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1、IMT-2020(5G)推進組 試驗工作組2023年11月版版權權聲聲明明本白皮書本白皮書版權屬于版權屬于 IMT-2020（5G）推進組推進組，并受法律保并受法律保護護。轉載轉載、摘編或利用其它方式使用摘編或利用其它方式使用本白皮書文字或者觀點本白皮書文字或者觀點的，應的，應注明注明“來源：來源：IMT-2020（5G）推進組）推進組”。違反上述聲。違反上述聲明者，將追究其相關法律責任。明者，將追究其相關法律責任。編制說明編制說明本報告主要貢獻單位（排名不分先后）包括：中國信息通信研究院、中國聯合網絡通信集團有限公司、中國電信集團有限公司、中國移動通信集團有限公司、中廣電移動網絡有限公司、中

2、國鐵塔股份有限公司、中興通訊股份有限公司、華為技術有限公司、中信科移動通信技術股份有限公司、上海諾基亞貝爾股份有限公司、愛立信（中國）通信有限公司、高通無線通信技術（中國）有限公司、聯發博動科技（北京）有限公司、北京紫光展銳通信技術有限公司、翱捷科技股份有限公司、杭州必博科技有限公司、新基訊通信技術有限公司、無錫摩羅科技有限公司。前前言言2023 年 7 月，國務院新聞辦公室舉行的 2023 年上半年工業和信息化發展情況新聞發布會上，工業和信息化部新聞發言人、總工程師趙志國提出，“強化 5G 應用產業支撐，大力推動 5G 輕量化（RedCap）技術研發，促進 5G 應用持續降成本、上規模?！?

3、023 年 10 月 16 日，工業和信息化部發布關于推進 5G 輕量化（RedCap）技術演進和應用創新發展的通知，明確提出，到 2025年，5G RedCap 產業綜合能力顯著提升，新產品、新模式不斷涌現，融合應用規模上量，安全能力同步增強。其中，全國縣級以上城市實現 5G RedCap 規模覆蓋，5G RedCap 連接數實現千萬級增長。產業界對 5G RedCap 的需求日益強烈，推動 5G RedCap 產業快速成熟，5G RedCap 商用進入倒計時。本報告在我國 5G RedCap 即將商用的關鍵時期，簡要分析 5G RedCap 技術標準特點，全面呈現我國 5G RedCap

4、技術試驗成果，深度調研 5G RedCap 全產業鏈發展現狀，探索和展示 5G RedCap 應用場景及案例，對我國構建完整的 5G移動物聯網綜合生態體系，支撐差異化的物聯網業務具有重要意義。目目錄錄一、引言.1二、5G RedCap 標準路線和技術特點.2(一)移動物聯網概念.2(二)移動物聯網技術發展現狀.2(三)5G RedCap 的技術及標準進展.6(四)小結.12三、5G RedCap 產業進展.14(一)概述.14(二)5G RedCap 網絡研發進展.14(三)5G RedCap 芯片/模組/終端研發進展.16(四)技術試驗推進.21四、RedCap 應用場景與案例.30(一)可

5、穿戴.30(二)視頻監控.31(三)智慧電力.33(四)智能制造.34(五)車聯網.35五、下一步工作建議及規劃.36(一)高效升級/部署 5G 網絡支持 RedCap.36(二)持續開展(e)RedCap 技術研究與試驗驗證.37圖圖 目目 錄錄圖 15G RedCap 與其它蜂窩物聯網技術比較.6圖 2RedCap 將引領移動物聯網全面過渡到 5G 新時代.13圖 3IMT-2020（5G）推進組 RedCap 試驗計劃.22圖 4IMT-2020（5G）推進組制定的 5G RedCap 試驗規范.22圖 52022 年 5G RedCap 關鍵技術測試峰值速率.23圖 62023 年 5

6、G RedCap 設備級測試峰值速率.25表表 目目 錄錄表 1LTE 終端類別.3表 2LTE 主要移動物聯網技術指標.3表 35G RedCap 典型應用場景及關鍵指標需求.7表 45G RedCap 主要芯片企業產品研發概況.17表 5不同通信制式的可穿戴設備出貨量預期.31表 6不同場景的視頻監控對網絡的性能需求.32表 7視頻監控場景通信需求.32表 8智慧電力通信需求.33表 9智能制造通信需求.34表 105G RedCap 在連接工廠的適用場景.35表 11車聯網通信需求.35Redcap 產業進展與應用展望白皮書1一、引言5G 輕量化（RedCap，Reduced Capab

7、ility 的縮寫）技術是 5G 實現人、機、物互聯的重要基礎，將在構建物聯網新型基礎設施、賦能傳統產業轉型升級、推動數字經濟與實體經濟深度融合等方面發揮積極作用1。2020 年，工業和信息化部辦公廳出臺關于深入推進移動物聯網全面發展的通知，引導新增物聯網終端向 NB-IoT 和 Cat1 遷移，建立 NB-IoT、4G（含 LTE-Cat1）和 5G（含 5G RedCap）協同發展的移動物聯網綜合生態體系。2021 年，工業和信息化部在“十四五”信息通信行業發展規劃中提出“推進移動物聯網全面發展”。2022年 8 月，我國成為全球主要經濟體中首個實現“物超人”的國家，已經形成 NB-IoT

8、（窄帶物聯網）、4G 和 5G 多網協同發展的格局，網絡覆蓋能力持續提升。2023 年 7 月，國務院新聞辦公室舉行的 2023 年上半年工業和信息化發展情況新聞發布會上，工業和信息化部新聞發言人、總工程師趙志國提出，“強化 5G 應用產業支撐，大力推動 5G 輕量化（RedCap）技術研發，促進 5G 應用持續降成本、上規模?！?023 年 10 月 16 日，工業和信息化部發布關于推進 5G 輕量化（RedCap）技術演進和應用創新發展的通知，明確提出，到 2025年，5G RedCap 產業綜合能力顯著提升，新產品、新模式不斷涌現，融合應用規模上量，安全能力同步增強。其中，全國縣級以上城

9、市實現 5G RedCap 規模覆蓋，5G RedCap 連接數實現千萬級增長。Redcap 產業進展與應用展望白皮書2產業界對 5G RedCap 的需求日益強烈，推動 5G RedCap 產業快速成熟，5G RedCap 商用進入倒計時。在這個關鍵階段，IMT-2020（5G）推進組簡要分析 5G RedCap 技術標準特點，全面呈現我國 5GRedCap 技術試驗成果，深度調研 5G RedCap 全產業鏈發展現狀，探索和展示 5G RedCap 應用場景及案例，對我國構建完整的 5G 移動物聯網綜合生態體系，支撐差異化的物聯網業務具有重要意義。二、5G RedCap 標準路線和技術特點

10、(一一)移動物聯網概念移動物聯網概念移動物聯網以蜂窩移動通信技術和網絡為載體，通過多網協同實現泛在連接、萬物互聯，是我國新型基礎設施的重要組成部分，是應用和產業全面發展的綜合生態體系。移動物聯網的核心通信功能通常由蜂窩通信模組實現，用于物聯網設備與電信運營商蜂窩網絡進行連接和通信。相較于 Wi-Fi、LoRA、藍牙等局域性連接方案，移動物聯網通信技術遵循全球統一的 3GPP標準協議，在標準的持續演進過程中技術能力與應用場景結合日益緊密；其產業鏈成熟，終端類型豐富，能基于運營商網絡實現跨區廣域部署，具有網絡規模優勢。(二二)移動物聯網技術發展現狀移動物聯網技術發展現狀移動物聯網通信技術可以按照協

11、議進行劃分，當前我國已應用的移動物聯網通信制式包括 2G、3G、4G（含 Cat1/1bis 和 Cat4）、NB-IoT和 5G。隨著 2G、3G 退網工作的展開，2G 和 3G 物聯網業務正加速遷移替換，NB-IoT、4G 和 5G 融合組網態勢初步形成。根據覆蓋場Redcap 產業進展與應用展望白皮書3景的不同，窄帶物聯（NB-IoT）網絡應用面向低速率文本類場景，4G 網絡應用面向中速率數據類和語音類場景，5G 移動網絡應用面向更高速率、更低時延的多樣化場景。1.LTE 移動物聯網現狀網絡方面，LTE 提出了 QoS（Quality of Service，服務質量）的概念，針對不同業務

12、類型，網絡會配置不同的帶寬和接入優先級，為用戶提供差異化的服務能力。終端方面，LTE 則從第一版 3GPP 標準版本 Rel-8 就開始了設備分類，推出包括 Cat.1、Cat.4、eMTC、NB-IoT在內的多種終端類別，如表 1 所列。表 1 LTE 終端類別Release 8Release 10Release 11Release 12Release 13Cat.1Cat.2Cat.3Cat.4Cat.5Cat.6Cat.7Cat.8Cat.9Cat.10Cat.11Cat.12Cat.13Cat.14Cat.15Cat.0Cat.M1(eMTC)Cat.NB-1(NB-IoT)Cat.1

13、bisLTE 不同類別的終端設備峰值速率各異，在諸多終端類別中，移動物聯網廣泛應用的有 Cat.4、Cat.1/1bis、Cat-M1(eMTC)和 NB-IoT，其技術指標對比如表 2 所示。表 2 LTE 主要移動物聯網技術指標設備類別設備類別指標指標Cat.4Cat.1/1biseMTCNB-IoT下行峰值速率150 Mbps10 Mbps1 Mbps170 kbps上行峰值速率50 Mbps5 Mbps1 Mbps250 kbps傳輸時延毫秒級毫秒級毫秒級秒級國內網絡部署全面覆蓋全面覆蓋無部分地區覆蓋Redcap 產業進展與應用展望白皮書4運營商額外成本無無需要需要天線數量22/111

14、接收帶寬1.0818 MHz1.0818 MHz1.08 MHz180 kHz最大功率23 dBm23 dBm20/23 dBm20/23 dBm具體地，在中低速率蜂窩物聯網場景下，LTE 的 Cat.4 與 Cat.1技術常被放在一起討論，從傳輸速率、應用場景及使用成本比較如下：Cat.4 有十倍于 Cat.1 終端設備的傳輸速率：Cat.1 終端的下行峰值速率為 10 Mbps，上行則為 5 Mbps；而對應的 Cat.4 終端的兩個數據分別為 150 Mbps 和 50 Mbps。Cat.4 多用于視頻類高速率需求場景，而 Cat.1 設備則多用于傳感和語音類場景，二者互為補充：具體的，

15、Cat.4 目前主要應用于車聯網，智能電網、4G 無線路由、視頻安防、商顯設備、4G 執法儀、視頻直播設備等場景；Cat.1 則廣泛應用于穿戴設備、智能家電、工業傳感器、水文水利的檢測、港口物流跟蹤、共享支付等消費類和行業類場景。從網絡成本看，Cat.1 和 Cat.4 均可以無縫接入正常 LTE 網絡，無需為了適配終端設備對基站進行軟、硬件升級，網絡覆蓋成本低；從模組成本看，經過多年迭代優化后，Cat.1 和 Cat.4模組都已經實現了高度集成，通過更簡單的硬件架構，有效降低芯片外圍硬件成本，目前，Cat.4 模組價格約 60 元，Cat.1模組價格更是低至 20 元區間。在低速蜂窩物聯網方

16、面，廣泛應用的兩項 LTE 技術則分別是NB-IoT 和 eMTC，面向不同的應用場景，各有所長。NB-IoT 的速率Redcap 產業進展與應用展望白皮書5極低，優勢在于低成本、廣覆蓋和長續航，適合有聯網需求但數據量極小的抄表類、數控類業務，比如智能電表、智能水表和智慧燈桿等；eMTC 的速率可以支撐語音通話、低數據速率業務，適用于對移動性有強需求的低速物聯網應用，如電梯監控、可穿戴設備等場景。從應用規?？?，Cat.1/1bis、Cat4 和 NB-IoT 是當前最受青睞的蜂窩物聯網技術。截至 2022 年底，我國安裝的蜂窩物聯網設備近九成采用 Cat.1/1bis、Cat4 或 NB-Io

17、T。在低速率場景下，我國主要使用NB-IoT，而日本、澳大利亞和北美更偏好 eMTC，而歐洲市場則同時使用了 NB-IoT 和 eMTC 兩項技術。2.5G 移動物聯網現狀5G 定義了增強移動寬帶(eMBB)、超高可靠低時延通信(uRLLC)和海量機器類通信(mMTC)三大應用場景，分別滿足超高速率、超高通信可靠性及響應速率、海量連接等需求場景。但部分物聯網應用場景并不需要極致性能，面向三大場景的 5G 技術提供的能力超出需求，反而帶來終端高成本、高功耗，網絡能力冗余等不利于 5G 廣泛應用的問題。例如，工業互聯場景中的壓力、濕度、運動等傳感器的接入，智慧城市中監控攝像頭的部署以及可穿戴設備的

18、網絡連接等場景的主要訴求與 5G 三大場景并不匹配。為了擴大 5G 在物聯網的應用范圍，面向中低速物聯網業務，5G引入了 4G 的物聯網技術 NB-IoT 和 eMTC，即在無線接入網部分采用 NB-IoT 和 eMTC 技術，復用 NB-IOT 和 eMTC 基站，核心網部分則接入 5G，實現 5G 核心網的統一管理。但 NB-IoT 和 eMTC 的峰值Redcap 產業進展與應用展望白皮書6速率無法滿足視頻監控等中高速物聯網場景需求，而 eMBB 的極優性能則存在技術實現復雜及成本高昂的問題，難以適配追求低成本、低復雜度、極緊湊設計的物聯網場景。針對這一情況，5G RedCap 終端設備

19、類型應運而生。(三三)5G RedCap 的技術及標準進展的技術及標準進展1.5G RedCap 的技術背景及需求場景2022 年 6 月 3GPP 凍結的 5G 標準版本 Rel-17，面向中高速連接場景引入第一項基于 5G 的蜂窩物聯網技術，定義了 5G 輕量化終端設備類型“RedCap”，基于 5G 統一空口，在滿足特定應用需求和一定性能的前提下，通過精簡設備能力和降低設備復雜度的方式，達到削減成本、縮小尺寸、降低功耗和延長電池工作時間等目標。圖 1 5G RedCap 與其它蜂窩物聯網技術比較5G RedCap 技術定位介于 5G 增強移動寬帶與低功耗廣域（LPWA）之間，能夠實現高于

20、 NB-IoT、eMTC 等 LPWA 物聯網技術的數據傳輸速率，終端成本和功耗又遠低于 5G eMBB，成本降幅Redcap 產業進展與應用展望白皮書7最高可達 70%，在傳感器場景下可實現超過兩年的電池續航能力，5GRedCap 與當前蜂窩物聯網技術的速率與成本比較如圖 1 所示。5G RedCap 重點面向工業無線傳感器、可穿戴設備和高清視頻監控等應用場景，滿足中高速物聯網應用需求，其典型場景的關鍵指標需求如表 3 所示。表 3 5G RedCap 典型應用場景及關鍵指標需求應用場景數據速率端到端時延可靠性/可用性電池壽命工業無線傳感器2 Mbps100 ms；安全相關傳感器510 ms

21、99.99%（可用性）至少幾年視頻監控經濟型 24 Mbps高端型 7.525 Mbps500 ms99%-99.9%（可靠性）/可穿戴設備參考下行速率:550 Mbps參考上行速率：25 Mbps下行峰值速率:150 Mbps上行峰值速率：50 Mbps/幾天（1-2周）電力監控【不同應用場景需求不一，具體見表8】車聯網【不同應用場景需求不一，具體見表11】工業無線傳感器：參考用例和要求在 3GPPTR 22.832 和 3GPPTS22.104 中進行了描述，通信服務可用性 99.99%，端到端延遲小于100 毫秒，對于安全相關傳感器，延遲要求較低，為 510 毫秒（3GPPTR 22.8

22、04）。所有用例的參考速率均小于 2 Mbps（可能不對稱，例如 UL 負載較大），且設備處于靜止狀態。電池應該至少能使用幾年。視頻監控：如 3GPPTR 22.804 所述，參考經濟視頻監控的比特速率為 24 Mbps，高端視頻監控（如農業視頻）需要速率為 7.525Redcap 產業進展與應用展望白皮書8Mbps，延遲要求小于 500 ms，可靠性為 99%-99.9%，這類場景以上行傳輸業務為主?？纱┐髟O備：3GPPTR 38.8752中定義了智能穿戴用例的參考需求，智能可穿戴應用的下行參考速率為 550 Mbps、上行參考速率為25 Mbps，下行峰值速率為 150 Mbps、上行峰值

23、速率為 50 Mbps；設備的電池壽命應當保持數天，甚至 12 周。2.5G RedCap 國內外標準工作現狀（1）第二版本的 5G RedCap 核心標準即將凍結5G RedCap 的國際標準在 3GPP 開展研究和制定，目前包括兩個技術版本，分別為基于 Rel-17 的 RedCap 和基于 Rel-18 版本的eRedCap（RedCap 的演進版本）。其中，Rel-17 版本建立了 RedCap技術的基礎框架，支持高清視頻監控和可穿戴業務；Rel-18 版本則進一步裁剪能力，降低設備復雜度以滿足低端視頻監控和傳感類低速業務的需求。具體地，2019 年 12 月，5G RedCap 首次

24、在 3GPP 立項，成為Release17 的研究項目；2022 年 6 月，5G RedCap 的第一版核心規范完成凍結。2021 年 12 月，5G eRedCap 確定為 3GPP Release 18 標準的首批研究項目，面向智能電網、智慧城市、工業自動化和工業監測傳感等速率需求更低、對終端成本更敏感的業務場景開展標準化研究工作。目前，3GPP 的 Rel-18 標準制定工作已接近尾聲，預計 2024年 3 月完成 eRedCap 核心規范的制定。（2）國內正快速推進第一階段的 5G RedCap 行業標準制定Redcap 產業進展與應用展望白皮書95G RedCap 行業標準的制定工

25、作已緊鑼密鼓的展開，計劃 2024年初完成基于 Rel-17 的關鍵設備技術要求標準，為我國 5G RedCap終端的設備研發和網絡的升級部署提供指導依據。2023 年 4 月，中國通信標準化協會（CCSA）無線通信技術工作委員會（TC5）的移動通信無線工作組（WG9）正式啟動基于 Rel-17的 5G RedCap 終端設備及支持 5G RedCap 的基站設備通信行標制定工作。標準由中國信通院與運營商牽頭，國內外基站、終端、芯片和模組等企業廣泛參與。在起草單位的快速推進下，兩項技術要求標準輕量化（RedCap）終端設備技術要求（第一階段）和6 GHz 以下頻段基站設備技術要求（第三階段）征

26、求意見稿已于 2023 年 10月通過，于 11 月底啟動標準送審稿的討論，預計 2024 年初完成標準編制，進入報批階段。在技術要求標準內容基本定型后，已經啟動三項 RedCap 測試方法標準的討論，包括輕量化（RedCap）終端設備測試方法（第一階段）第 1 部分：功能和網絡兼容性測試 輕量化（RedCap）終端設備測試方法（第一階段）第 2 部分：一致性測試和6GHz 以下頻段基站設備測試方法（第三階段），預計 2024 年 9月前提交標準報批，初步形成指導 5G RedCap 技術與產品研發的標準體系。緊跟 5G RedCap 國際標準演進的步伐，CCSA 也于 2023 年啟動了面向

27、增強 5G RedCap 技術的標準預研課題5G 輕量化終端的演進關鍵技術研究，產業各方正基于應用發展需求，研究 5G RedCap 演進技術的新業務場景、關鍵技術和網絡部署方案等，預計 2024 年初Redcap 產業進展與應用展望白皮書10完成技術研究工作。2024 年下半年將基于研究結論，向工業和信息化部提交面向 3GPP 協議 Rel-18 版本的第二階段 5G RedCap 通信行標立項建議，并于 2025 年形成標準文稿。3.基于 5G Rel-17 標準的 RedCap 設備技術特點為降低成本和功耗，5G RedCap 精簡的終端設備能力包括，最大帶寬降至原來的 1/5，在 Su

28、b 6 GHz 頻段將最大帶寬從 100 MHz 收窄為 20 MHz，在毫米波頻段最大帶寬降為 100 MHz；最小接收天線數/通道數降至原來的 1/4，從典型的 4 天線接收減少為 2 天線或 1 天線接收；最大調制階數放松，從下行最高必須支持 256 QAM 降至 64QAM；并支持半雙工模式、最大下行 MIMO 層數降低，毫米波頻段引入了更低的功率等級（PC7）等。另外，5G RedCap 終端還可以根據應用需求，選擇支持 VoNR、小數據包傳輸、較低時延、網絡切片、定位等 5G 原生能力，通過定制化方案平衡性能與成本，滿足更多物聯網場景需求。通過上述能力縮減，終端射頻和基帶側的成本可

29、以降低約 60%左右（以 FR1 FDD 為例）34。速率層面，以 FR1 FDD 為例，Rel-17RedCap的下行峰值速率可達226 Mbps，上行峰值速率可達120 Mbps。高層方面，RedCap 設備也做了大量的精簡工作，包括支持的資源數（DRB）從 16 為 8 個；必須支持的 PDCP 和 RLC-AM 的最大序列長度從 18 比特降低為 12 比特。另外，5G RedCap 終端的其它高能力特性裁剪還包括可以不支持載波聚合（NR-CA）、雙連接（MR-DC）、雙激活協議棧切換（DAPS）、主小區的條件切換和集成Redcap 產業進展與應用展望白皮書11接入與回傳（IAB）特性

30、。除上述降低復雜度的特性之外，Rel-17 階段還針對 5G RedCap引入了eDRX和RRM測量放松機制來滿足5G RedCap 的低功耗需求。eDRX 通過延長終端監聽尋呼的周期，達到節電的目的。而 RRM 測量放松則引入了新的鄰區 RRM 測量放松條件，使得終端在靜止或不在小區邊緣時可以放松測量，從而達到節省功耗的目的。4.基于 5G Rel-18 的 eRedCap 設備技術特點由于 5G RedCap 設備的峰值速率仍然高達百兆以上，對于智能電網、智慧城市、工業自動化、工業監測傳感等對速率需求更低、終端成本更敏感的業務，仍存在能力冗余引起的成本過高問題。因此，3GPP R18 版本

31、提出了目標峰值速率為 10 Mbps 的 5G eRedCap 技術，從而匹配工業互聯網等目標行業對終端復雜度和成本的需求。目前，eRedCap 設備雜度和成本降低的實現方案主要包括進一步降低終端帶寬、限制峰值速率和放松終端的處理時間。降低終端帶寬方案主要是 UE 基帶帶寬的降低，在 20 MHz 帶寬的能力基礎上，進一步將終端數據信道（PDSCH/PUSCH）的基帶帶寬降低至 5 MHz，控制信道和參考信號等的信道最大支持 20 MHz，而射頻帶寬保持 20MHz。限制峰值速率方案則與 Rel-17 RedCap 保持完全一致的射頻和基帶帶寬能力，通過放松最大 MIMO 層數(vlayers

32、(j)、調制階數(Qm(j)和縮放因子()等能力上報的最低限制進一步降低終端支持的峰值速率，本質上可以理解為降低終端可處理的最大傳輸塊大?。═BS）。無論采用何種方案，R18 的 RedCap UE 峰值速率都固定為 10 Mbps。Redcap 產業進展與應用展望白皮書12通過進一步的能力縮減，Rel-18 RedCap 相比 Rel-17 RedCap 在基帶和射頻側可以降低 6%-10%的成本4。另外，因為峰值速率有大幅的降低，Rel-18 RedCap 所需的內存也比 Rel-17 RedCap 小。由于 eRedCap 進一步裁剪了 5G 能力，需要更多的考慮技術改動對覆蓋性能的影響

33、，特別是降低帶寬的技術方案。由于只有 PDSCH和 PUSCH 的帶寬降低，因此其他物理信道的覆蓋性能保持不變。而PDSCH 和 PUSCH 的覆蓋性能，特別是廣播信道如 SIB1、OSI、RAR等，由于終端帶寬的減少，覆蓋會受到影響。但基于當前的技術共識是保持 20 MHz 射頻帶寬不變，可以在 20 MHz 帶寬上完成射頻接收后和數據存儲后，再按照 5 MHz 帶寬進行基帶處理，覆蓋不會受到額外影響，只是需要更多的處理時間。(四四)小結小結5G RedCap 的引入，彌補了 5G 在中高速物聯網應用場景的技術空白，Rel-17 RedCap的速率能力可以覆蓋LTE-Cat.4的業務，而Re

34、l-18RedCap 則可以覆蓋 LTE-Cat.1/1bis 的業務，從而使 5G 階段的物聯網技術體系得到了進一步完善。具體落地實現方面，由于 5G RedCap技術可復用現有成熟 5G 網絡，發揮網絡規模效應，我國已建成全球最大的移動網絡，夯實了移動物聯網發展底座，正著力構建低、中、高速移動物聯網協同發展的綜合生態體系，5G RedCap 將成為其中關鍵的一環，隨著 5G RedCap 網絡的升級部署，不同的 5G 物聯網技術協同發展，將共同構建成完整的 5G 移動物聯網綜合生態體系，支持差異化的物聯網業務，如圖 2 所示，5G RedCap 將引領移動物聯網全Redcap 產業進展與應

35、用展望白皮書13面過渡到 5G 新時代。圖 2 RedCap 將引領移動物聯網全面過渡到 5G 新時代5G RedCap 的使用場景非常廣泛，既可以滿足工業互聯網、視頻監控、智能電網及車聯網等行業應用需求，也非常符合可穿戴設備等消費電子類應用的訴求。5G RedCap 不僅是替代 LTE 的物聯網方案，更多的是通過優越的 5G 網絡功能和性能來提升移動通信技術在物聯網領域的應用范圍，包括網絡切片、超高可靠低時延、高精度定位、高速率等多種多樣的技術特性。能滿足行業應用領域諸如視頻監控業務對網絡的大容量需求；智能電力在配電自動化及負荷控制精準化，智能制造在智能物流、生產現場監測和無人智能巡檢等業務

36、對網絡的高可靠、低時延需求。5G RedCap 在性能、功能與成本上的平衡優勢，解決了 5G 在垂直行業應用的關鍵痛點。隨著 5G RedCap 成本的逐步降低，5G 將在工業制造、智慧城市、電力、能源、交通等行業百花齊放，為行業應用創新蓬勃發展提供更多可能。在消費電子領域，受益于消費者對 5G 等新技術的高關注度，相較于傳統 5G 模組，5G RedCap 模組在設備尺寸和功耗方面的天然優Redcap 產業進展與應用展望白皮書14勢，有助于 5G RedCap 在可穿戴設備領域的規模應用。三、5G RedCap 產業進展(一一)概述概述5G RedCap 是目前解決 5G 終端高成本問題的有

37、效手段，業界各方對 5G RedCap 積極關注并跟進產品規劃，以期快速實現商用，助力 5G 與行業的融合向縱深、規?；较虬l展。國內產業各方與全球同步啟動 5G RedCap 的技術研發，IMT-2020(5G)推進組基于產業發展節奏，分兩個階段規劃我國 5GRedCap 技術試驗，2022 年已完成關鍵技術測試，2023 年開展設備端到端的互操作測試?；诟髌髽I的產品規劃預測，2023 年 5G RedCap產業鏈逐步成熟，2023 年底 5G RedCap 商用芯片陸續發布，系統具備商用能力，并實現首個商用案例。2024 年 5G RedCap 商用模組和商用終端上市，面向電力、視頻監控

38、、工業互聯網等場景的行業終端形態將日漸豐富；2025 年后，5G RedCap 產業進入規模發展階段。(二二)5G RedCap 網絡研發進展網絡研發進展網絡設備方面，2023 年 5G 基站已具備升級支持 5G RedCap 終端接入的能力，完成商用版本的研發，支持 5G RedCap 的基本功能和增強功能，包括降低帶寬、終端識別、接入控制、移動性管理以及節能等，具備商用能力；預計 2023 年底前推出商用基站。技術試驗方面，全球主要系統設備供應商，華為、中興、中國信科、愛立信、諾基亞貝爾于 2022 年順利完成 IMT-2020(5G)推進組組織的 5G RedCap 關鍵技術測試、外場性

39、能測試，推動 5G RedCap 基Redcap 產業進展與應用展望白皮書15本可用；2023 年，各系統設備企業全力投入 IMT-2020(5G)推進組的5G RedCap 端到端互操作測試及增強功能驗證，部分企業完成了中國四家運營商 5G 全頻段的 RedCap 實驗室功能及現網性能測試驗證，并已與多家主流芯片廠商完成端到端對接測試，推動 5G RedCap 從可用進化到好用，提升 RedCap 在 5G 網絡中的性能表現。產業推進方面，我國運營商、系統企業和芯片企業正在共同探索5G RedCap 產業推進路徑，以增強產業信心，加速推進貫通網絡、芯片、模組、終端等環節的全鏈條 5G Red

40、Cap 端到端產業成熟。同時，產業各方也在積極策劃 5G RedCap 在電力、制造、安防等行業的試點，旨在進一步推動 5G RedCap 在行業的應用落地。網絡部署方面，面向智能可穿戴設備等消費類應用，將主要通過對 5G 基站進行軟件升級的方式實現對 R17 協議版本和 5G RedCap相關功能的支持，基于 5G 現網逐步升級 5G RedCap 功能，依托我國5G 公網優勢為消費類終端提供更廣的覆蓋和更穩定的連接，面向電力、視頻監控、工業互聯網等行業應用，則根據不同場景的業務需求，制定差異化的網絡部署方案，可以通過升級現網支持 5G RedCap 功能及 5G 相關特性，也可以按需部署新

41、的 5G 網絡。商用運營方面，國內運營商計劃于2023年底開始啟動5G RedCap網絡升級，并圍繞電力、工業、視頻監控等重點行業進行項目試點，打造示范案例；2024 年開始，根據不同場景的業務發展需求，有序推動 5G RedCap 網絡的規模升級和商用。Redcap 產業進展與應用展望白皮書16(三三)5G RedCap 芯片芯片/模組模組/終端研發進展終端研發進展5G RedCap 是目前解決 5G 終端高成本問題的有效手段，產業各方均積極關注并跟進 5G RedCap 的產品規劃研發，以期實現快速商用，助力 5G 與行業的融合向縱深、規?；l展。芯片方面，高通、聯發科技（MTK）、紫光展

42、銳、翱捷科技（ASR）等主流芯片企業均已積極投入研發。鑒于 5G RedCap 網絡近兩年難以實現全域覆蓋，4G 和 5G 網絡將長期協同，芯片支持 4G 和 5G 雙?？梢灾鸩教娲斍?LTE Cat.4 的市場和應用場景，因此，主流芯片企業的首款芯片均會支持 4G、5G 雙模，并通過支持 5G 原生的行業增強特性來打開工業傳感器、車聯網和智能電網等 5G 行業應用新市場。2023 年第三季度，芯片公司均已推出工程樣片或預商用芯片，商用芯片在 2023 年底陸續發布，預計 2024 年將實現 RedCap 芯片的規模商用。值得一提的是，5G RedCap 相比于 5G NR 研發門檻較低，給

43、予了國內芯片初創企業更多的發展空間，必博半導體、新基訊、無錫摩羅科技等新興芯片企業也啟動了 5G RedCap 的技術和芯片研發。模組方面，移遠、廣和通、鼎橋等企業預計 2023 年底推出基于模組的樣機，2024 年商用模組陸續問世。對于應用方最關注的模組成本問題，5G RedCap 模組在商用初期價格約在 300 元上下，隨著應用規模的不斷擴大，預計未來模組價格會逐步下探。終端方面，業界為典型的消費類應用和行業應用場景規劃了多樣的 5G RedCap 終端設備，預計 2023 年終端具備商用條件，出現面向電力、視頻監控、工業互聯網、物探等場景的終端樣機；2024 年終Redcap 產業進展與

44、應用展望白皮書17端進入商用階段，形態日漸豐富。另外，5G RedCap 終端可以根據應用需求，選擇支持 VoNR、小數據包傳輸、較低時延、網絡切片、定位等 5G 原生能力，通過定制化方案平衡性能與成本，滿足更多物聯網場景需求。表 4 5G RedCap 主要芯片企業產品研發概況企業企業型號型號發布發布時間時間重點場景重點場景技術特性技術特性增強特性增強特性高通基于5G平臺X35（高端）X32（低端）2023年工業物聯網、可穿戴4G、5G雙模；1T2RDL：256QAM；220MbpsUL：64QAM；100MbpsVoLTE、VoNR等聯發科技全 新 平 臺M602023年工業物聯網、可穿戴

45、4G、5G雙模、1T2RDL：256QAMUL：64QAMVoNR、UE節能等紫光展銳基于5G平臺V5172024年行業領域、消費領域4G、5G雙模；1T2RDL：256QAM；200MbpsUL：64QAM；110Mbps5G LAN、高精授時、URLLC、CAG等翱捷科技全新平臺型號待定2024年消費領域、行業領域4G、5G雙模；1T2RDL：256QAMUL：64QAM高精授時、高精定位、5G LAN等新基訊全新平臺型號待定2024年消費領域、行業領域4G、5G雙模；1T2R5G LAN、高精授時、URLLC等必博半導體全新平臺型號待定2024年 行業領域單模芯片uRLLC、高精授時、S

46、DT、MBS、5G LAN等摩羅全新平臺2024年 行業領域單模芯片/Redcap 產業進展與應用展望白皮書18科技型號待定作為 5G RedCap 終端產業的核心環節，芯片的研發進度和技術特性成為未來 RedCap 產業發展的重要基石，國內外主要芯片企業的芯片平臺簡要概況如表 4 所示，各企業的具體產品思考及研發進展如下：1.高通：2023 年一季度發布了 5G RedCap 芯片平臺在產品實現上，高通已于 2023 年一季度，發布了 5G RedCap 芯片平臺驍龍 X35 和驍龍 X32，這兩款平臺均包括 5G RedCap 調制解調器及射頻系統，支持全球主流中低頻段。其中，X35 定位

47、更高端，適用于入門級工業物聯網終端、面向大眾市場的固定無線接入 CPE和聯網 PC，以及第一代 5G 消費級物聯網終端，如支持云連接的眼鏡和頂級可穿戴設備等；驍龍 X32 復雜度和成本更低，滿足更低速率應用和更低成本終端的需求。使用高通芯片平臺的商用 RedCap 終端預計將于 2024 年上半年發布。2.聯發科技：2023 年底發布 5G RedCap 芯片平臺聯發科技計劃 2023 年四季度發布 5G RedCap 芯片平臺，其芯片將會分別針對消費領域和行業領域兩個不同的場景進行設計。消費領域主要應用于可穿戴產品，包括智能手表，AR 眼鏡等；行業領域主要應用于模組及數據終端等產品。預計消費

48、類應用產品會優先于行業類應用，通過消費類產品拉動市場規模，催熟 5G RedCap 產業鏈，再到行業應用領域，解決垂直行業應用需求。聯發科技的 5G RedCap芯片除支持基本功能和特性外，還將支持增強功能，如 R16/R17 UERedcap 產業進展與應用展望白皮書19節電功能，R17 覆蓋增強等；并支持 VoNR 等 5G 新特性。聯發科技RedCap 芯片結合 R16/R17 節能特性后，整機功耗表現將優于 LTECat-4 終端，同時受惠于 5G SA 空口和核心網絡演進，時延性能也有望得到提升。3.紫光展銳：芯片 V517 已具備 5G RedCap 商用能力紫光展銳正積極布局和研

49、發可商用的 5G R17 RedCap 終端，其首款 5G RedCap 芯片 V517 主要面向行業終端設計?；诔墒斓?5G 平臺，支持 1T2R 天線能力、256QAM 調制能力，上行峰值速率超過 110Mbps，下行峰值速率超過 200 Mbps；支持國內主流 5G 頻段，包括n1、n5、n8、n28、n41、n78 和 n79，并支持 5G LAN、SIB9 高精度授時、URLLC、CAG 等行業應用需要的 5G 重點增強特性；同時支持 C-DRX 等 UE 節能技術，降低終端整體能耗。4.翱捷科技：預計 2024 年發布 5G RedCap 商用芯片翱捷科技計劃于 2024 年推出

50、正式商用芯片，首款芯片將同時面向消費者領域及行業領域。從技術角度看，芯片將支持 4G/5G 雙模、雙天線、覆蓋增強和節電等基本通信能力，支持高精度授時、高精度定位和 5G LAN 等行業增強特性。芯片將采用成熟高性價比的工藝制程，有效降低芯片成本，以滿足可穿戴、視頻監控、工業傳感器、車聯網和智能電網等需求。隨著市場的規?；l展和面向不同行業定制化需求，預計翱捷科技將面向不同應用場景推出新的 5G RedCap 芯片，以提高產品的差異化和競爭力，如芯片可以集成 Wi-Fi、藍牙、GNSS 定位等功能，Redcap 產業進展與應用展望白皮書20推動終端芯片方案的集成度進一步提高。另外 R18 Re

51、dCap 技術可以進一步降低芯片成本，將與 R17 RedCap 技術互補，共同補齊 5G 賦能萬物互聯的能力場景。5.新基訊：預計 2023 年底推出工程樣機新基訊 5G RedCap 芯片支持 NR RedCap 和 LTE CAT4 雙模，預計于 2023 年底推出工程樣機，2024 年初啟動端網兼容性測試，并在2024 年上半年達到量產狀態。新基訊 5G RedCap 芯片產品將廣泛應用于電力、安防、車聯、工業等垂直行業，以及固定無線接入和移動熱點等消費領域。為支持上述應用場景，新基訊 5G RedCap 芯片除支持 3GPP R17 RedCap 基本功能外，還支持 URLLC 增強

52、、覆蓋增強、5G 節能、高精度授時、5G LAN、多路網絡切片和高精度定位等增強技術?；谶@些技術，新基訊 5G RedCap 芯片終端產品相對于 5GeMBB 產品具備更高的性價比、更低的功耗，能夠更好的推動 5G 在垂直行業的拓展。6.必博半導體：計劃 2024 年 5G RedCap 芯片量產必博半導體重點面向行業應用領域進行芯片設計，研發高性能、低功耗、低成本 5G RedCap 芯片，主要應用于工業互聯網、新能源汽車、視頻監控、AGV、機器人等場景。芯片包括 5G RedCap 調制解調器和射頻系統，支持 Sub6GHz 頻段，支持 uRLLC、高精度授時、5G LAN、SDT、MB

53、S、覆蓋增強、低功耗等增強特性。擁有低成本的高精度定位（即支持 R17 SRS Positioning 100 MHz 功能）、上行增強等創新技術。Redcap 產業進展與應用展望白皮書21射頻芯片已于 2023 年 4 月進行 MPW，并已進行實驗室和外場測試驗證，計劃 2024 年基帶和射頻 SoC 投片量產。未來，將持續跟進R18 eRedCap 等標準演進，滿足更多的行業和消費類物聯網應用需求。7.摩羅科技：計劃 2024 年量產雙模芯片摩羅科技基于行業戰略伙伴的合作與需求牽引，面向行業應用5G 專網設計的 5G RedCap 單模芯片 MORU100 于 2022 年 8 月 MPW

54、樣片回片，并持續與國內主流基站廠家 RedCap 版本同步進行對接測試；面向運營商公共移動網絡的 5G Redcap/LTE 雙模芯片 MORU200計劃于 2024 年量產。隨著全球 5G 的大規模商用，5G 發展進入下半場，產業界對 5GRedCap 賦能千行百業寄予厚望，期待 5G RedCap 未來在物聯網領域形成新的 5G 終端規模市場。(四四)技術試驗推進技術試驗推進1.IMT-2020(5G)推進組技術試驗加快產品研發進程（1）分兩個階段規劃我國 RedCap 技術試驗2022 年 3 月，IMT-2020(5G)推進組基于產業發展節奏，明確了我國 5G RedCap 技術試驗規

55、劃：制定試驗規范，構建測試環境，分兩個階段組織 5G RedCap 技術與產品測試。2022 年面向典型應用場景，制定關鍵技術測試規范，開展芯片終端測試和終端原型樣機測試，推動關鍵技術收斂，并明確我國 5G RedCap 技術策略，加速產品研發；2023 年面向商用需求，制定終端、系統設備規范，重點驗證 5GRedCap 商用和預商用設備的端到端功能及芯片終端和系統間的互操Redcap 產業進展與應用展望白皮書22作能力，推動產業成熟。圖 3 IMT-2020(5G)推進組 RedCap 試驗計劃（2）2022 年完成 5G RedCap 關鍵技術試驗2022 年，推進組研究制定了NR Red

56、Cap 關鍵技術要求 NRRedCap 關鍵技術測試方法 和 NR RedCap 外場性能測試方法（V1.0）等 3 項技術規范，初步形成了指導 5G RedCap 技術與產品研發的規范體系。圖 4 IMT-2020(5G)推進組制定的 5G RedCap 試驗規范第一階段的關鍵技術試驗于 2022 年 11 月圓滿完成，驗證了 5GRedCap 各項關鍵技術以及測試終端與系統配合工作的基本能力。華為、中興、中國信科、愛立信和諾基亞貝爾等 5 家系統廠商通過升級5G 商用基站軟件，完成了系統側的 5G RedCap 關鍵技術功能和外場性能測試；翱捷科技、紫光展銳等廠商基于芯片的 5G RedC

57、ap 測試Redcap 產業進展與應用展望白皮書23終端參加了關鍵技術功能和外場性能測試；vivo、必博半導體基于 5GRedCap 終端原型驗證平臺參加了關鍵技術功能測試。其中 5G RedCap 外場測試利用懷柔外場的 5G 試驗網絡環境，采用 3.5 GHz 頻段商用系統配置，對 5G RedCap UE 的接入與基本工作、下行和上行單用戶峰值速率、多點接入與速率、用戶面時延和基站間切換等內容開展了測試。測試數據顯示：部分系統與芯片廠商組合的上下行峰值速率可達到或接近預期理論值，部分測試組合尚有一定差距；Ping 包用戶面平均時延最小可達 7 ms，與 eMBB 終端相當；部分測試組合的

58、性能與工作穩定性有待提升。圖 5 2022 年 5G RedCap 關鍵技術測試峰值速率（3）2023 年完成 5G RedCap 端到端互操作技術試驗第二階段的 5G RedCap 設備端到端功能和互操作試驗工作于2023 年初啟動。2023 年 6 月，推進組針對 5G RedCap 芯片及互操作測試需求，發布了RedCap 終端設備技術要求 RedCap 終端設備測試方法 支持 RedCap 的基站設備技術要求 支持 RedCap 的基Redcap 產業進展與應用展望白皮書24站設備測試方法 RedCap 外場性能測試方法（V2.0）和RedCap終端與基站互操作測試方法等 6 項技術試

59、驗規范，構成了支撐 5GRedCap 商用的基本完備的技術規范體系。2023 年的技術試驗在 2022年關鍵技術測試的基礎上，重點驗證 5G RedCap 設備和系統的商用能力，增加面向商用需求的基站功能、終端功能、終端與系統的互操作以及外場性能測試。產業各方正已于 2023 年 8 月完成基于上述試驗規范的 5GRedCap 芯片終端與 5G 系統的調試，9 月初正式啟動測試，并于 11月前完成了全部的二階段試驗工作?；痉矫?，華為、中興、中國信科、愛立信、諾基亞貝爾完成了 5G 基站支持 RedCap 的功能和外場性能測試；芯片方面，海思、聯發科技、展銳、高通基于芯片的 RedCap測試終

60、端完成了功能和外場性能測試，無錫摩羅基于芯片的 RedCap測試終端參加了功能測試，必博半導體基于測試芯片的 RedCap 原型機參加了功能測試，廣州新一代芯片技術公司基于 RedCap 終端原型驗證平臺參加了功能測試；基站與芯片還廣泛開展了互操作測試，全面摸底我國 5G RedCap 產品能力：面向 RedCap 商用需求,5G 基站完善了 RedCap 專用 BWP 操作、LTE/NR RedCap 雙模、VoNR 等功能，功能更加完備、業務支持能力更強；多家芯片廠商的 RedCap 芯片已全面支持 R17 RedCap 相關功能；3.5GHz 頻段，RedCap 用戶外場下行、上行峰值速

61、率可達 140Redcap 產業進展與應用展望白皮書25Mbps、35 Mbps(256QAM)/25 Mbps(64QAM)，如圖 6 所示，數據速率比 2022 年有提升，各測試組合的速率也較穩定；用戶面 Ping 包時延約 710 ms，性能符合預期。圖 6 2023 年 5G RedCap 設備級測試峰值速率通過功能、性能、外場及廣泛的互操作測試，充分驗證了基站和芯片間的兼容能力，為我國 5G RedCap 的正式商用提供了有力的技術支撐。2.各運營企業積極組織 5G RedCap 技術試驗與產業推進（1）中國聯通在技術試驗方面，中國聯通已組織完成多家芯片、模組產品和主設備廠家之間的

62、RedCap 全產業鏈端到端的測試驗證及商用部署?；谥袊撏ìF有的 FDD 900M，FDD2.1GHz 和 TDD 3.5GHz 頻段，中國聯通先后完成了 RedCap 網絡規?；_通驗證、連片組網場景化驗證、全頻段端網兼容性外場試驗，基于現網的真實網絡、真實業務，對 RedCap 與傳統 5G 終端的共存、RedCap 終端和網絡間的功能性能Redcap 產業進展與應用展望白皮書26及業務連續性體驗進行了充分驗證，充分了中國聯通 5G 全頻段網絡開通 5G RedCap 功能的技術成熟度，為 5G RedCap 商用奠定了堅實的基礎。在行業應用方面，中國聯通率先發布行業首個 RedCap

63、 5G 模組雁飛 NX307，并基于內嵌雁飛模組的商用 DTU 開展了基于工業、車聯，視頻監控、電力等多場景的行業試點示范：攜手廣東美的完成5G RedCap 廚熱洗碗機工廠工業場景試點，實現 AGV/叉車實時調度、數據采集、車路協同等 5G 應用部署；攜手上海汽車城完成 5G RedCap在車聯場景的驗證，驗證了 5G RedCap 終端下行速率超百兆，在時延、吞吐量、覆蓋能力等多項關鍵指標上均滿足中高速行業場景端到端需求；攜手大華、華為在浙江杭州實現了基于安防監控場景的 5GRedCap 商用網絡部署。在生態構建方面，2023 年 5 月第七屆世界智能大會期間，中國聯通攜手行業伙伴成立 5

64、G RedCap 產業聯盟，并啟動“5G RedCap 輕聯萬物 2025”行動計劃，后續依托“3 個聯盟+3 個實驗室”的生態格局，將面向國家重大科技發展及民生需求，協同打造先進技術底座和全棧產品體系，加速推進包括工業網關、礦用網關、攝像頭、車載終端在內的多款模組及行業終端的孵化打造，構建圍繞中國聯通的 5G 輕量化產業生態，攜手推進 5G RedCap 商業化規?；瘧?。（2）中國移動在技術試驗方面，中國移動攜手全部五家主設備廠商完成 5GRedCap 面向商用的現網規模試驗。在浙江、江蘇、山東、湖北、上Redcap 產業進展與應用展望白皮書27海五省市分階段開展完成華為、中興、愛立信、中

65、國信科、諾基亞貝爾規模驗證，基于 5G 現網低頻（700 MHz）和中頻（2.6 GHz）有效驗證了規模組網條件下的基本功能及性能，主要涵蓋兼容性、速率性能、時延性能、語音性能、移動性管理等關鍵能力，測試結果表明5G RedCap 可實現有效連續覆蓋，性能良好，各主設備廠家的基站設備均已具備 5G RedCap 規模商用能力，可有效滿足可穿戴、電力數采、視頻監控、智能制造等豐富行業應用需求。在行業應用方面，中國移動已攜手產業伙伴開展首批 5G RedCap端到端商用項目試點。在浙江國網電力完成電力行業商用試點，應用在電力秒級負控等場景，驗證了 5G RedCap 能夠支持網絡切片、確定性等 5

66、G 原生能力，滿足電力生產控制類業務的安全隔離、時延可靠性要求；在福建寧德時代完成園區監控攝像頭商用試點，應用在廠區 AI 識別場景攝像頭，實現對人臉/工裝穿戴規范的識別；在湖北荊州美的 5G 全連接工廠進行工業場景商用試點，應用在工廠物流 AGV場景，實現園區監控。在生態構建方面，中國移動依托“移動通信子鏈”成立 5G RedCap兩批六支作戰編隊，聚焦資源、協同推進，開展貫通網絡、芯片、模組、終端、應用等全鏈條的 5G RedCap 商用攻關行動，加速推出首批先發產品，積極推進產業發展，助力 5G RedCap 端到端商用。為了進一步推進 5G RedCap 產業成熟及商用，中國移動聯合產

67、業發布5G 成熟及商用，中國移動聯合產業創新示范之城，在重慶設立 1 個產業集群創新中心，為產業鏈生態伙伴提供 5G 業集群創新中心測試Redcap 產業進展與應用展望白皮書28驗證、成果轉化和應用推廣服務；在上海、廣東廣州、浙江寧波、湖南岳陽、湖北十堰構建最大規模、最全產業、最多場景的試驗網，打造 5 個技術創新之城，覆蓋全球主流通信設備廠商以及模組芯片廠商，開展新技術、新產品試驗，加速端到端產業成熟；在浙江杭州、江蘇蘇州、福建寧德、浙江寧波、廣東深圳分別聚焦視聯、工業、海域、園區及新興業務，打造 5 個應用示范之城，探索新應用、培育新業態，樹立一批 5G 用示范之城，探標桿項目，引領行業應

68、用創新。（3）中國電信在技術試驗方面，中國電信聯合生態合作伙伴，積極推動 5GRedCap 技術的實驗室和現網驗證。中國電信分別與華為、中興共同完成了 5G Redcap 實驗室技術驗證。為 5G RedCap 的規模商用奠定了堅實基礎，有助于打造 5G RedCap 行業終端生態認證體系，加速孵化 5G RedCap 終端模組應用，豐富 5G RedCap 芯模端產業生態。在現網試驗方面，中國電信 5G 定制網主要面向礦山、電力、制造、港口、化工等行業，經歷三年多的規模試點在各個行業已經形成較大規模的應用。針對 RedCap 技術，中國電信在原有行業定制網的基礎上，通過升級定制網基站，更換定

69、制網終端的方式實現了 5G Redcap 在垂直行業中的應用。截至 2023 年第二季度，已完成了江蘇鎮江港、江西星火化工、杭州電力、河北鋼鐵、內蒙礦山等行業應用的 RedCap測試。在行業應用環節，中國電信基于優質的 5G 定制網項目，深入挖掘 5G RedCap 需求和應用場景，為芯模端的場景化測試提供真實環Redcap 產業進展與應用展望白皮書29境，以便于后續的規模復制。在產業部署及推進方面，5G RedCap 的產業推進將以場景方案為牽引，以生態建設為基礎。5G RedCap 作為 5G 方案的重要組成部分以滿足場景客戶的多樣化需求。通過場景方案的牽引，5G RedCap 可實現快速

70、落地和規模復制，進而推動產業鏈加速成熟。5G RedCap 場景方案的規模應用需要產業界通力合作，產業鏈環節缺一不可，否則將無法形成全棧式解決方案。通過生態建設的夯實，5G RedCap 可實現芯模端網全棧式協同發展，助力場景方規模落地。（4）中國廣電在技術試驗方面，中國廣電聯合中興通訊、華為技術、翱捷科技、紫光展銳、鼎橋通信，基于廣電 5G 網絡配置，在廣電 700 MHz 和4.9 GHz 頻段開展 RedCap 商用關鍵功能和性能端到端測試。測試結果表明，相較其他 5G 中高頻段，700 MHz RedCap 在覆蓋能力和峰值速率等方面擁有明顯優勢（實測上下行峰值速率分別接近120 Mb

71、ps和 226 Mbps 的理論峰值），可在各種場景下同時滿足物聯網業務對廣覆蓋、深覆蓋與高速率的復雜需求。針對 4.9 GHz 頻段，測試重點驗證了靈活幀結構及動態 BWP 技術對系統容量和頻譜效率的有效提升。在行業應用方面，中國廣電將在 TO B 及 TO C 兩個方向共同發力以推動 RedCap 的商用部署，有序開通大網 RedCap 功能，按需結合切片、URLLC、5G LAN 等服務垂直行業，解決 5G 模組價格高的痛點，逐步實現全網規?；采w能力，并推進在工業、能源、物流、車聯網、公共安全、智慧城市等領域的試點及規模應用。Redcap 產業進展與應用展望白皮書30在生態構建方面，中

72、國廣電與行業伙伴密切開展 RedCap 技術研討、部署方案優化、業務場景構建分析等，凝聚產業共識。中國廣電將采取低頻 FDD+中頻 TDD 的協同方式，在 700 MHz 現網開通RedCap 后，覆蓋同 eMBB 場景，邊緣速率不受影響，峰值速率優勢明顯，可在多種場景下同時滿足物聯網對廣覆蓋、深覆蓋及高速率的需求。此外，中頻 TDD 具有容量上的優勢，通過靈活調整幀結構配置以適配各行業應用的需求。四、RedCap 應用場景與案例RedCap 技術重點面向可穿戴設備、視頻監控和工業無線傳感器三大應用場景，為了加快提升 RedCap 的技術成熟度和應用能力，國內主要運營商、系統企業和終端、芯片企

73、業正聯合探索 RedCap 落地應用，主要包括可穿戴設備、視頻監控、智慧電力、智能制造、車聯網等。(一一)可穿戴可穿戴可穿戴設備主要包括智能手表、手環、電子健康和醫療監控相關的設備等，預計 5G RedCap 在可穿戴設備場景將有較大的市場空間。如兒童手表，目前國內主要以 2G、4G Cat.1、Cat.3 和 Cat.4 為主，存在 2G 加速退網帶來的舊設備淘汰；兒童手表對視頻通話和定位功能的需求提升；且 4G Cat.3 和 Cat.4 需要支持兩天線，對手表小尺寸的外觀需求并不友好等問題，而 5G RedCap 的網絡部署升級正逐步啟動；引入 5G 定位增強功能后可以支持米級的定位精度

74、，為獲取位置信息提供了有效保障；可支持單天線收發等特性很好的彌補了上述不Redcap 產業進展與應用展望白皮書31足。未來，5G RedCap 將壓縮 4G Cat.3 和 Cat.4 的市場空間，有可能成為兒童手表場景的主要網絡制式。按照 TSR 提供的可穿戴設備的預測數據，5G RedCap 將在 2026年起開始起量，在 2027 年會出現爆發式增長，RedCap 可穿戴設備出貨量將達到 930 萬部，見表 5。表 5 不同通信制式的可穿戴設備出貨量預期（單位：百萬部）年度年度202220232024202520262027總計49.349.051.053.054.656.22G1.00

75、.60.40003G000000LTE Cat.110.48.18.58.78.98.9LTE Cat.3/437.940.242.144.343.938.05G RedCap00001.89.3NB-IoT000000數據來源：TSR(二二)視頻監控視頻監控隨著中國經濟迅猛發展，人流、物流頻率急劇上升，國家大力開展社會面監控系統建設?！捌桨渤鞘小苯ㄔO深入推進，系統建設從一線城市向二三線城市拓展，由大、中城市向區縣、鄉鎮推進。在此背景之下，中國視頻監控市場規模從 2017 年的 1907 億元增長至 2022 年約 3375 億元，復合增長率約 12%5。中國每年銷售超過 1.2 億只攝像頭，

76、目前攝像頭無線化比例低于 3%。據公安部門統計，城市安防的有線傳輸攝像頭在線率在 70%90%之間，離線的原因主要是光纖不可達、傳輸損壞等，攝像頭無線化是剛性需求。不同場景的視頻監控對網絡的性能需求如表 6 所示。Redcap 產業進展與應用展望白皮書32表 6 不同場景的視頻監控對網絡的性能需求典型場景典型場景分辨率分辨率（像素）（像素）幀率幀率單攝像頭上行帶單攝像頭上行帶寬（寬（H.265）時延時延移動移動速度速度覆蓋場景覆蓋場景固定監控100 萬25fps2 Mbps400 ms/室外臨時布控400 萬25fps8 Mbps400 ms/室外高點巡防1600 萬25fps32 Mbps4

77、00 ms/室外普通巡防400 萬25fps8 Mbps400 ms/室外移動執法200 萬30fps4 Mbps400 ms/室外疫情防控200 萬25fps4 Mbps400 ms/室外、室內車內監控200 萬25fps4 Mbps400 ms120 km/h室外運鈔車監控200 萬25fps4 Mbps150 ms80 km/h室外電力變電站巡檢200 萬25fps4 Mbps400 ms/室外地面機器人巡檢400 萬25fps8 Mbps400 ms1 m/s室外無人機巡檢2000 萬25fps40 Mbps400 ms15 m/s低空礦下安全生產400 萬25fps8 Mbps400

78、 ms/井下移 動 機 器 人（AMR）30 萬30fps10 Mbps20 ms/室內視頻監控場景下的攝像頭帶寬、時延要求與視頻的分辨率、編碼方式、幀率等參數相關，典型分辨率包括 720P、1080P 和 4K 等，主流編碼方式為 H.264/H.265，在不同分辨率和幀率參數下的視頻監控場景的通信需求如表 7 所示，可以看到，主流視頻監控場景下的單設備上行速率需求通常在 12 Mbp 以下，與 5G RedCap 技術的速率區間十分匹配。表 7 視頻監控場景通信需求分辨率分辨率編碼方式編碼方式典型幀率典型幀率速率速率可靠性可靠性時延時延720 PH.264/H.26525 fps13 Mb

79、ps99.9%1s1080 PH.264/H.26525 fps28 Mbps99.9%1s4 KH.264/H.26525 fps612 Mbps99.9%1s當前，5G 模組應用于視頻監控設備存在成本高、性能過剩等問題，網絡攝像機的通信模組成本占比達 30%以上，是主要成本部件之一。RedCap 模組的引入，將在不影響設備功能的前提下，有效降低設備成本，提升產品的市場競爭力，預期 RedCap 技術將成為未來廣域視頻監控的首選制式，而視頻監控也將是 RedCap 規模發展的重要Redcap 產業進展與應用展望白皮書33領域。(三三)智慧電力智慧電力電力系統由發電、輸電、變電、配電和用電等

80、5 個環節組成。5G在電網的應用是從配電開始的，并已經在電力系統的配電網初步形成規模應用，預計 2023 年上線的 5G 終端超過百萬，電網的 5G 應用場景和通信需求如表 8 所示。表表 8 智慧電力通信需求智慧電力通信需求業務類別業務類別業務名稱業務名稱時延時延帶寬帶寬可靠性可靠性授時授時控制類業務配網自動化三遙1 s19.2 Kbps99.9%NA控制類業務秒級負荷控制1 s19.2 Kbps99.9%NA采集類業務分布式光伏1 s19.2 Kbps99.9%NA控制類業務配網自愈200 ms0.5 Mbps99.99%10us控制類業務配網 PMU50 ms75.2 Kbps99.99

81、%1us控制類業務配網差動保護80 ms2.5 Mbps99.99%10us從以上通信需求可以看出，配電領域的應用場景主要是數據采集和遠程控制，其中配網差動保護業務對速率要求最高為 2.5 Mbps 以上，其余場景的帶寬要求在 1 Mbps 以下；時延要求都在 50 ms 以上，即帶寬和時延的要求不高，綜合性能和成本，5G RedCap 不失為一個性價比高的選擇。目前在電網中，遠程通信模塊中 4G 模塊占主導地位，2016 至2022 年國網集采 4G 模塊基本穩定在 300 萬左右，加上南網、省網的招標，以及非統一招標的數量，在電網中每年使用的 4G 模塊估計超過 500 萬。5G RedC

82、ap 終端的通信能力與 LTE Cat4 終端的相當，5GRedCap 遠程通信模塊將是電網的 4G 遠程通信模塊升級換代的首選。當前，產業界已基于 5G RedCap 在電力行業的應用開展技術驗Redcap 產業進展與應用展望白皮書34證，中國聯通攜手南方電網完成電力場景 5G RedCap 技術驗證，針對電力配網調度控制類業務和采集類業務，重點測試驗證 5G RedCap終端在接入小區和駐留小區、上下行峰值速率、吞吐量、覆蓋能力以及用戶時延等多項關鍵指標。測試驗證了 5G RedCap 可以滿足配網自動化、分布式電源調控、輸電線路視頻監控等數字電網應用需求。針對以上業務場景，5G RedC

83、ap 不僅實現低時延、高可靠等性能要求，同時也支持與 5G 網絡中普通用戶良好共存，并能夠滿足輸電線路720P/1080P/4K 視頻監控等業務需求。(四四)智能制造（工業互聯網）智能制造（工業互聯網）工業互聯網應用場景目前已覆蓋 40 多個國民經濟大類，涉及原材料、裝備、消費品、電子等制造業各大領域，以及采礦、電力、建筑等實體經濟重點產業，實現更大范圍、更高水平、更深程度發展，形成了千姿百態的融合應用實踐。智能制造是工業互聯網的重要應用，典型的智能制造應用場景對通信要求如表 9。表 9 智能制造通信需求典型場景典型場景上行速率上行速率時延時延可靠性可靠性工業 AGV 控制2 Mbps20 m

84、s99.99%工業產線 PLC 控制5 Mbps15 ms99.99%工業設備遠程運維5 Mbps100 ms99.9%數據來源：中國聯通5G RedCap 可滿足工業數據采集在時延、可靠性及數據速率方面的需求，在相同模組價格下，未來可實現全面替代。按每個工廠接入5G 終端數 100400 計算，預計“十四五”末 5G 連接工廠終端連接數將超 300 萬。在 5G 連接工廠中，5G RedCap 核心終端包括網關、CPE、Redcap 產業進展與應用展望白皮書35DTU、PDA 等，其主要使用場景如表 10 所示。表 10 5G RedCap 在連接工廠的適用場景序號場景序號場景15G Red

85、Cap+AGV調度65G RedCap+設備聯機（MES聯機）25G RedCap+AI質檢75G RedCap+設備聯機（SCADA聯機）35G RedCap+園區監控85G RedCap+AI智能物料擺放規范性識別45G RedCap+貨架管理95G RedCap+牽引車信息調度（軌跡）55G RedCap+人臉識別105G RedCap+可視對講(五五)車聯網車聯網我國的智能汽車行業發展速度達到世界領先水平，2021 年我國聯網汽車銷量達到 1460 萬輛，預計到 2025 年聯網汽車銷量將超過2600 萬輛，滲透率超過 90%。當前，智能網聯汽車市場正處于 4G/5G 迭代窗口期，大量

86、車企具有 4G 向 5G 升級的需求。然而對于許多車企而言，采用 5G 車機對成本控制仍然挑戰巨大，5G RedCap 既能滿足車企對成本控制的需求，又能滿足車聯網業務低時延、高性價比的需求。表 11 車聯網通信需求業務類別業務類別業務場景業務場景時延時延可靠性可靠性特性特性基礎類安全駕駛20 ms99.99%通信范圍小，可靠性高，業務連續性需求低駕駛效率20 ms99.99%速率、定位精度要求高信息服務100 ms99%速率、高速移動需求，業務連續性要求高增強類車輛編隊10 ms99.99%通信范圍小、定位精度高、可靠性要求高高級駕駛10 ms99.99%定位精度高、可靠性要求高數據來源：中

87、國聯通Redcap 產業進展與應用展望白皮書36五、下一步工作建議及規劃(一一)高效升級高效升級/部署部署 5G 網絡支持網絡支持 RedCap網絡部署需要高效實現 5G RedCap 的覆蓋，確保 RedCap 終端和其它類型 5G 終端在同一個網絡中高效共存，網絡容量和小區頻譜效率等性能達到最佳。1.以高效方式確保 RedCap 終端的良好覆蓋在蜂窩網絡中，確保對所有終端的良好覆蓋是很重要的。對于 5G eMBB 終端，覆蓋的瓶頸信道通常是上行數據信道PUSCH（uplink data channel）。瓶頸信道決定了小區的覆蓋范圍。雖然 RedCap 終端能力降低（帶寬降低、接收天線分支

88、數減少等），但RedCap 終端的下行信道性能也優于 5G eMBB 終端的瓶頸信道。因此預計 5G RedCap 終端將實現與 5G eMBB 終端類似的覆蓋范圍。此外，網絡可在隨機接入過程中盡早識別 RedCap 終端，使網絡能夠根據終端能力進行有效調度。2.避免資源碎片和信令開銷在蜂窩網絡中，頻譜是用戶共享的基本資源。在每個時隙內，基站試圖在頻域有效地調度不同用戶的數據傳輸，以實現高用戶吞吐量和高系統容量。其中上行調度需要考慮額外的挑戰，終端可能只能利用頻域連續的上行資源分配。由于 5G RedCap 終端的最大帶寬可能遠小于總小區帶寬，因此小區同時服務于 5G RedCap 終端和常規

89、（非 5G RedCap）5G 終端時，一個潛在的共存問題是上行資源碎片化。上行資源碎片化可能會導致Redcap 產業進展與應用展望白皮書37常規 5G 終端的上行峰值數據速率降低。通過兩種已標準化的機制，可以最大限度地減少常規 5G 終端因5G RedCap 終端傳輸而造成的上行資源碎片：1）網絡配置一個 5GRedCap 專用的初始 BWP，并且在頻域上放置在上行鏈路頻率資源的邊緣附近，以釋放中心的連續資源，供常規 5G 終端使用；2）網絡可以對 5G RedCap 終端的上行傳輸（包括 PUCCH）禁用跳頻，進一步減少上行資源碎片。(二二)持續開展持續開展(e)RedCap 技術研究與試

90、驗驗證技術研究與試驗驗證為進一步推進 RedCap 芯片與終端成熟，豐富 RedCap 產業生態，IMT-2020(5G)推進組將在 2024 年組織更大范圍的 RedCap 芯片（終端）與系統的互操作測試，并啟動面向 3GPP R18 的 5G eRedCap 應用場景、業務需求、關鍵技術等研究工作。后續將依托試驗組，繼續開展相關的關鍵技術、設備樣機及系統組網驗證工作。Redcap 產業進展與應用展望白皮書38參考文獻：1 工業和信息化部辦公廳.工業和信息化部辦公廳關于推進 5G 輕量化（RedCap）技術演進和應用創新發展的通知EB/OL.(2023-1-16)2023-12-12.2 T

91、R 38.875.Study on Support of Reduced Capability NR Devices(Release 17)R,2021.3 Ericsson,3GPP TSG RAN Meeting,RP-220966.Revised WID on support of reducedcapability NR devicesR,2022.4 3GPPTR 22.804.Study on Communication forAutomation in Vertical DomainsR,2018.5 思特威.安防領域穩發展研究報告R,2023.6 Ericsson.Broadb

92、and IoT(4G/5G)connections to dominate by end of 2028R,2022.7 Gartner.Gartner Forecasts Global Spending on Wearable Devices to Total$81.5 Billion in2021R.8 Ericsson,3GPP TSG RAN#98-e,RP-223544.Revised WID on Enhanced support ofreduced capability NR devicesR,2022.9 Ericsson.Sharing for the best perfor

93、mance,stay ahead of the game with EricssonSpectrum SharingR.10 3GPP RP-201677.Revised SID on Study on support of reduced capability NRdevicesR.11 3GPP TS 22.104.Service requirements for cyber-physical control applications in verticaldomainsR.12 3GPP TR 22.832.Study on enhancements for cyber-physical control applications invertical domainsR.13 3GPPTS 22.261.Service requirements for the 5G systemR.14 3GPPTR 38.865.Study on further NR RedCap UE complexity reductionR.