2022技術(shù)預(yù)判 | RedCap呼之欲出，構(gòu)建“元宇宙”少不了它

元宇宙(Metaverse)是整合多種新技術(shù)而產(chǎn)生的新型的、虛實(shí)相融的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和社會(huì)形態(tài)，它基于擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)提供沉浸式體驗(yàn)，基于數(shù)字孿生技術(shù)生成現(xiàn)實(shí)世界的鏡像，基于區(qū)塊鏈技術(shù)搭建經(jīng)濟(jì)體系，將虛擬世界與現(xiàn)實(shí)世界在經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、社交系統(tǒng)、身份系統(tǒng)上密切融合，并且允許每個(gè)用戶進(jìn)行內(nèi)容生產(chǎn)和世界編輯。

元宇宙本身不是一種技術(shù)，而是一個(gè)理念和概念，它需要整合不同的新技術(shù)，如5G(乃至6G)、人工智能、大數(shù)據(jù)等，強(qiáng)調(diào)虛實(shí)相融。元宇宙的基礎(chǔ)之一是共享的數(shù)據(jù)、共享的計(jì)算和共享的帶寬，5G提供了使數(shù)字世界正常運(yùn)行的速度和能力，來支持元宇宙的持續(xù)發(fā)展。

眾所周知，5G分為三大應(yīng)用場(chǎng)景，分別是eMBB(增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶)、URLLC(低時(shí)延高可靠通信)、mMTC(海量物聯(lián)網(wǎng)通信)。eMBB是4G時(shí)代MBB(移動(dòng)寬帶)的升級(jí)，主要側(cè)重于網(wǎng)絡(luò)速率、帶寬容量、頻譜效率等指標(biāo)。目前我們使用的5G手機(jī)通信，就屬于eMBB場(chǎng)景。而URLLC和mMTC，前者側(cè)重可靠性和時(shí)延，后者側(cè)重連接數(shù)和能耗。兩者都是主要服務(wù)于行業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，包括工業(yè)制造、車聯(lián)網(wǎng)等垂直行業(yè)領(lǐng)域。

工信部數(shù)據(jù)顯示，截至 2021年8月底，我國建成5G基站超過100 萬個(gè)，占全球的70%以上，5G 終端連接數(shù)超過了4億。文體娛樂、賽事直播、居住服務(wù)等消費(fèi)領(lǐng)域5G 應(yīng)用加快探索，制造、礦山、醫(yī)療、港口等垂直行業(yè)5G應(yīng)用模式日漸清晰，在實(shí)體經(jīng)濟(jì)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)進(jìn)程中發(fā)揮了重要的作用。

5G縱然有著廣闊的前景，但其應(yīng)用痛點(diǎn)也需直面：成本比4G/4G Cat-1高出很多，這是影響其廣泛落地的重要因素。為此，3GPP R17 標(biāo)準(zhǔn)引入了5G Redcap(精簡化芯片標(biāo)準(zhǔn))，并將其作為高性能eMBB和URLLC標(biāo)準(zhǔn)以及低端海量物聯(lián)網(wǎng)(NB-IoT、LTE-M)標(biāo)準(zhǔn)共存的中速標(biāo)準(zhǔn)，沒有 5G RedCap，5G NR 就缺少物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)。

5G RedCap，全名是5G Reduced Capability，中文意思是“降低能力”。它是3GPP在5G R17階段，專門立項(xiàng)研究的一種新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。以前叫 NR-lite、NR-light 或工業(yè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò) (IWSN) 。在3GPP立項(xiàng)后，正式更名為“5G RedCap”。

R17階段的RedCap主要針對(duì)三大業(yè)務(wù)場(chǎng)景，分別是可穿戴設(shè)備、工業(yè)傳感器和視頻監(jiān)控。針對(duì)這三個(gè)業(yè)務(wù)場(chǎng)景的需求，做了如下針對(duì)性的改進(jìn)：

? 降低設(shè)備復(fù)雜度，從而降低設(shè)備成本

包括降低帶寬、減少天線數(shù)和MIMO層數(shù)，放松調(diào)制階數(shù)、引入HD-FDD等。

?改善功耗

包括在空閑態(tài)引入eDRX和鄰區(qū)RRM測(cè)量放松

? 數(shù)據(jù)傳輸速率和支持的場(chǎng)景不與LPWA 標(biāo)準(zhǔn)重疊。

R17階段的RedCap的DL速率在150Mbps(2Rx)和75Mbps(1Rx)左右。

以智能手表、運(yùn)動(dòng)/健康手環(huán)、智能眼鏡為代表的智能穿戴設(shè)備，借助多種傳感技術(shù)、識(shí)別和顯示技術(shù)，與人體進(jìn)行信息交互，是一種基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的智能設(shè)備，應(yīng)用在生活?yuàn)蕵贰⑨t(yī)療健康等廣泛領(lǐng)域。

在元宇宙里，智能穿戴設(shè)備作為最貼近人體的節(jié)點(diǎn)，是虛實(shí)轉(zhuǎn)換中十分重要的角色。5G RedCap的導(dǎo)入，有效解決了5G智能穿戴設(shè)備的通信需求和續(xù)航需求。和5G設(shè)備相比，5G Redcap設(shè)備成本更低、體積更小、能耗更低。而5G Redcap的網(wǎng)絡(luò)速率(上下行50M/70Mbps)也能覆蓋絕大部分的穿戴設(shè)備要求。

3GPP R17將于2022年6月份凍結(jié)，而3GPP 正致力于在R18中討論并添加新的 5G RedCap功能：

?R18將進(jìn)一步降低RedCap的數(shù)據(jù)傳輸速率(目標(biāo)速率在10Mbps左右)。

?放松處理時(shí)延等進(jìn)一步降低RedCap復(fù)雜度的特性將依據(jù)R18 RedCap 研究項(xiàng)目的結(jié)果。

?進(jìn)一步完善RedCap節(jié)能機(jī)制(在非激活態(tài)引入eDRX)，并引入更低的功率等級(jí)。

展銳一直積極推動(dòng)5G的發(fā)展和新標(biāo)準(zhǔn)的落地，就5G RedCap標(biāo)準(zhǔn)貢獻(xiàn)上，在今年10月20-29日舉行的3GPP立項(xiàng)討論會(huì)上，展銳攜手產(chǎn)業(yè)鏈合作伙伴，成功推動(dòng)智能電網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景作為Rel-18 RedCap的目標(biāo)擴(kuò)展場(chǎng)景之一， 寫入了Rel-18 RedCap 立項(xiàng)草案。這是5G-Advanced在智能電網(wǎng)應(yīng)用深化演進(jìn)的關(guān)鍵一步，為5G+智能電網(wǎng)的應(yīng)用落地夯實(shí)了標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)。