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1、中興通訊多媒體視訊產品?技術與實踐白皮書0102030405060708091011121314151617181920212223目錄CONTENTS前 言 0 2R e d C a p的 產 業 快 速 發 展 0 3 2.1 技術特點、標準發展及規劃 0 2 2.2 產業發展情況 0 4行業發展面臨的挑戰 0 5 RedCap產業實踐 0 9 4.1 廣域網實踐 0 9 4.2 局域網實踐 1 0構建RedCap能力和生態 1 2 5.1 網絡能力 1 2 5.2 終端能力 1 3 5.3 IoT生態驗證 1 8發展路徑建議 1 9總結與展望 20縮略語 21 PART01PART02P

2、ART03PART04PART05PART06PART07PART080102030405060708091011121314151617181920212223 2022年8月，工業和信息化部印發了5G全連接工廠建設指南，旨在推動“5G+工業互聯網”深度融合，推動新技術新場景新模式向工業生產各領域各環節深度拓展。2023年10月，工業和信息化部正式發布關于推進5G輕量化（RedCap）技術演進和應用創新發展的通知，從國家政策層面為RedCap發展注入強心劑，通知中提到，至2025年，RedCap應用規模持續增長，全國縣級以上城市實現RedCap規模覆蓋，RedCap連接數達到千萬級。在政策牽

3、引和需求推動的雙側驅動下，RedCap有望在今年迎來商用規模的大幅增長。RedCap作為5G時代面向中高速率連接場景定義的物聯網技術，是2023年6月全部凍結的3GPP R17標準中業界最為關注的功能之一，通過裁剪終端收發帶寬、天線數等手段有效降低5G終端復雜度和成本，同時兼顧大容量、低時延、網絡切片等5G原生能力，實現5G應用成本和性能的最佳平衡。其誕生之初就受到運營商以及電力、工業等行業伙伴的關注，2023年以來產業界在5G RedCap的技術、功能和外場性能測試等方面進行了一系列的工作，為RedCap產業鏈的成熟以及未來規模商用奠定了較好的基礎。本白皮書論述RedCap產業發展以及中興通

4、訊在RedCap端到端產業鏈方面的實踐與創新，希望為業界RedCap的應用與推廣提供有益的參考與幫助。1 前言?技術與實踐白皮書020304050607080910111213141516171819202122232.1 技術特點、標準發展及規劃 RedCap(Reduced Capability)，又稱“輕量化5G”，5G時代面向中高速率連接場景定義，其能力定位介于5G NR（含eMBB和uRLLC）和LPWA（如LTE-M和NB-IoT）之間，是5G-A千億物聯的關鍵技術之一。RedCap對終端硬件能力進行裁剪，通過縮減最大傳輸帶寬至20MHz，降低收發天線數目及最大調制階數，可以將終端

5、復雜度降低60%，從而獲得成本降低、功耗減少、尺寸極致等優勢，同時繼承大帶寬、低時延、切片等5G代際能力，使其在滿足應用場景需求的前提下，發揮成本功耗優勢，充分使能中高速物聯場景，助力5G應用復制加速，推動更大規模5G應用部署。3GPP R18對RedCap標準進行了增強，終端復雜度和成本相比R17進一步降低。當前，R18 eRedCap技術標準化討論已經基本完成，進入標準維護階段。相比R17 RedCap，R18 eRedCap主要在兩方面做了進一步的降成本和降復雜度設計：1、終端基帶帶寬降低，R18的上下行數據業務帶寬將降為5M，可以節約終端的數據存儲量，降低 內存成本；2、終端峰值速率降

6、低，R18 RedCap單用戶最大峰值速率從R17的百兆以上降為10Mbps，從最 大MIMO層數、調制階數和縮放因子等方面降低終端編譯碼的復雜度。2 RedCap的產業快速發展?技術與實踐白皮書030405060708091011121314151617181920212223 5G R17 RedCap作為面向中高速物聯網及工業物聯網場景的關鍵技術和解決方案，可以大幅降低終端射頻和基帶的復雜度，降低終端功耗，從而獲得更高的續航能力。同時，5G R17 RedCap結合5G網絡切片、5G LAN、高精度授時、高可靠低延遲等優勢技術，相對4G物聯網技術具有代際優勢、在具備更強性能和更豐富功能的

7、同時，又大大降低了成本，有利于推動模組、終端設備在垂直行業更廣泛應用。2.2 產業發展情況 RedCap在3GPP R17引入之后，在中國發展迅速，產業進展全球領先，RedCap系統、終端、模組、芯片等產業關鍵環節不斷成熟，成本持續下降。中國電信、中國移動、中國聯通、中廣電等各運營商也積極布局RedCap的技術驗證，完成端到端的能力測試，并發布白皮書，推動技術發展和成熟。早在2022年協議凍結之初，IMT-2020(5G)推進組已組織各設備廠商進行基于原型芯片的RedCap技術驗證。2023年，運營商聯合設備廠商進行RedCap關鍵技術驗證與5G商用網絡下端到端外場驗證，已取得階段性成果；同時

8、，面向工業、能源、安防等垂直行業，各運營商均布局RedCap應用試點，進一步推動RedCap商用落地。2023年底，中國移動率先吹響RedCap商用部署號角，當前在全國范圍內已商用部署超十萬站。國際市場上，已有來自多個國家的多家運營商完成RedCap關鍵技術驗證，為之后的商用部署奠定基礎，2024年將成為國際RedCap商用元年。當前，泰國AIS、馬來西亞DNB、新加坡Singtel、韓國SK電信、英國BT、西班牙VDF、美國Verizon、美國AT&T、澳大利亞Telstra、澳大利亞Optus、阿聯酋Etisalat、沙特STC、沙特Zain、科威特STC、科威特Zain、巴林STC等領先

9、運營商已完成RedCap技術驗證或商用試點。在RedCap終端芯片方面目前各平臺也陸續跟進，高通和海思率先在2023年完成商用芯片的發布，ASR、展銳、MTK也計劃在2024年內實現商用發布。目前市場上測試用的RedCap模組產品主要基于高通和海思平臺，包括LGA、LCC、M.2、Mini-PCIe多種封裝形式，和現有4G或5G產品兼容，方便替代。RedCap模組產品尚處于市場初期，目前價格相比4G Cat4/Cat1模組仍然有很大差距，因此在上述應用領域如視頻監控、工業傳感、電力抄表等目前仍以4G Cat4、Cat1和Wi-Fi為主，模組的成本因素對其規模應用有直接的影響。?技術與實踐白皮書

10、0405060708091011121314151617181920212223 5G網絡從建設之初就承擔著為數字經濟發展筑路的重任，5G ToB的應用實踐開展非常廣泛，有了5G關健技術如切片資源隔離、低時延、高可靠性、5G LAN、5G定位、節能、電力授時等特性加持，能夠更好地滿足不同行業的定制性需求，已經在千行百業中樹立示范應用。但5G應用的規?；l展進程低于預期，其中一個重要的阻力就是5G通用模組的成本和功耗，從而滯緩5G的行業應用發展的速度。目前RedCap應用場景主要是協議定義的三大場景，視頻監控、工業傳感器和可穿戴設備，發展最快的行業是電力行業、其次是智慧工廠對于ToB的電力和工廠

11、場景。電網領域 電力配電網覆蓋廣，終端規模大，依托運營商蜂窩網絡實現配電網覆蓋，有效降低建網成本。電網領域存在著廣泛的數采、視頻類的需求場景，常見的包括智能臺區、配網PMU、線路故障監測、電力巡檢、作業安全監控、配電自動化三遙和配網差動保護等。在電力網絡中，還存在著部分場景需要授時的特殊要求。部分具體場景的技術要求指標可參見下表所列：從上述電網各場景的通信需求來看，大部分場景應用對速率要求并不太高，對時延要求也不是非?？量?，但需要比較強的安全隔離性和可靠性要求，對5G網絡的切片資源隔離、5G LAN、精準授時有強烈的需求。電網的應用場景分布在電力的發、輸、配、用各個環節，涉及定制終端種類比較多

12、，業務名稱 通信需求 時延 速率 可靠性 授時 安全隔離 連接數 智能臺區 1s 10kbps10Mbps 99.9%N/A 生產控制大區 110個/km2 配網PMU 50ms 2Mbps 99.99%1s 生產控制大區 X*10個/km2 線路故障監測 50ms 2Mbps 99.99%N/A 生產控制大區 12個/km2 電力巡檢機器人1s 4Mbps 99.9%N/A 生產管理大區 10個/km2 輸電線無人機巡檢 控制100ms 采集1s 2Mbps 控制99.99%媒體99.9%N/A 生產管理大區 10個/km2 輸電線路狀態監測 1s 100kbps35Mbps 99%N/A

13、生產管理大區 10個/km2 作業現場語音通信 600ms 256kbps 99%N/A 管理信息大區 按需部署 作業現場視頻 600ms 4Mbps 99%N/A 管理信息大區 按需部署 配網自動化三遙 1s 20kbps 99.9%N/A 生產控制大區 X*10個/km2 秒級負荷控制 1s 20kbps 99.9%N/A 生產控制大區 X*10個/km2 配網差動保護 80ms 2.5Mbps 99.99%3s 生產控制大區 X*10個/km2 配網自愈 200ms 0.5Mbps 99.99%10s 生產控制大區 X*10個/km2 3 行業發展面臨的挑戰?技術與實踐白皮書050607

14、08091011121314151617181920212223需要將5G模組融入到能源控制器、融合智能終端、饋線終端、繼保裝置、負控終端、用電互動終端等各類專用電力終端中；電網各場景中終端規模非常大，中高速率業務場景，對模組的成本比較敏感，因此電網領域是對5G RedCap需求最強烈的領域。工業領域 工業領域覆蓋范圍廣，包括電子制造、家電制造、汽車制造、鋼鐵冶金、裝備制造、化工、礦山、港口等多個工業領域。工業領域的應用場景多，典型場景如工業數采、工業視覺檢測、儀表數據讀取、生產園區監測、危險區域巡檢、智能物流調度、設備遠程控制、港口智能理貨、港口岸橋遠控等，部分具體場景的技術要求指標可參見下

15、表所列：每個行業的業務場景需求差異性較大，數據采集應用廣部署密度大、視覺質檢對帶寬要求高、遠程控制/工業控制對網絡確定性要求高；不同業務場景需要進行網絡資源隔離、SLA保障，5G網絡能夠更好地匹配工業領域的定制化需求。除了運動控制的超低時延超高可靠性的需求之外，5G RedCap可以滿足工業領域大部分場景需求，5G RedCap的低成本更有利于5G在工業生產域的廣泛使用。視頻監控 視頻監控在ToG、ToB中都較為普遍存在的場景，比如智慧城市的安防監控、城市治理和車輛管業務名稱 通信需求 時延 速率 可靠性 安全隔離 連接數 MES數據采集200ms 1Mbps（數采）9Mbps(文件傳輸)99

16、.99%業務隔離 X*100個/5000m2 SCADA設備數采 200ms 實時采集100ms 控制50ms 1Mbps（數采）9Mbps(文件傳輸)99.99%業務隔離 X*10個/5000m2 AIDC數據采集200ms 1Mbps 99.99%業務隔離 X*100個/5000m2 工業視覺檢測 100ms1000ms 4Mbps(單連接)99.99%業務隔離 X*10個/5000m2 儀表數據讀取 100ms1000ms 4Mbps 99.9%無 X*100個/5000m2 生產園區監測 50ms 4Mbps(單連接)99.9%無 X*100個/5000m2 危險區域巡檢 50ms 4

17、Mbps 99.9%無 X*100個/5000m2 智能物流調度 50ms 2Mbps 99.99%無 X*10個/5000m2 設備遠程控制 100ms 200kbps(下行控制）4Mbps(上行視頻，單路)99.99%業務隔離 X個/10000m2 港口智能理貨 200ms 4Mbps（單路）99.9%業務隔離 X個/10000m2 港口岸橋遠控 40ms 200kbps(下行控制）4Mbps(上行視頻，單路)99.99%業務隔離 X個/10000m2?技術與實踐白皮書060708091011121314151617181920212223理，以及化工、礦山等特殊行業的強制安防監控等。其中

18、一些特殊場景對無線化的視頻安防比較強烈，例如G端的水務巡查、水庫監控、河道監控、高速公路、防溺水、森林防火等特定場景、B端的漁業、礦區、牧場、工地、茶園、養殖基地等相對偏遠環境安防需求。部分具體場景的技術要求指標可參見下表所列：視頻監控領域對網絡連接的性能要求普遍不高，視頻分辨率普遍在720P、1080P、2K，帶寬要求在10Mbps以內，4G Cat4可以滿足此類需求。未來視頻監控的發展趨勢有兩個方面：一是視頻分辨率進一步提高，達到4K-8K，對上行流量要求進一步增加；二是AI+視頻分析漸漸成為主流，需要邊緣側提供算力，4G網絡漸漸難以滿足視頻監控網絡的要求。與此同時，5G網絡已經具備提供大

19、上行和邊緣計算的能力，但是eMBB的5G終端價格較高，影響了視頻網絡的規模發展?？纱┐鲌鼍?預計RedCap在一些其他應用場景最終也會得到廣泛的應用，典型的如個人穿戴、車載等場景?？纱┐髟O備是當前ToC市場的熱點，近幾年的CAGR達到40%左右，未來將會成為僅次于手機的第二大ToC終端。具體的設備包括智能手表、智能手環、智能眼鏡、智能工卡等，部分具體場景的技術要求指標可參見下表所列：業務名稱 通信需求 時延 速率 可靠性 安全隔離 連接數 安防監控 1s 4Mbps10Mbps 99%公安交管單獨隔離 大于100個/km2 社區治理 1s 4Mbps10Mbps 99%無 3050個/km2

20、工地管理 500ms 4Mbps10Mbps 99%無 2030個/km2 移動執法儀 1s 4Mbps10Mbps 99%公安交管單獨隔離 1020個/km2 應急管理 500ms 4Mbps10Mbps 99%無 5個/km2 公交車/班線車 1s 4Mbps 99%無 3050個/km2 急救車 1s 4Mbps 99%無 10個/km2 渣土車 1s 4Mbps 99%無 10個/km2 行業高碼率視頻 500ms 7.5Mbps25Mbps 99.9%無 X*100個/km2 業務名稱 通信需求 時延 速率 可靠性 安全隔離 連接數 智能手表 1s 10Mbps20Mbps 99.9

21、%N/A X*100個/km2 智能手環 1s 5Mbps10Mbps 99.9%N/A X*100個/km2 智能眼鏡 1s 20Mbps30Mbps 99.9%N/A X*100個/km2?技術與實踐白皮書07 可穿戴領域產品的特點是尺寸小，采用電池供電，功耗和成本是最主要的訴求，可以通過在RedCap終端中增加UE節能技術，如尋呼增強(PEI)，PDCCH監聽自適應，喚醒信號(WUS)，小數據傳輸(SDT)等功能進一步降低設備功耗，實現業務需求。車聯網 隨著智能網聯汽車的日益普及，人們對智能交通基礎設施的需求及服務能力要求也越發強烈。一方面智能網聯汽車需要智慧城市基礎設施來增強感知、提供

22、交通信號、路況數據等信息服務，通過網聯賦能，實現高等級自動駕駛；另一方面，解決傳統交通系統帶來的交通擁堵、安全事故、停車難等問題。5G網絡與車路云一體化方案融合，充分發揮5G網絡站點多、覆蓋廣，管理運維、運營方式成熟的優勢，同時結合5G-Advanced增強技術，把5G通信網絡及智慧路側基礎設施建設方案深度融合，為“車路云一體化”方案落地提供支撐。其中，基于5G網絡和車載通信的通信模塊，能夠實現車輛的數據采集、處理、發送和接收，以及能夠實現道路設施的數據采集、處理、發送和接收，其5G終端需求數量大，同時車聯網每個終端對時延、帶寬要求不高，5G RedCap低成本、低功耗終端催生多樣化形態，大大

23、降低成本，助力車聯網的進一步發展。移動寬帶 移動寬帶（Mobile Broadband），是在移動場景下提供高速無線網絡接入的應用，使得用戶通過移動設備（如智能手機、平板電腦、筆記本電腦等）隨時隨地連接到互聯網。典型的終端形態是MiFi和USB Dongle。在5G的上半場，受限于這兩類終端的成本、功耗和尺寸，5G eMBB的移動寬帶應用未得到較好的普及。RedCap時代，FWA率先以USB Dongle作為商用終端形態集中呈現，主要原因：1）對速率的要求不高 相較于CPE，MiFi和USB Dongle不需要承受多用戶同時接入寬帶。2）尺寸精巧，更適合廣泛應用 eMBB的MiFi和USB D

24、ongle尺寸都偏大，RedCap在基帶和射頻上的“減法”使得MiFi和USB Dongle又能回到3G/4G 時代的經典尺寸。加之更低的成本，5G RedCap的MiFi和USB Dongle相比5G eMBB能更“符合”更多應用的實際需求。5G RedCap USB Dongle可滿足更多場景的“插入”應用 Dongle采用USB接口，可以靈活適配PC、工控機和機械臂等具備2B領域USB接口的終端；此外，針對家庭寬帶，RedCap的USB Dongle還可以幫助固網運營商提升寬帶上網的用戶體驗和服務質量。?技術與實踐白皮書08091011121314151617181920212223 在

25、物聯網領域，中興通訊推出RedCap+X方案，可在繼承5G代際優勢的同時最大化降低終端成本，為千行百業提供可定制的“物美價廉”的5G連接服務。中興通訊已在全國多張網絡實現了RedCap規模商用，并攜手行業伙伴完成了多項RedCap典型應用驗證。在5G-A階段，RedCap持續演進，助力萬物互聯時代的到來。4.1 廣域網實踐 面向廣域網應用場景，如智慧電網、車聯網、可穿戴等，中興通訊已聯合運營商和行業伙伴進行了豐富的RedCap應用探索。智慧電網 基于5G的智慧電網涉及電力系統發電、輸電、變電、配電、用電等多個環節，包含大量終端，尤其是用電環節，大規模的集中器、能源控制器等邊緣接入設備廣泛分布于

26、用電網絡中，可對所有安裝在用戶側的底層感知設備進行信息采集、數據診斷、策略生成和下發，實現供能側的能源協同優化以及以公共用能設備的用能側負荷控制。RedCap終端較傳統5G終端而言，具有成本、功耗減半的優勢，且仍可以繼承5G網絡的切片、低時延、高可靠等特性，更有利于5G應用的規?；渴?。對于需要大規模部署的集中器、能源控制器而言，RedCap是一種高性價比的選擇。2023年10月，中興通訊聯合山東移動、國家電網山東省電力公司等產業伙伴在濟南起步區率先實現全國首個RedCap電力終端現網投產?；?.6GHz商用頻譜，RedCap能源控制器、集中器順利接入5G電力專網，實現遠程抄表終端時間精度提

27、升、傳輸穩定性提升，讓濟南起步區成為全國“RedCap電力應用第一區”。根據現場測試和驗證，RedCap終端網絡接入成功率、數據上報成功率、遠程指令下發成功率均達到100%，后臺監控電力終端接入時延、數據上傳、下載速率等關鍵指標均滿足電力業務需求。本次實踐充分證明5G RedCap在用電場景中的可用性，未來RedCap集中器、能源控制器的廣泛部署將充分發揮電網在能源匯聚傳輸和轉化中的關鍵作用，有效提升電網服務質效和管理水平，提高電網設備利用率和全社會用能效率。智慧停車場 智慧城市是另一種典型的廣域應用場景。智慧城市建設包含智慧政務、智慧交通等多個領域。智慧停車是智慧交通的重要組成部分。智慧停車

28、是利用信息和通信技術實現城市停車資源檢測、管理、服務的一種智慧應用。隨著國家和地方政府的大力支持，預計未來智慧停車項目將日益增多，產業規模有望達到萬億級。對于一個完整的智慧停車系統而言，穩定、可靠的網絡通信是不可或缺的組成部分?？紤]到城市停車場分布廣泛、位置隨機，且存在眾多存量停車場的智慧化改造需求，泛在、靈活的5G無線網絡可為智慧停車網絡通信提供一種新選擇，其大容量、廣連接、高性能的特性可充分使能4 RedCap產業實踐?技術與實踐白皮書0102030405060708091011121314151617181920212223智慧停車應用。5G RedCap是5G物聯網的新技術，可基于現有

29、5G網絡升級部署，相對有線部署而言，成本低且高效，同時可繼承5G的大容量、切片等特性，為智慧停車場提供一張滿足需求的高性能網絡，將助力5G+智慧停車應用規?；l展。2024年4月，中興通訊攜手四川移動等合作伙伴在德陽打造了基于5G RedCap的智慧停車場，可為車主提供高效、流暢的停車體驗。5G RedCap技術可將停車場內車位檢測攝像機、車位引導屏、LED收費顯示屏、道閘等設備連接至停車管理云平臺，實現停車資源無人化、精細化的統管統控，助力停車位資源優化配置，促進城市交通資源利用效率的提升，進而推動城市數字化治理的發展進程。4.2 局域網實踐 面向局域網場景，如5G全連接工廠，智慧物流園區等

30、應用場景，中興通訊也聯合運營商和行業伙伴進行了RedCap相關應用探索。智慧工廠 智慧工廠中存在需要大規模連接的終端，如數據采集設備，安防攝像頭等。5G網絡可為智慧工廠中的終端提供廣連接、低時延、高可靠的連接能力，但考慮到終端的大規模部署，終端成本和功耗也是需要考慮的重要因素。RedCap終端可提供一種更高性價比的選擇。2024年5月，中國移動陜西分公司攜手中興通訊、高新興等產業伙伴在中興通訊西安智能終端生產基地順利完成5G RedCap在智慧工廠的應用實踐。本次應用示范實現了5G RedCap技術在工業數據采集、工業PDA識讀、AGV物料轉運、園區智慧安防等多個場景的應用可行性。RedCap

31、為貼片生產線的錫膏檢測站位掃描儀提供了高效的數據傳輸通道，使能生產數據實時上傳至數據中心，為生產管理和設備維護提供了重要依據；RedCap的廣覆蓋特性確保PDA在工廠各處都有穩定、可靠的網絡連接；RedCap的低時延、高可靠特性使AGV與云化調度平臺的指令傳輸速度更快，充分使能工廠的自動化、智能化作業。同時，RedCap的低功耗特性也確保了AGV能夠長時間穩定運行，減少了維護成本；RedCap基于5G大帶寬的特性，為高清安防攝像頭保障了清晰、流暢的回傳體驗。本次實踐為RedCap在工業智能制造行業的應用提供了較高的參考價值，將使能5G全連接工廠的全面建設，為RedCap技術的廣泛應用打下堅實基

32、礎。智慧園區安防 高清視頻監控是工業園區最常見的安防措施，如果需要新建高清視頻監控鏈路，采用有線部署時需要考慮“挖溝埋纜”，工程實施成本較高，基于無線蜂窩網絡的部署方式則更高效、成本更低。5G網絡具備大帶寬的特性，可為實時的高清視頻回傳提供上行并發大容量保障。RedCap終端具備低成本優勢，同時可繼承5G網絡的大容量特性，因此，在智慧工業園區的建設中，可考慮采用RedCap來實現園區安防。2024年4月，中興通訊攜手中國移動德陽分公司、德陽中煙等產業伙伴完成了?技術與實踐白皮書0102030405060708091011121314151617181920212223RedCap工業園區安防場

33、景下的應用實踐，為冷卻塔實現了24小時不間斷安防保障，回傳視頻清晰、流暢，充分驗證了RedCap技術在智慧安防領域的可用性、可推廣性，為無線高清視頻監控領域提供了一種更高性價比的解決方案。智慧建材 智能安全帽是工業領域的典型穿戴設備，除了滿足工業領域的業務場景需求外，作為穿戴設備續航時長、重量和散熱直接影響使用體驗，對RedCap低功耗的需求強烈。2021年，華潤建材科技獲批承擔國家發改委5G新基建重大專項課題項目，專項課題核心建設內容為“一模一網一平臺”，其中“一?！奔?G模組及5G行業終端研發，關鍵指標要求“實現輕型化行業5G模組的量產能力和行業5G終端規?；渴?，行業終端部署數量不少于1

34、萬個。部署行業終端中輕型化5G模組的比例不低于50%，5G模組成本大幅降低”，其中最典型的終端就是5G智能安全帽，從穿戴設備體驗出發，也要求基于5G RedCap模組開發智能安全帽。2022年3月，華潤建材科技聯合中興通訊共同成立“5G+智慧建材聯合創新實驗室”，對5G智能安全帽進行聯合研發。研發過程中實現了兩次跨越，第一次是2022年中用國產5G模組升級替代了國外5G模組，實現了向“國有化”的重要跨越，第二次是2023年末用國產5G RedCap模組升級替代了國產5G模組，實現了向“輕型化”的重要跨越。這兩次的研發成果，有力地保證了課題要求的“國有輕型化5G模組”指標的順利達成。采用5G R

35、edCap模組的5G智能安全帽在華潤建材科技的12個水泥基地的經過使用反饋，相比較之前采用標準5G模組的安全帽，因為5G RedCap模組使得占主要的通信和數據傳輸帶來的功耗降低，所以無需再配備大容量電池，不僅有效地減輕了安全帽的整體重量，更是很好地提升了一線工人安全帽的佩戴體驗。上圖為聯合創新實驗室研發的“軟件定義5G智能安全帽”，基于軟件定義功能，使傳統安全帽具備了AI語音控制、人員實時定位、生命體征監測、集群語音對講、視頻拍照及多種告警等功能，更關注作業人員安全，完全解放作業人員雙手，提高生產作業效率。?技術與實踐白皮書0102030405060708091011121314151617

36、1819202122235.1 網絡能力 面對5G RedCap應用場景多且雜的特點，考慮到RedCap落地需要，中興通訊推出了“基礎+增強+疊加”高完整度RedCap解決方案，支持RedCap分階段分場景平滑應用到各場景中，助力RedCap從“能用”到“好用”。RedCap基礎功能保障RedCap平滑接入5G現網：5G RedCap終端作為新類型5G終端接入網絡時，系統將對其進行接入控制與用戶識別，并對其進行靈活的BWP 帶寬策略調整及移動性管理等，最終保障RedCap終端可高效接入并適應5G現網。RedCap增強功能實現網絡資源的最大化利用：RedCap融入5G現網，需考慮與原有網絡及終端

37、的兼容共存。中興通訊考慮從容量、覆蓋、節能等方面進行增強。容量增強方面，面向并發大容量場景，如高清視頻監控場景下的上行并發視頻回傳，考慮通過自適應BWP激活與關斷、不對齊空分等功能，實現系統頻譜效率最大化，同時提升用戶體驗。覆蓋增強方面，由于RedCap終端能力削減，相較原有eMBB終端，其邊緣速率會受到影響。中興通訊支持業務信道重復傳輸等多項上行覆蓋增強功能，可提升RedCap終端上行覆蓋能力，使其在網絡邊緣處亦可滿足業務速率需求，最大化利用當前網絡規劃結果，減少網絡變動頻次。節能增強方面，考慮RedCap典型應用場景中的業務特點，如可穿戴設備的多次、小包業務上報，中興通訊支持基于RedCa

38、p小包業務傳輸，從而減少信令開銷，延長終端續航時間。RedCap疊加功能助力RedCap深度融合差異化場景需求：RedCap最終需要落地至千行百業之中，而不同行業有其特有需求，需要差異化網絡能力匹配。中興通訊面向不同行業，支持RedCap網絡能力定制。面向電力行業，存在控制類業務與管理類業務隔離的需求,RedCap疊加切片，可更好地滿足場景需求。RedCap疊加高精度授時將更好地滿足差動保護等電力行業的控制類業務。RedCap疊加NodeEngine，可提供基于基站的邊緣算力，支撐AI視頻監控場景的實現。RedCap疊加低時延高可靠，可充分使能工業領域例如智能工廠中的遠程控制類業務。面向可穿戴

39、設備，RedCap疊加VoNR可滿足高清視頻通話等基本需求。RedCap移動性增強解決終端移動性問題：5G站間：R17標準定義了5G基站間基于XN接口的RedCap能力傳遞，但現網中異廠家之間較少未配置XN接口，可能導致RedCap終端無法向異廠家5G基站切換或切換失敗。中興通訊通過自有的5G移動性增強策略，可以精準控制RedCap終端是否向異廠家基站切換，提升網絡切換指標。5 構建RedCap能力和生態?技術與實踐白皮書0102030405060708091011121314151617181920212223 從上述電網各場景的通信需求來看，大部分場景應用對速率要求并不太高，對時延要求也不

40、是非?？量?，但需要比較強的安全隔離性和可靠性要求，對5G網絡的切片資源隔離、5G LAN、精準授時有強烈的需求。電網的應用場景分布在電力的發、輸、配、用各個環節，涉及定制終端種類比較多，45G系統間：具備45G雙模能力的RedCap終端，在現網做4G到5G移動性時，由于4G基站不識別終端的RedCap能力，也無法判斷5G鄰區是否支持RedCap，在默認的重定向策略下可能導致終端重定向失敗-重選-重定向死循環，中興通訊通過自有的4G移動性增強策略，可以精準控制RedCap終端是否向5G鄰區進行切換，極大改善用戶體驗。中興通訊積極參與RedCap技術驗證、推動產業鏈成熟及行業試點部署等工作，攜手中

41、國移動，已率先吹響RedCap商用號角，開啟全國多個主要城市的RedCap商用網絡升級計劃，當前已完成廣州、深圳、佛山、南京等多個城市的RedCap部署，規模已超四萬站，進一步推動了經濟社會數字化、智能化轉型進程。5.2 終端能力 RedCap終端裁剪5G能力，其中包括最大帶寬為20MHz、天線數降為1T2R或1T1R等,主要針對可穿戴設備、工業無線傳感器和視頻監控等中高速應用場景。RedCap終端相通過降低終端設備（UE）的復雜性，實現比5G終端成本下降25倍，比eMBB終端耗電低，功耗可降低50%以上,復雜性更低，比URLLC更廣泛的覆蓋范圍。RedCap終端上和網絡協同功能外，還有：減少

42、UE RX/TX的天線數降低成本：射頻組件成本是UE成本的主要部分（約占40%-50%），減少UE RX/TX天線的數量是降低成本的重要方式，引入單個Rx天線以降低UE成本，顯著降低UE的復雜度和成本。UE帶寬降低減少復雜度：UE帶寬減少是降低UE復雜度的重要特征。對于性能降低的NR設備，UE 帶寬減少適用于射頻和基帶。減少最大UE帶寬可以顯著降低UE在基帶處理方面的復雜性。中興通訊RedCap終端產品：中興通訊在移動互聯網終端方面有著多年的積累，深耕FWA（CPE）&MBB（ufi和數據卡）產品領域，具有豐富全面的平臺經驗，產品涵蓋中興微電子、高通、MTK、ASR、展銳等多個平臺，多次聯手高

43、通實現4G&5G Modem新平臺的全球首發。中興FWA&MBB產品在2022和2023連續兩年全球市場占有率第一，5G FWA&MBB出貨量超過4百萬臺，海外5G FWA運營商覆蓋率77%，達到119個。中興終端著眼于更務實的產品策略，在RedCap終端產品上始終保持與各芯片平臺的溝通，已在2024年4月發布RedCap模組ZM9011R，未來將綜合考慮成本、市場成熟度等因素，推動架構更簡化、成本更低的國產外圍器件趨于成熟，會在2024年下半年開始陸續推出RedCap模組、MBB、FWA等更具競爭力的RedCap終端產品。?技術與實踐白皮書01020304050607080910111213

44、14151617181920212223 廣和通已推出基于RedCap模組的MiFi和USB Dongle解決方案，如下圖：廣和通基于RedCap模組的MiFi解決方案固移融合 固移融合是將傳統的固定通信網絡（有線網絡）與移動通信網絡（5G蜂窩網絡）進行融合，以實現更高效、更靈活、更可靠的通信服務。其有兩種工作模式：1）蜂窩網絡為有線網絡提供備份 當有線網絡出現故障（斷網）的時候，固移融合網關（GPON+5G或DSL+5G）啟動內部的蜂 窩部分，讓局域網的對外連接切換到5G。切換期間全程“無感”，不影響用戶上網。2）蜂窩網絡和有線網絡同時工作廣和通基于RedCap模組的USB Dongle解決

45、方案?技術與實踐白皮書0102030405060708091011121314151617181920212223 固移雙網聚合可提供更高的上下行吞吐量。5G時代，固移雙網聚合可進一步為用戶提供明 顯優于4G網絡的高速體驗。此外，在傳統的通信網絡中，固定網絡和移動網絡往往是獨立運行的，它們具有不同的架構、管理方式和技術標準。固移融合的目標是實現通信網絡的統一管理和資源共享，讓用戶在固定及移動環境下均能獲得更快速、更可靠、高質量的通信服務，同時降低運營成本和提升網絡效率。得益于RedCap的成本優勢，固移融合可更廣泛應用，并帶來了超過4G(Cat.4)的網絡體驗，尤其是上行，甚至遠超過4G+(C

46、at.6)的能力。運營商開展固移融合業務可以充分利舊，通過原有固網網關（GPON ONU和DSL Modem）的USB接口外接RedCap的USB Dongle形式，方便靈活升級網關，極大降低運營商的運營成本。廣和通率先洞察RedCap固移融合趨勢，已率先推出RedCap USB Dongle的固移融合解決方案，如下圖：四信工業路由器 在工業物聯網（IIoT）持續發展的背景下，穩定、高效的網絡連接成為實現智能化、自動化的關鍵。四信5G RedCap工業路由器作為一種先進的通信設備，結合了5G通信技術和RedCap的優勢，為工業應用提供了可靠的通信解決方案。廣和通基于RedCap模組的USB D

47、ongle固移融合解決方案?技術與實踐白皮書010203040506070809101112131415 無線連接支持。四信5G RedCap工業路由器同時支持2.4GHz和5.8GHz的WIFI功能，為物聯網項目的快速搭建提供了無線連接的可能性。通過無線方式，用戶可以快速構建物聯網應用網絡，無需復雜的布線工作，極大提升了項目的靈活性和便利性。安全性與遠程管理。路由器內置了高級安全機制，如VPN、防火墻和數據加密等，確保數據傳輸的安全性和完整性，有效防止網絡攻擊和數據泄露。通過四信云平臺，用戶可以實現對設備的遠程管理和監控，實時掌握設備狀態，方便進行參數配置和故障排查。除了上述特點外，四信5G

48、 RedCap工業路由器還支持5G LAN、高精度授時以及高可靠低時延等特性。這些功能使得路由器在能源受限的應用場景中具有顯著優勢，并能夠確保在關鍵應用中時間同步的準確性和數據傳輸的可靠性。憑借其高性能、穩定性和安全性，以及豐富的工業接口和無線連接支持，四信5G RedCap工業路由器在智慧工廠、智能電網、交通運輸和環境監測等領域展現出良好的應用潛力。它將成為推動工業物聯網持續發展的重要力量，助力企業實現智能化、自動化的轉型升級。四信RedCap+AI網絡攝像頭 隨著物聯網IoT與人工智能AI技術的深入融合，AIoT（人工智能物聯網）已成為推動工業 高性能與穩定性。四信5G RedCap工業路

49、由器采用了高性能工業級微處理器，確保在復雜的工業環境中穩定運行?；谒男旁诠I物聯網領域的深厚技術積累，該路由器搭載了自研的工業級嵌入式系統，進一步增強了設備的可靠性和穩定性。豐富的工業接口及協議。產品具備豐富的工業接口，便于物聯網現場設備接入。它提供1個RS232接口、1個RS485接口、1個以太網LAN接口以及1個以太網LAN/WAN接口。這些接口使得路由器能夠同時連接串口和以太網設備，無論是智能儀表、PLC、傳感器等串口設備，還是其他以太網設備，都能輕松接入，實現數據的快速傳輸和交換。而在北向連接能力上，四信5G RedCap工業路由器也有著強大的適配能力。無論是Http、MQTT、So

50、cket、TR069等通用協議還是定制化的專屬私有協議，四信工業路由器支持與各類MES、SCADA等控制系統及平臺的快速對接。?技術與實踐白皮書16物聯網（IIoT）持續發展的重要力量。四信RedCap+AI網絡攝像頭正是這一趨勢下的杰出代表，它融合了AIoT的核心概念，為工業領域的監控和智能分析帶來了全新的解決方案。人工智能AI能力的集成。RedCap+AI網絡攝像頭集成了先進的深度學習算法，實現全場景AI監控預警。設備支持智能資源模式切換，Smart事件(警戒)、人臉抓拍、道路監控、熱度圖、人數統計,多種智能模式可按需切換。支持事件偵測包含，徘徊偵測，人員聚集偵測，快速運動偵測，停車偵測，

51、物品遺留偵測，物品拿取偵測，場景變更偵測，音頻陡升偵測，音頻陡降偵測，音頻有無偵測，虛焦偵測等，并可實現上傳中心，Email，報警輸出（-S型號支持），錄像，抓圖，聲音報警（-S型號支持），閃光報警（等事件聯動。物聯網IoT的連接能力。傳統的有線數字攝像頭，在很多場景下存在布線困難、通信受阻的情況。而5G攝像頭無法加入諸如5G LAN、5G專網等面向工業物聯網的專有網絡中，傳統5G攝像頭的成本又過高，因此RedCap技術正是最適合應用在需要提供AIoT能力的攝像頭上。四信RedCap+AI網絡攝像頭支持5G RedCap（移動、聯通、電信、廣電）+4G LTE網絡接入，具備強大的網絡傳輸能力。

52、同時，它還支持GB28181、ONVIF、四信視頻私有協議等多種對接方式，可快速接入各類常見的視頻工具及平臺，實現高清數據的快速傳輸和交換。AIoT帶來的優勢。智能化升級：通過集成AI技術，RedCap+AI網絡攝像頭實現了從傳統的視頻監控向智能化監控的升級。它能夠智能地識別和分析監控場景中的目標，自動觸發報警、跟蹤及設備聯動等功能，極大地提高了監控的效率和準確性。RedCap+AI網絡攝像頭作為AIoT在工業物聯網領域的一個典型應用場景，充分展示了AIoT技術的優勢和潛力。作為智能物聯網監控系統的主要產品，專為物聯網應用而設計。提供無線長距離、低延遲的高清視頻。內置高性能工業級CPU，最大支

53、持2T算力，豐富的南北向API接口，支持上百種行業算法，支持采集各類傳感器數據并進行基本協議轉換，實時在前端進行人工智能視頻分析。不僅能夠提供高清、穩定的監控畫面，還能夠實現智能化分析、遠程管理等功能，為企業的智能化、自動化轉型升級提供了強有力的支持。隨著AIoT技術的不斷發展和應用場景的不斷拓展，相信RedCap+AI網絡攝像頭將在未來發揮更加重要的作用。?技術與實踐白皮書01020304050607080910111213141516175.3 IoT生態驗證 中國移動與中興通訊等合作伙伴聯合打造5G 物聯網開放實驗室(以下簡稱5G OPENLAB)聯合共建RedCap測試能力，與行業伙伴

54、一起推動 5G 行業終端、應用和方案成熟，加速促進RedCap 生態繁榮。5G OPENLAB 定位于面向 5G物聯網領域的產品驗證中心、創新孵化中心和生態融合中心，打造快速融入5G 行業生態的“一站式產業創新驗證平臺”。5G OPENLAB 可為RedCap 行業生態伙伴提供開放測試環境，包括RedCap 終端基礎功能測試能力、高低溫環境下網絡可靠性測試能力、行業應用部署環境、行業信道建模能力、應用端到端測試能力等，并提供實驗室網絡兼容性認證測試服務，發放認證證書。當前，RedCap終端產業鏈“芯片-模組-終端”已初具規模，主流芯片/模組/終端具備商用能力。業界推出面向智慧電力、視頻監控、工

55、業制造等重點場景的終端產品，預計2024年將孵化更多行業類型RedCap終端，形態日漸豐富。RedCap 終端介紹 實物 名稱 數傳 DTU 工業網關 工業路由器 RedCap+AI 網絡攝像頭 介紹 支持 5G LAN、5G授時、支持VXLAN、支持串口數據轉發、DMZ 端口映射功能 支持 5G LAN、多 DNN、網絡切片等 5G 原生能力 支持 5G LAN、高精度授時、高可靠低時延，可供串口和以太網設備同時連接 支持人臉檢測、道路監控、通用行為分析等上百種算法及定制化功能、4/5G 雙模，支持全頻段及多種行業標準 場景 智能制造工廠、智能電力 AGV 等工業應用場景 PLC 協同控制、

56、AGV 物流倉儲管理、電力配網與差動保護 智能制造、設備協同、數據采集、智慧倉儲、智慧礦山等 工業園區、智慧工地安保系統、學校、商超、醫院?技術與實踐白皮書010203040506070809101112131415161718 作為技術性能、市場需求與價格成本平衡發展的產物，RedCap將成為未來主流的物聯網技術，其應用場景將隨著產業成熟擴展到ToC等領域，2024年是RedCap發展應用的關鍵年份，針對RedCap的創新發展與應用落地，我們建議：1、網絡先行，建設一張完整覆蓋的RedCap網絡 從前面幾代物聯網發展的經驗來看，一張連續覆蓋的基礎網絡是廣泛應用的前提，2024年在全國重點城市

57、以及相關物聯網應用重點區域建設RedCap連續覆蓋網絡，逐步延伸擴大其覆蓋范圍，網絡側在現有5G網絡基礎上升級RedCap。網絡側可考慮多頻協同部署，建設一張兼具覆蓋和性能的5G中高速物聯網，廣域網的連續覆蓋可廣泛支撐智慧電網、智能安防、車聯網、可穿戴等應用場景，促進產業數字化。中興通訊作為主要的基礎網絡供應商，在RedCap系統側已經支持成熟應用的產品，將積極配合運營商實現RedCap網絡的開通與升級，支持RedCap基礎網絡的調優與運維。2、特定行業、重點行業RedCap應用落地推廣 工業控制、電力能源等領域其需求與RedCap的能力最為匹配，推動在這些場景的示范應用，通過重點行業應用積累

58、經驗，解決網絡、終端以及應用的協同，為后續全行業規模應用積累基礎。中興通訊通過5G安全帽等終端形態RedCap項目實踐，在相關重點行業驗證了RedCap的端到端應用，積累了豐富的經驗，希望與相關行業客戶一起共同推動RedCap的實際應用。3、推動RedCap終端、芯片研發，降低終端成本，加大系統、終端互通與適配測試驗證力度 RedCap終端種類、數量與成本是制約其發展的主要障礙，2024年預計業界將推出若干RedCap相關終端產品，RedCap終端和模組的價格也將進一步降低。中興通訊在RedCap終端、芯片方面有長期積累，將很快推出若干相關RedCap終端；同時中興通訊成立了RedCap Io

59、T實驗室，與業界多家終端伙伴進行了相應的IoT測試工作，也希望與業界更多伙伴一起推動RedCap終端的互通與應用。6 發展路徑建議?技術與實踐白皮書01020304050607080910111213141516171819 作為5G時代新的物聯網技術，RedCap得到了產業界的廣泛關注，RedCap模組和相關終端產品價格的降低，打破了5G大規模進入行業的成本障礙，同時RedCap繼承了5G面向行業的關鍵能力，如切片資源隔離、低時延、高可靠性、5G LAN、5G定位、節能、電力授時等特性，能夠更好地滿足不同行業的定制性需求。長遠來看RedCap將成為主流的中高速率物聯網技術選擇。綜合而RedC

60、ap尚在持續發展演進中，成本/功耗將進一步降低；對5G需求強烈成本比較敏感的領域，如電網、工業，將率先應用。視頻監控、可穿戴領域是未來5G RedCap規?；瘧玫念I域。短期看，80%使用5G接入的應用（規模較大、速率要求不高），都可以使用RedCap連接替代；中長期看，隨著RedCap產業進一步成熟，成本接近4G時，可以承接Cat.4（R17）和Cat.1（R18）的應用。當前RedCap產業鏈正在加速成熟中，在中國RedCap的發展處于國際領先位置，從系統側來看，R17版本的RedCap經過運營商、設備商共同努力已經成熟，隨著中國移動在23年底開始開通RedCap網絡，預計國內運營商網絡將

61、在24年整體支持RedCap；在終端與模組方面，23年已經有若干款RedCap終端和模組發布，預計隨著網絡側RedCap的陸續支持，24年RedCap終端和模組的種類和數量會有一個較大的增長；在RedCap產業應用方面，一些對5G切片、低時延等特性有強烈需求的物聯網場景已經開始試點應用RedCap，預計24年其場景將會越來越豐富，規模也會有較大增長。綜合來看，我們預計RedCap尚有2-3年的發展期，由于終端和模組的價格等因素，從應用規模上來看短期內4G物聯網仍然占據主要位置，隨著市場與產品成熟、R18等RedCap標準的進一步演進與落地，預計幾年內RedCap將逐步達到與4G物聯網相當的價格

62、水平，RedCap也將成為市場上主流的物聯網技術選擇。作為全球領先的通訊設備供應商，中興通訊具備5G RedCap端到端解決方案的能力，在系統側中興通訊與運營商進行了一系列的測試和驗證工作，目前開始配合運營商進行RedCap的商用開通，并將第一時間根據R18標準的發展情況進行網絡版本的支持和升級；在終端、模組和芯片方面，中興秉持務實的產品策略，與當前主流平臺進行密切合作，將推出系列化的RedCap終端產品，同時將根據RedCap產業的發展在RedCap模組和芯片方面適時規劃；在RedCap工業應用實踐方面，也在進行積極的布局與試點，在工業、電力等產業領域聯合行業伙伴，進行RedCap的應用試點

63、。隨著5G、物聯網技術的普及，RedCap將迎來更廣闊的應用前景，中興通訊將繼續深耕RedCap領域，與全球伙伴一起共同推動產業發展，為用戶帶來更加優質、高效的端到端RedCap服務。7 總結與展望?技術與實踐白皮書01020304050607080910111213141516171819208 縮略語縮略語 全稱 釋義 5G 5th Generation 第五代移動通信 5G-A 5G-Advanced 5G 網絡的演進和增強版本 5G LAN 5G Local Area Network 5G 局域網 5GC 5G Core Network 5G 核心網 AIDC Automatic Id

64、entification and Data Collection 自動數據捕獲和自動數據收集 CAGR Compound Annual Growth Rate 復合年均增長率 eMBB Enhanced Mobile Broadband)增強移動寬帶 FWA Fixed Wireless Access 固定無線接入 IoT Internet of Things 物聯網 MIMO Multiple Input,Multiple Output 多輸入、多輸出 LPWA Low-Power Wide-Area 低功率廣域網絡 LGA Land Grid Array 柵格陣列封裝 LCC Leadle

65、ss Chip Carriers 芯片封裝方式 RedCap Reduced Capability 5G 輕量化 SCADA Supervisory Control And Data Acquisition 即數據采集與監視控制系統 SLA Service Level Agreement 服務等級協議 ToG To Governmen 政府客戶 URLLC Ultra Reliable Low Latency Communication 超高可靠低時延通信?技術與實踐白皮書010203040506070809101112131415161718192021參 編 單 位中 興 通 訊 股 份

66、有 限 公 司中 移 物 聯 網 有 限 公 司福 建 省 四 信 數 字 科 技 集 團 有 限 公 司深 圳 市 廣 和 通 無 線 股 份 有 限 公 司深 圳 高 新 興 物 聯 科 技 有 限 公 司華 潤 建 材 科 技 有 限 公 司 2024 ZTE Corporation.All rights reserved.2024版權所有 中興通訊股份有限公司 保留所有權利地址：深圳市南山區高新技術產業園科技南路55號中興通訊大廈 郵政編碼：518057電話：+86-755-26770000 傳真：+86-755-26771999 網址：作 者柏鋼、唐雪、劉爽、彭海清、徐方、曹妮、郭婧娜、丁光河、胡浩、黃穎恒、紀中偉、劉君、劉偉剛、劉建業、魯東海、孟曉斌、倪燕子、秦芳、邱迪、束裕、王紅欣、汪競飛、武向軍、肖小珊、熊曼卿、徐法祿、閆麗娟、葉郁文、朱良正尹燕、李曉磊、何炳楠、郭繼偉、黃偉林張志坤，張宏杰，曾原野，藍朝斌，楊春寶陶曦、許良翮、郭建濤、鄭銀容、陶曉敏黃興華、黃靖晶、葉建強黃凜希，劉輝，王愿杰安權、卞易翔01020304050607080910111213141516171819202122