值5G商用牌照發放4周年，5G的各類進展成為本次展會最大的熱點。其中，面向物聯網創新的5G技術RedCap也同樣受到了熱捧，產業鏈大量企業支持，且預計今年年底或明年年初能夠實現商用。
不過，在筆者看來，吸取此前不同蜂窩物聯網技術商用的經驗教訓，對RedCap的商用不宜過于樂觀，商用初期，或許需要通過一些“非用RedCap不可”的場景來切入，逐漸帶動其他場景的應用和產業生態的成熟。對這一問題，筆者有幾點思考，希望能給業界提供參考。
明確對標對象，“精簡版”5G并不是為了替代“豪華版”5G而生
在大量介紹RedCap的資料和推文中，所提到的都是如何對現有5G芯片和終端的精簡，主要包括減少了頻譜帶寬至20MHz，減少MIMO層數以及放寬下行鏈路調制階數，從而降低基帶復雜性，減少所需接收分支的最小數量并允許在所有頻段中進行半雙工操作，從而實現降低天線和射頻組件的材料成本，使5G終端復雜度和成本下降50%以上。
不過，我們應該明確，既然是“精簡版”5G芯片，那它的功能和場景就必然不是要與“豪華版”5G去對標的，也不可能是為了替代“豪華版”5G而生，即RedCap并不是為了替代5G eMBB、uRLLC而生的，因此過多的與現有5G終端和場景相比并沒有太大意義。
3GPP在對RedCap立項的時候，就明確了其場景和替代性技術，目前已在業界形成共識。在場景方面，3GPP開始定義了3類場景，即可穿戴設備、工業傳感器和視頻傳輸，在實踐中，由于RedCap對于中高速率物聯網的支持，也用于無人機、車聯網、智慧電力等場景。對于替代性技術來說，3GPP明確R17版本RedCap的性能應該低于eMBB和uRLLC，但高于Cat.1和Cat.1 bis，可以說是對現有LTE Cat.4形成替代;在R18版本標準中，3GPP提出增強版的eRedCap應該覆蓋LTE Cat.1和Cat.1 bis，但不應該與NB-IoT、Cat.M等低功耗廣域網形成重疊，這一提議最終形成共識，可以說未來R18版本的RedCap將會對4G LTE形成全面替代。
因此，發展RedCap的產業生態，需要聚焦于Cat.4、Cat.1這些4G物聯網的場景，并對4G物聯網技術形成明顯優勢，才能實現規模化的應用。
RedCap相對于替代對象的優勢有哪些?
既然要形成替代，那必然要拿出能夠替代的“本事”來。作為5G系列技術，RedCap具備了5G原生技術的大量特點，體現出移動通信代際演進中的技術進步。
相對于依托4G LTE的物聯網技術，RedCap融合了網絡切片、定位、低時延、大容量等5G新的能力，而且網絡效率和安全性更好，具有明顯的代際升級特點，而且能夠實現5G統一空口的接入，在豐富物聯網的應用場景方面有其存在的意義。
例如，RedCap引入5G原生的BWP功能，靈活使用和配置頻譜，并與5G eMBB共存，實現大容量和高帶寬共存的優勢;又如，RedCap支持5G LAN，對終端進行不同分組，打破物理距離限制，形成更安全的局域網絡，并對不同分組定義不同的網絡性能，實現簡化網絡組織和終端之間靈活訪問。
從去年后半年開始，產業界緊鑼密鼓地進行大量RedCap的端到端測試和預商用驗證，在這些測試和驗證過程中，由于具備5G原生能力，RedCap在一些方面表現出明顯高于4G的性能。例如，去年9月份上海電信完成的RedCap在車聯網應用的業務場景測試顯示，相比4G，相同條件下RedCap的廣度和深度覆蓋能力可以提升7dB，上行容量提升8倍;上海聯通在嘉定場外測試結果顯示，RedCap毫米級時延明顯優于4G網絡。
可見，相對于4G，RedCap在5G代際升級中的優勢還是非常明顯，形成了對4G物聯網的潛在替代。
5G賦予的代際升級的技術優勢能否轉化成商用的優勢?
RedCap商用是一個系統性的工程，商用化的顯著優勢是在大量相關條件具備的情況下才能形成。RedCap依托5G原生能力，相對于4G形成的技術優勢，能為商用甚至替代4G物聯網提供多大的貢獻?目前來看，短期內似乎并不明顯，因為規模化商用還需跨越多座“大山”，這些技術優勢并不足以讓產業界義無反顧的擁抱RedCap。
筆者在此前多篇文章中指出，應該充分認識到RedCap商用過程的長期性特點，做好自身產品路線圖和節奏的規劃。其中相關因素包括：一是充分認識到5G網絡基礎設施建設升級節奏的長期性。因為目前4G基礎設施完善，4G基站數量超過600萬，對4G物聯網支持力度是空前的;另外，5G基站數量雖然超過270萬，但5G網絡建設速度開始放緩，RedCap應用規模和場景范圍受到了很大限制，尤其是基于公網的場景。二是充分認識到RedCap終端成本下降的長期性。終端硬件發展規律決定短期內成本下降有限，從之前的NB-IoT、Cat.1模組的發展歷史足以證明。
從終端側來看，今年年初高通推出X35的芯片，國內多家模組廠商也宣布推出RedCap模組，各主流的物聯網芯片廠商預計在1-2年內會紛紛推出RedCap芯片，屆時終端側會逐漸豐富起來。但是，目前已宣布推出的RedCap模組，大部分都是支持5G和4G的雙模模組，成本必然在4G模組之上;未來RedCap單模模組成為主流，可能形成對4G模組的成本優勢，但首先需要5G網絡基礎設施成為主流。
從網絡側來看，初期商用時，現有的5G基站需要進一步升級以支持RedCap應用。雖然無需更換基站，僅需軟件升級即可實現對RedCap的支持，但由于初期應用場景和規模有限，帶來收入有限，這一升級的成本也是對運營商的一筆不小的投入，在當前基礎設施投資放緩的情況下是一個挑戰。
RedCap雖然相對4G有明顯的技術優勢，但很顯然這些技術優勢在物聯網應用中只是輕量級的優化，并沒有帶來巨大的革命性變革，所以不足以讓用戶放棄對其他方面的要求而替代4G物聯網，因而短期內對商業化貢獻有限。如果強行推動RedCap替代4G物聯網的成熟場景，會讓人覺得RedCap有些“雞肋”，因而需要找到合適的破局點。
尋找破局方向，聚焦RedCap原生場景來推動初期落地
回顧物聯網發展歷史，此前的NB-IoT、Cat.1對2G/3G物聯網也形成了技術優勢，但短期內并不能轉化為商業化優勢，在2G/3G大規模退網的情況下，NB-IoT和Cat.1才實現了規模化的商用。換言之，相比NB-IoT、Cat.1的技術優勢，2G/3G的退網才是促成NB-IoT和Cat.1大規模商用更重要的因素，用戶沒有了選擇，才會加速NB-IoT和Cat.1的采用。
那么，面對中速率物聯網場景，RedCap初期商用中如何破局?如果向4G物聯網成熟的場景“開戰”，4G物聯網相對低廉的成本和4G網絡長久的服役周期，預計會讓RedCap很難獲得突破。因此，RedCap需要探索讓用戶沒有其他選擇的場景，從一些“非用RedCap不可”的場景切入，即RedCap原生場景，來逐漸促進產業生態的成熟。筆者看來，可以從以下幾個方面來探索：
1、必須使用5G原生能力的場景
正如筆者在前文中所提及的，RedCap融合了網絡切片、定位、低時延、大容量等5G新的能力。在一些中高速物聯網的場景中，有部分場景對5G原生能力有顯著的需求，在這種情況下，不論是Cat.4還是Cat.1，均無法與RedCap比擬，這種5G原生能力優勢就能轉化為商用的優勢。
以定位為例，5G R16提出了定位功能，其利用5G MIMO多波束特性，定義了多種定位技術;R17定位的能力進一步升級，定位精度提升至厘米級，降低定位時延，滿足了很多工業物聯網的嚴苛需求。RedCap融合定位技術，通過5G中高速終端即可實現園區、倉庫、工廠資產和人員定位，覆蓋室內室外場景，這是4G物聯網無法做到的。今年4月份，智聯安發布了RedCap高精度低功耗定位芯片，能夠支持在工業互聯網場景下的亞米級定位，可以說是為相應場景提供5G原生能力。同時，RedCap融合定位技術相對于衛星定位、UWB定位等均具有一定的優勢，可以根據場景需求，與其他定位方式實現融合。
在產業數字化發展的大背景下，工業、物流、能源等各行業一定會涌現出大量的場景，對于網絡切片、定位、低時延、大容量等5G原生能力提出需求，業界應該對此進行深入挖掘，通過RedCap提供與4G物聯網差異化的服務。
2、5G網絡應用為主的場景：5G專網
正如2G/3G退網讓用戶選擇減少，只能更多采用NB-IoT、Cat.1一樣，是否存在5G網絡應用為主的場景，用戶對于4G的選擇有限，更多會選擇5G?或許目前在各行業大力部署的5G專網能為Redcap的應用提供友好的環境。
若采用5G公網推動RedCap的應用，面臨的是5G網絡覆蓋不足的天然條件，只能采用雙模終端，在沒有5G信號情況下回落到4G網絡，例如車聯網、智慧電力等需要大范圍移動的終端。在這種情況下，4G網絡深度和廣度覆蓋，以及成本優勢，使RedCap相形見絀。
然而，在專網環境下卻是另一種情形。5G專網目前已成為很多行業的選擇，不論是虛擬專網、混合專網，還是獨立專網，對于用戶的覆蓋已不是問題。更為重要的是，5G專網提供給行業客戶一個安全、隔離的專用網絡環境，這個環境下采用統一的5G空口接入，涵蓋行業客戶各類場景。以工業場景為例，各類工業傳感器、物流倉儲等數據通過5G專網實現上下行交互。在這一環境下RedCap大有用武之地，實現工業場景中各類中高速物聯設備的連接，而4G物聯網技術此時無法發揮作用。
國內各家運營商積極推動5G專網的建設，其中虛擬專網最為典型。工信部數據顯示，截至目前，我國已累計建成5G行業虛擬專網超1.6萬個，覆蓋工業、港口、能源、醫療等多個領域，業界也在積極推動輕量化5G核心網、基站，推動5G行業虛擬專網數量持續增長，加上RedCap這一輕量級終端技術，相信未來5G專網將成為信息化轉型的重要數字底座。
去年8月，工信部印發了《5G全連接工廠建設指南》，提出推動萬家企業開展5G全連接工廠建設，建成1000個分類分級、特色鮮明的工廠，打造100個標桿工廠，推動5G融合應用縱深發展。5G全連接工廠的建設，就是一個RedCap廣泛應用的場所。今年5月，中國電信和華為在深圳完成了RedCap+工業5G定制網全國首商用驗證，成功實現了5G AGV、數據采集等場景RedCap的應用，可以說是RedCap原生場景的典型實踐。
3、面向超長周期的場景，提前規避4G退網的影響
當前4G是移動通信最主流的制式，網絡基礎設施最為完善，對于4G退網這一話題似乎還遙遙無期，因此當前應用Cat.1、Cat.4的物聯網場景還遠遠不用考慮4G退網帶來的影響。不過，也有部分物聯網場景需要超長周期、持續穩定的網絡服務支持，尤其是針對一些環境惡劣、長期免維護的終端，其生命周期超過10年甚至近20年，這種場景在當前開始部署時，就需要充分考慮未來移動通信網絡代際升級帶來的影響，選擇5G技術能夠為其生命周期服務提供保障，因此RedCap是優先選擇。不過，從目前來看，這一類場景相對較少。
結語
RedCap目前受到熱捧，業界對其寄予提升5G物聯網終端規模應用的厚望，并認為RedCap能夠有效降低5G應用的門檻，不過RedCap“精簡版”的5G，并不能降低“豪華版”5G的門檻，而是需要將大部分4G物聯網的場景遷移到5G平臺上。從商用角度來看，短期內RedCap并不能替代4G成為中高速率物聯網的主流，而且似乎形成一種“雞肋”式的尷尬境遇。這個問題不可回避，短期內的替代難度太大，我們首先需要從差異化角度入手，尋找RedCap原生的應用，通過做大原生應用場景來逐漸驅動生態成熟。
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