5G RedCap 是目前解决 5G 终端高成本问题的有效手段,业界各方对 5G RedCap 积极关注并跟进产品规划,以期快速实现商用,助力 5G 与行业的融合向纵深、规模化方向发展。
1.5G RedCap 网络研发进展
网络设备方面,2023 年 5G 基站已具备升级支持5GRedCap终端接入的能力,完成商用版本的研发,支持5G RedCap 的基本功能和增强功能,包括降低带宽、终端识别、接入控制、移动性管理以及节能等,具备商用能力;预计 2023 年底前推出商用基站。技术试验方面,全球主要系统设备供应商,华为、中兴、中国信科、爱立信、诺基亚贝尔于 2022 年顺利完成IMT-2020(5G)推进组组织的 5G RedCap 关键技术测试、外场性能测试,推动5GRedCap基本可用;2023 年,各系统设备企业全力投入IMT-2020(5G)推进组的5G RedCap 端到端互操作测试及增强功能验证,部分企业完成了中国四家运营商 5G 全频段的 RedCap 实验室功能及现网性能测试验证,并已与多家主流芯片厂商完成端到端对接测试,推动5GRedCap从可用进化到好用,提升 RedCap 在 5G 网络中的性能表现。
产业推进方面,我国运营商、系统企业和芯片企业正在共同探索5G RedCap 产业推进路径,以增强产业信心,加速推进贯通网络、芯片、模组、终端等环节的全链条 5G RedCap 端到端产业成熟。同时,产业各方也在积极策划 5G RedCap 在电力、制造、安防等行业的试点,旨在进一步推动 5G RedCap 在行业的应用落地。网络部署方面,面向智能可穿戴设备等消费类应用,将主要通过对 5G 基站进行软件升级的方式实现对R17 协议版本和5GRedCap相关功能的支持,基于 5G 现网逐步升级5G RedCap 功能,依托我国5G 公网优势为消费类终端提供更广的覆盖和更稳定的连接,面向电力、视频监控、工业互联网等行业应用,则根据不同场景的业务需求,制定差异化的网络部署方案,可以通过升级现网支持5GRedCap功能及 5G 相关特性,也可以按需部署新的5G 网络。
商用运营方面,国内运营商计划于2023年底开始启动5GRedCap网络升级,并围绕电力、工业、视频监控等重点行业进行项目试点,打造示范案例;2024 年开始,根据不同场景的业务发展需求,有序推动 5G RedCap 网络的规模升级和商用。
2.5G RedCap 芯片/模组/终端研发进展
5G RedCap 是目前解决 5G 终端高成本问题的有效手段,产业各方均积极关注并跟进 5G RedCap 的产品规划研发,以期实现快速商用,助力 5G 与行业的融合向纵深、规模化发展。芯片方面,高通、联发科技(MTK)、紫光展锐、翱捷科技(ASR)等主流芯片企业均已积极投入研发。鉴于5G RedCap 网络近两年难以实现全域覆盖,4G 和 5G 网络将长期协同,芯片支持4G和5G双模可以逐步替代当前 LTE Cat.4 的市场和应用场景,因此,主流芯片企业的首款芯片均会支持 4G、5G 双模,并通过支持5G原生的行业增强特性来打开工业传感器、车联网和智能电网等5G行业应用新市场。2023 年第三季度,芯片公司均已推出工程样片或预商用芯片,商用芯片在 2023 年底陆续发布,预计 2024 年将实现RedCap 芯片的规模商用。值得一提的是,5G RedCap 相比于5G NR 研发门槛较低,给予了国内芯片初创企业更多的发展空间,必博半导体、新基讯、无锡摩罗科技等新兴芯片企业也启动了 5G RedCap 的技术和芯片研发。
模组方面,移远、广和通、鼎桥等企业预计2023 年底推出基于模组的样机,2024 年商用模组陆续问世。对于应用方最关注的模组成本问题,5G RedCap 模组在商用初期价格约在300 元上下,随着应用规模的不断扩大,预计未来模组价格会逐步下探。终端方面,业界为典型的消费类应用和行业应用场景规划了多样的 5G RedCap 终端设备,预计 2023 年终端具备商用条件,出现面向电力、视频监控、工业互联网、物探等场景的终端样机;2024年终端进入商用阶段,形态日渐丰富。另外,5G RedCap 终端可以根据应用需求,选择支持 VoNR、小数据包传输、较低时延、网络切片、定位等 5G 原生能力,通过定制化方案平衡性能与成本,满足更多物联网场景需求。
作为 5G RedCap 终端产业的核心环节,芯片的研发进度和技术特性成为未来 RedCap 产业发展的重要基石,各企业的具体产品思考及研发进展如下:
1.高通:2023 年一季度发布了5G RedCap 芯片平台在产品实现上,高通已于 2023 年一季度,发布了5GRedCap芯片平台骁龙 X35 和骁龙 X32,这两款平台均包括5GRedCap 调制解调器及射频系统,支持全球主流中低频段。其中,X35 定位更高端,适用于入门级工业物联网终端、面向大众市场的固定无线接入CPE和联网 PC,以及第一代 5G 消费级物联网终端,如支持云连接的眼镜和顶级可穿戴设备等;骁龙 X32 复杂度和成本更低,满足更低速率应用和更低成本终端的需求。使用高通芯片平台的商用RedCap终端预计将于 2024 年上半年发布。
2.联发科技:2023 年底发布5G RedCap 芯片平台联发科技计划 2023 年四季度发布 5G RedCap 芯片平台,其芯片将会分别针对消费领域和行业领域两个不同的场景进行设计。消费领域主要应用于可穿戴产品,包括智能手表,AR 眼镜等;行业领域主要应用于模组及数据终端等产品。预计消费类应用产品会优先于行业类应用,通过消费类产品拉动市场规模,催熟5G RedCap 产业链,再到行业应用领域,解决垂直行业应用需求。联发科技的5GRedCap芯片除支持基本功能和特性外,还将支持增强功能,如R16/R17UE节电功能,R17 覆盖增强等;并支持 VoNR 等5G 新特性。联发科技RedCap 芯片结合 R16/R17 节能特性后,整机功耗表现将优于LTECat-4 终端,同时受惠于 5G SA 空口和核心网络演进,时延性能也有望得到提升。
3.紫光展锐:芯片 V517 已具备5G RedCap 商用能力紫光展锐正积极布局和研发可商用的5G R17 RedCap 终端,其首款 5G RedCap 芯片 V517 主要面向行业终端设计。基于成熟的5G平台,支持 1T2R 天线能力、256QAM 调制能力,上行峰值速率超过110Mbps,下行峰值速率超过 200 Mbps;支持国内主流5G频段,包括n1、n5、n8、n28、n41、n78 和 n79,并支持5G LAN、SIB9 高精度授时、URLLC、CAG 等行业应用需要的5G 重点增强特性;同时支持 C-DRX 等 UE 节能技术,降低终端整体能耗。
4.翱捷科技:预计 2024 年发布5G RedCap 商用芯片翱捷科技计划于 2024 年推出正式商用芯片,首款芯片将同时面向消费者领域及行业领域。从技术角度看,芯片将支持4G/5G双模、双天线、覆盖增强和节电等基本通信能力,支持高精度授时、高精度定位和 5G LAN 等行业增强特性。芯片将采用成熟高性价比的工艺制程,有效降低芯片成本,以满足可穿戴、视频监控、工业传感器、车联网和智能电网等需求。 随着市场的规模化发展和面向不同行业定制化需求,预计翱捷科技将面向不同应用场景推出新的 5G RedCap 芯片,以提高产品的差异化和竞争力,如芯片可以集成 Wi-Fi、蓝牙、GNSS 定位等功能,推动终端芯片方案的集成度进一步提高。另外R18 RedCap 技术可以进一步降低芯片成本,将与 R17 RedCap 技术互补,共同补齐5G赋能万物互联的能力场景。
5. 新基讯:预计 2023 年底推出工程样机新基讯 5G RedCap 芯片支持 NR RedCap 和LTE CAT4 双模,预计于 2023 年底推出工程样机,2024 年初启动端网兼容性测试,并在2024 年上半年达到量产状态。新基讯 5G RedCap 芯片产品将广泛应用于电力、安防、车联、工业等垂直行业,以及固定无线接入和移动热点等消费领域。为支持上述应用场景,新基讯5GRedCap 芯片除支持 3GPP R17 RedCap 基本功能外,还支持URLLC 增强、覆盖增强、5G 节能、高精度授时、5G LAN、多路网络切片和高精度定位等增强技术。基于这些技术,新基讯 5G RedCap 芯片终端产品相对于5GeMBB 产品具备更高的性价比、更低的功耗,能够更好的推动5G在垂直行业的拓展。
6.必博半导体:计划 2024 年5G RedCap 芯片量产必博半导体重点面向行业应用领域进行芯片设计,研发高性能、低功耗、低成本 5G RedCap 芯片,主要应用于工业互联网、新能源汽车、视频监控、AGV、机器人等场景。芯片包括5GRedCap调制解调器和射频系统,支持 Sub6GHz 频段,支持uRLLC、高精度授时、5G LAN、SDT、MBS、覆盖增强、低功耗等增强特性。拥有低成本的高精度定位(即支持 R17 SRS Positioning 100 MHz 功能)、上行增强等创新技术。
射频芯片已于 2023 年 4 月进行 MPW,并已进行实验室和外场测试验证,计划 2024 年基带和射频 SoC 投片量产。未来,将持续跟进R18 eRedCap 等标准演进,满足更多的行业和消费类物联网应用需求。
7.摩罗科技:计划 2024 年量产双模芯片摩罗科技基于行业战略伙伴的合作与需求牵引,面向行业应用5G 专网设计的 5G RedCap 单模芯片 MORU100 于2022 年8 月MPW样片回片,并持续与国内主流基站厂家 RedCap 版本同步进行对接测试;面向运营商公共移动网络的 5G Redcap/LTE 双模芯片MORU200计划于 2024 年量产。 随着全球 5G 的大规模商用,5G 发展进入下半场,产业界对5GRedCap 赋能千行百业寄予厚望,期待 5G RedCap 未来在物联网领域形成新的 5G 终端规模市场。