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作者：趙小飛，物聯(lián)網(wǎng)智庫 原創(chuàng)
導(dǎo)讀
RedCap目前受到熱捧，業(yè)界對其寄予提升5G物聯(lián)網(wǎng)終端規(guī)模應(yīng)用的厚望，不過短期內(nèi)RedCap并不能替代4G成為中高速率物聯(lián)網(wǎng)的主流，我們需要從差異化入手，尋找RedCap原生的應(yīng)用，通過做大原生應(yīng)用場景來逐漸驅(qū)動(dòng)生態(tài)成熟。
在上周結(jié)束的第31屆中國國際信息通信展覽會(huì)上，正值5G商用牌照發(fā)放4周年，5G的各類進(jìn)展成為本次展會(huì)最大的熱點(diǎn)。其中，面向物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新的5G技術(shù)RedCap也同樣受到了熱捧，產(chǎn)業(yè)鏈大量企業(yè)支持，且預(yù)計(jì)今年年底或明年年初能夠?qū)崿F(xiàn)商用。
不過，在筆者看來，吸取此前不同蜂窩物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)商用的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，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(dòng)其他場景的應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)生態(tài)的成熟。對這一問題，筆者有幾點(diǎn)思考，希望能給業(yè)界提供參考。
明確對標(biāo)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(xiàn)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(shù)以及放寬下行鏈路調(diào)制階數(shù)，從而降低基帶復(fù)雜性，減少所需接收分支的最小數(shù)量并允許在所有頻段中進(jìn)行半雙工操作，從而實(shí)現(xiàn)降低天線和射頻組件的材料成本，使5G終端復(fù)雜度和成本下降50%以上。
不過，我們應(yīng)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(biāo)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(xiàn)有5G終端和場景相比并沒有太大意義。
3GPP在對RedCap立項(xiàng)的時(shí)候，就明確了其場景和替代性技術(shù)，目前已在業(yè)界形成共識(shí)。在場景方面，3GPP開始定義了3類場景，即可穿戴設(shè)備、工業(yè)傳感器和視頻傳輸，在實(shí)踐中，由于RedCap對于中高速率物聯(lián)網(wǎng)的支持，也用于無人機(jī)、車聯(lián)網(wǎng)、智慧電力等場景。對于替代性技術(shù)來說，3GPP明確R17版本RedCap的性能應(yīng)該低于eMBB和uRLLC，但高于Cat.1和Cat.1 bis，可以說是對現(xiàn)有LTE Cat.4形成替代；在R18版本標(biāo)準(zhǔn)中，3GPP提出增強(qiáng)版的eRedCap應(yīng)該覆蓋LTE Cat.1和Cat.1 bis，但不應(yīng)該與NB-IoT、Cat.M等低功耗廣域網(wǎng)形成重疊，這一提議最終形成共識(shí)，可以說未來R18版本的RedCap將會(huì)對4G LTE形成全面替代。
因此，發(fā)展RedCap的產(chǎn)業(yè)生態(tài)，需要聚焦于Cat.4、Cat.1這些4G物聯(lián)網(wǎng)的場景，并對4G物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)形成明顯優(yōu)勢，才能實(shí)現(xiàn)規(guī)?；膽?yīng)用。
RedCap相對于替代對象的優(yōu)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(shù)，RedCap具備了5G原生技術(shù)的大量特點(diǎn)，體現(xiàn)出移動(dòng)通信代際演進(jìn)中的技術(shù)進(jìn)步。
相對于依托4G LTE的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，RedCap融合了網(wǎng)絡(luò)切片、定位、低時(shí)延、大容量等5G新的能力，而且網(wǎng)絡(luò)效率和安全性更好，具有明顯的代際升級(jí)特點(diǎn)，而且能夠?qū)崿F(xiàn)5G統(tǒng)一空口的接入，在豐富物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)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(shí)現(xiàn)大容量和高帶寬共存的優(yōu)勢；又如，RedCap支持5G LAN，對終端進(jìn)行不同分組，打破物理距離限制，形成更安全的局域網(wǎng)絡(luò)，并對不同分組定義不同的網(wǎng)絡(luò)性能，實(shí)現(xiàn)簡化網(wǎng)絡(luò)組織和終端之間靈活訪問。
從去年后半年開始，產(chǎn)業(yè)界緊鑼密鼓地進(jìn)行大量RedCap的端到端測試和預(yù)商用驗(yàn)證，在這些測試和驗(yàn)證過程中，由于具備5G原生能力，RedCap在一些方面表現(xiàn)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(lián)網(wǎng)應(yīng)用的業(yè)務(wù)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(lián)通在嘉定場外測試結(jié)果顯示，RedCap毫米級(jí)時(shí)延明顯優(yōu)于4G網(wǎng)絡(luò)。
可見，相對于4G，RedCap在5G代際升級(jí)中的優(yōu)勢還是非常明顯，形成了對4G物聯(lián)網(wǎng)的潛在替代。
5G賦予的代際升級(jí)的技術(shù)優(yōu)勢能否轉(zhuǎn)化成商用的優(yōu)勢？
RedCap商用是一個(gè)系統(tǒng)性的工程，商用化的顯著優(yōu)勢是在大量相關(guān)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(shù)優(yōu)勢，能為商用甚至替代4G物聯(lián)網(wǎng)提供多大的貢獻(xiàn)？目前來看，短期內(nèi)似乎并不明顯，因?yàn)橐?guī)?；逃眠€需跨越多座“大山”，這些技術(shù)優(yōu)勢并不足以讓產(chǎn)業(yè)界義無反顧的擁抱RedCap。
筆者在此前多篇文章中指出，應(yīng)該充分認(rèn)識(shí)到RedCap商用過程的長期性特點(diǎn)，做好自身產(chǎn)品路線圖和節(jié)奏的規(guī)劃。其中相關(guān)因素包括：一是充分認(rèn)識(shí)到5G網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)升級(jí)節(jié)奏的長期性。因?yàn)槟壳?G基礎(chǔ)設(shè)施完善，4G基站數(shù)量超過600萬，對4G物聯(lián)網(wǎng)支持力度是空前的；另外，5G基站數(shù)量雖然超過270萬，但5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)速度開始放緩，RedCap應(yīng)用規(guī)模和場景范圍受到了很大限制，尤其是基于公網(wǎng)的場景。二是充分認(rèn)識(shí)到RedCap終端成本下降的長期性。終端硬件發(fā)展規(guī)律決定短期內(nèi)成本下降有限，從之前的NB-IoT、Cat.1模組的發(fā)展歷史足以證明。
從終端側(cè)來看，今年年初高通推出X35的芯片，國內(nèi)多家模組廠商也宣布推出RedCap模組，各主流的物聯(lián)網(wǎng)芯片廠商預(yù)計(jì)在1-2年內(nèi)會(huì)紛紛推出RedCap芯片，屆時(shí)終端側(cè)會(huì)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(yōu)勢，但首先需要5G網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施成為主流。
從網(wǎng)絡(luò)側(cè)來看，初期商用時(shí)，現(xiàn)有的5G基站需要進(jìn)一步升級(jí)以支持RedCap應(yīng)用。雖然無需更換基站，僅需軟件升級(jí)即可實(shí)現(xiàn)對RedCap的支持，但由于初期應(yīng)用場景和規(guī)模有限，帶來收入有限，這一升級(jí)的成本也是對運(yùn)營商的一筆不小的投入，在當(dāng)前基礎(chǔ)設(shè)施投資放緩的情況下是一個(gè)挑戰(zhàn)。
RedCap雖然相對4G有明顯的技術(shù)優(yōu)勢，但很顯然這些技術(shù)優(yōu)勢在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中只是輕量級(jí)的優(yōu)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(lián)網(wǎng)，因而短期內(nèi)對商業(yè)化貢獻(xiàn)有限。如果強(qiáng)行推動(dòng)RedCap替代4G物聯(lián)網(wǎng)的成熟場景，會(huì)讓人覺得RedCap有些“雞肋”，因而需要找到合適的破局點(diǎn)。
尋找破局方向，聚焦RedCap原生場景來推動(dòng)初期落地
回顧物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展歷史，此前的NB-IoT、Cat.1對2G/3G物聯(lián)網(wǎng)也形成了技術(shù)優(yōu)勢，但短期內(nèi)并不能轉(zhuǎn)化為商業(yè)化優(yōu)勢，在2G/3G大規(guī)模退網(wǎng)的情況下，NB-IoT和Cat.1才實(shí)現(xiàn)了規(guī)?；纳逃?。換言之，相比NB-IoT、Cat.1的技術(shù)優(yōu)勢，2G/3G的退網(wǎng)才是促成NB-IoT和Cat.1大規(guī)模商用更重要的因素，用戶沒有了選擇，才會(huì)加速NB-IoT和Cat.1的采用。
那么，面對中速率物聯(lián)網(wǎng)場景，RedCap初期商用中如何破局？如果向4G物聯(lián)網(wǎng)成熟的場景“開戰(zhàn)”，4G物聯(lián)網(wǎng)相對低廉的成本和4G網(wǎng)絡(luò)長久的服役周期，預(yù)計(jì)會(huì)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(jìn)產(chǎn)業(yè)生態(tài)的成熟。筆者看來，可以從以下幾個(gè)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(wǎng)絡(luò)切片、定位、低時(shí)延、大容量等5G新的能力。在一些中高速物聯(lián)網(wǎng)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(yōu)勢就能轉(zhuǎn)化為商用的優(yōu)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(shù)；R17定位的能力進(jìn)一步升級(jí)，定位精度提升至厘米級(jí)，降低定位時(shí)延，滿足了很多工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的嚴(yán)苛需求。RedCap融合定位技術(shù)，通過5G中高速終端即可實(shí)現(xiàn)園區(qū)、倉庫、工廠資產(chǎn)和人員定位，覆蓋室內(nèi)室外場景，這是4G物聯(lián)網(wǎng)無法做到的。今年4月份，智聯(lián)安發(fā)布了RedCap高精度低功耗定位芯片，能夠支持在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)場景下的亞米級(jí)定位，可以說是為相應(yīng)場景提供5G原生能力。同時(shí)，RedCap融合定位技術(shù)相對于衛(wèi)星定位、UWB定位等均具有一定的優(yōu)勢，可以根據(jù)場景需求，與其他定位方式實(shí)現(xiàn)融合。
在產(chǎn)業(yè)數(shù)字化發(fā)展的大背景下，工業(yè)、物流、能源等各行業(yè)一定會(huì)涌現(xiàn)出大量的場景，對于網(wǎng)絡(luò)切片、定位、低時(shí)延、大容量等5G原生能力提出需求，業(yè)界應(yīng)該對此進(jìn)行深入挖掘，通過RedCap提供與4G物聯(lián)網(wǎng)差異化的服務(wù)。
2、5G網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用為主的場景：5G專網(wǎng)
正如2G/3G退網(wǎng)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(wǎng)絡(luò)應(yīng)用為主的場景，用戶對于4G的選擇有限，更多會(huì)選擇5G？或許目前在各行業(yè)大力部署的5G專網(wǎng)能為Redcap的應(yīng)用提供友好的環(huán)境。
若采用5G公網(wǎng)推動(dòng)RedCap的應(yīng)用，面臨的是5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋不足的天然條件，只能采用雙模終端，在沒有5G信號(hào)情況下回落到4G網(wǎng)絡(luò)，例如車聯(lián)網(wǎng)、智慧電力等需要大范圍移動(dòng)的終端。在這種情況下，4G網(wǎng)絡(luò)深度和廣度覆蓋，以及成本優(yōu)勢，使RedCap相形見絀。
然而，在專網(wǎng)環(huán)境下卻是另一種情形。5G專網(wǎng)目前已成為很多行業(yè)的選擇，不論是虛擬專網(wǎng)、混合專網(wǎng)，還是獨(dú)立專網(wǎng)，對于用戶的覆蓋已不是問題。更為重要的是，5G專網(wǎng)提供給行業(yè)客戶一個(gè)安全、隔離的專用網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，這個(gè)環(huán)境下采用統(tǒng)一的5G空口接入，涵蓋行業(yè)客戶各類場景。以工業(yè)場景為例，各類工業(yè)傳感器、物流倉儲(chǔ)等數(shù)據(jù)通過5G專網(wǎng)實(shí)現(xiàn)上下行交互。在這一環(huán)境下RedCap大有用武之地，實(shí)現(xiàn)工業(yè)場景中各類中高速物聯(lián)設(shè)備的連接，而4G物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)此時(shí)無法發(fā)揮作用。
國內(nèi)各家運(yùn)營商積極推動(dòng)5G專網(wǎng)的建設(shè)，其中虛擬專網(wǎng)最為典型。工信部數(shù)據(jù)顯示，截至目前，我國已累計(jì)建成5G行業(yè)虛擬專網(wǎng)超1.6萬個(gè)，覆蓋工業(yè)、港口、能源、醫(yī)療等多個(gè)領(lǐng)域，業(yè)界也在積極推動(dòng)輕量化5G核心網(wǎng)、基站，推動(dòng)5G行業(yè)虛擬專網(wǎng)數(shù)量持續(xù)增長，加上RedCap這一輕量級(jí)終端技術(shù)，相信未來5G專網(wǎng)將成為信息化轉(zhuǎn)型的重要數(shù)字底座。
去年8月，工信部印發(fā)了《5G全連接工廠建設(shè)指南》，提出推動(dòng)萬家企業(yè)開展5G全連接工廠建設(shè)，建成1000個(gè)分類分級(jí)、特色鮮明的工廠，打造100個(gè)標(biāo)桿工廠，推動(dòng)5G融合應(yīng)用縱深發(fā)展。5G全連接工廠的建設(shè)，就是一個(gè)RedCap廣泛應(yīng)用的場所。今年5月，中國電信和華為在深圳完成了RedCap+工業(yè)5G定制網(wǎng)全國首商用驗(yàn)證，成功實(shí)現(xiàn)了5G AGV、數(shù)據(jù)采集等場景RedCap的應(yīng)用，可以說是RedCap原生場景的典型實(shí)踐。
3、面向超長周期的場景，提前規(guī)避4G退網(wǎng)的影響
當(dāng)前4G是移動(dòng)通信最主流的制式，網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施最為完善，對于4G退網(wǎng)這一話題似乎還遙遙無期，因此當(dāng)前應(yīng)用Cat.1、Cat.4的物聯(lián)網(wǎng)場景還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不用考慮4G退網(wǎng)帶來的影響。不過，也有部分物聯(lián)網(wǎng)場景需要超長周期、持續(xù)穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)支持，尤其是針對一些環(huán)境惡劣、長期免維護(hù)的終端，其生命周期超過10年甚至近20年，這種場景在當(dāng)前開始部署時(shí)，就需要充分考慮未來移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)代際升級(jí)帶來的影響，選擇5G技術(shù)能夠?yàn)槠渖芷诜?wù)提供保障，因此RedCap是優(yōu)先選擇。不過，從目前來看，這一類場景相對較少。
結(jié)語
RedCap目前受到熱捧，業(yè)界對其寄予提升5G物聯(lián)網(wǎng)終端規(guī)模應(yīng)用的厚望，并認(rèn)為RedCap能夠有效降低5G應(yīng)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(lián)網(wǎng)的場景遷移到5G平臺(tái)上。從商用角度來看，短期內(nèi)RedCap并不能替代4G成為中高速率物聯(lián)網(wǎng)的主流，而且似乎形成一種“雞肋”式的尷尬境遇。這個(gè)問題不可回避，短期內(nèi)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(yīng)用，通過做大原生應(yīng)用場景來逐漸驅(qū)動(dòng)生態(tài)成熟。
