：物联网的RedCap/eRedCap

目录执行摘要4引言6技术考量9RedCap11eRedCap15进一步降低设备复杂性15进一步降低能源消耗。15RedCap/eRedCap 用例16网络部署和设备生态系统成熟度185G RedCap在物联网部署中的状态（测试、试点和商用）20结论21附录22 免责声明Copyright © 2025 GSM Association版权声明对本文件及其实施的获取和分发仅限于经安全分类许可的人员。本文件对协会具有机密性，并受版权保护。本文件仅供其提供之目的使用，其包含的信息未经协会事先书面批准，不得以全部或部分形式向未经安全分类许可的人员披露或以任何其他方式提供。GSM协会（“协会”）对本文件中包含的信息的准确性、完整性或及时性不作任何陈述、保证或承诺（明示或暗示），不承担任何责任，并在此免除对此类信息所负的任何责任。本文件中包含的信息可能会在没有事先通知的情况下发生变化。由我们的成员领导，我们代表更广泛生态系统中超过1,100家运营商和企业的利益。GSMA还在世界领先的活动中团结业界，例如MWC（在巴塞罗那、基加利、拉斯维加斯和上海）以及M360系列活动。安全分类：非机密关于GSMAGSMA是一个全球性组织，致力于统一移动生态系统，释放连接的全面力量，使人们、行业和社会蓬勃发展。 反垄断通知作为GSMA的成员，您加入了一个充满活力的行业领袖和远见卓识者的社区——帮助塑造移动技术及其对全球社会变革性影响的未来。我们身处移动行业的核心位置，意味着您可以获得独家访问我们的技术专家、数据和洞察，以及无与伦比的建立联系、创新支持和技术加速的机会。解锁GSMA会员的益处此处包含的信息完全符合移动通信协会的反垄断合规政策。如需更多信息，请访问：http://www.gsma.com/membership/ 03 / 24 ————1 另称新无线电-轻mMTC - 大规模机器Type Communications大规模物联网设备复杂性非常低数据传输率非常低长电池寿命包含NB-loT和LTE-M图1，RedCap/eRedCap针对5G用例的定位在IMT-2020中定义的组)最初的5G 3GPP版本（版本15）旨在面向三种服务类别中的应用——增强型移动宽带（eMBB）、超可靠低延迟通信（uRLLC）和低吞吐量且电池高效的大规模机器类型通信（mMTC），这些类别是根据国际电信联盟无线电通信部门（ITU-R）的IMT-2020规范定义的。在全球范围内多家5G网络投入商用后，出现了对一种5G变体的需求，这种变体在性能和成本上进行优化，以适应介于这些初始服务类别之间的用例。为填补这一空白，5G RedCap（降低能力）1) 在3GPPRelease 17中被引入作为一种5G变体（见图1），随后出现了更精简的5G执行摘要 eMBB5G RedCap中端速度& NR设备复杂性5G eRedCap低端速度& NR设备复杂性mMTC 04 / 24——————执行摘要高数据速率高频谱效率(CA/MlMO)高产能uRLLC - 超可靠低延迟通信超可靠性低延迟关键任务应用uRLLCeRedCap（增强型降级能力），在版本18中明确规定，移动网络运营商（MNOs）现在能够借助5G标准服务所有物联网用例，包括那些要么对低功耗广域网（LPWA）连接的5G mMTC（NB-IoT和LTE-M）实现过于苛刻，要么对于5G新无线电（5G NR）的eMBB和uRLLC超高性能过于基础的应用。eMBB - 增强型移动宽带 最后，5G RedCap和eRedCap有望在未来物联网部署中发挥重要作用，成为仍在传统2G、3G和4G网络上通信的服务的主要迁移路径。由于RedCap将逐步普及，且全球漫游框架尚未建立，RedCap和LTE将在一段时间内共存，以满足上述物联网应用的需求。技术迁移的步伐将主要取决于各个移动网络运营商的策略，一些地区将比其他地区更快地采用RedCap。— 无线工业传感器：监测和控制远程设备以提高工业环境中的效率与安全性。— 视频监控：传输实时视频流以提升安全性并预防犯罪。— 智能电网：监测和管理电力系统，以帮助提高能源供应的效率与可靠性。— 智能可穿戴设备：连接用于独工作业人员、公共安全官员、辅助生活或健康与健身追踪的可穿戴设备。RedCap和eRedCap基于5G独立组网（SA）架构，因此能够为物联网应用带来多种益处，例如：这些改进还带来了设备复杂性和成本的显著降低，使RedCap/eRedCap成为一系列物联网应用的理想选择，例如：— 更高的峰值数据速率：提供比mMTC更优越的数据速率，相当于较低LTE类别，意味着5G RedCap能够支持智能电网监控、视频监控和其他更苛刻的应用。— 降低的延迟：往返延迟低于或等于LTE，能够支持需要近乎实时数据交换的应用，例如工业自动化、无线传感器、可穿戴设备，甚至低端扩展现实设备。— 降低的功耗：改进的电源效率延长了电池供电设备的寿命。这对那些原始5G NR消耗过多能量的设备（如可穿戴设备或传感器）来说至关重要。 引言并提高成本效益。支持这些协议的设备将使用更少的带宽和处理能力，使该技术在不需要5G新无线电（NR）的极高数据速率，但需要更低的功耗和更高的成本效益的应用中成为理想选择。在网络方面，RedCap/eRedCap将使MNOs能够在给定的频谱内支持更多数量的5G SA设备。在当今瞬息万变的无线世界，eRedCap（增强型减少能力）技术正成为颠覆性变革的关键技术，它们能够推动物联网行业实现现代化，并利用云原生5G独立组网（SA）技术的优势。RedCap和eRedCap填补了移动宽带（eMBB）及超可靠低时延通信（uRLLC）5G服务类别与低成本、功耗优化的海量机器类型通信（mMTC）NB-IoT和LTE-M设备之间存在的空白。RedCap/eRedCap为绝大多数物联网设备——从工业网关和路由器等——提供支持。— 云原生网络：解耦的核心网络功能以应用程序形式运行在Kubernetes容器中，从而实现网络资源的快速扩展以应对高流量和信令负载。— 5G NR无线电协议：优化后的用户面支持远超以往的数据吞吐量——超低延迟：能够在靠近终端客户的数据中心或网络边缘部署互联网连接的能力。—— 网络切片：为单个用户预留和优先分配无线电资源。—— 网络作为API：允许物联网应用程序通过API调用请求网络功能和服务，这得益于GSMA的开放网关倡议。随着5G SA的问世，3GPP网络能力得到了显著提升，这得益于众多新功能。：这些卫星应用（SA）能力有望进一步增强各种传统的物联网（IoT）应用，从智慧城市到工业自动化。然而，相对较高的 06 / 24至目前为止对此项创新的贡献。RedCap和eRedCap可以进行通信，所有业务和消费者物联网应用——从5G到6G。通过提供更先进的选while assuring end-customers that their hardware is between the h截至目前通过4G进行处理，以便他们能从满足需求的全面解决方案中可扩展性、成本效益以及POS设备和中端智能电表的改进。：在5G SA物联网应用中贯穿各行业。RedCap和eRedCap成功平衡总而言之，RedCap和eRedCap将在5G物联网的格局中发挥日益关键的作用。这两种技术为所有5G技术的进步敞开了大门，同时提供了节能优势。以此方式，RedCap和eRedCap预计将加速未来的增长和多元化。5G SA 功能硬件的成本限制了接入变化，将 5G SA 的优势扩展到更广泛的物联网设备。移动网络运营商将终于能够通过其 5G 网络服务低数据率的传感器和可穿戴设备，以及更复杂的设备。这最终减少了对未来网络战略决策中 4G 基础设施的依赖，并为其做好了进入 6G 时代的准备。 缩略语术语 峰值数据速率图2，NB-IoT、LTE-M、RedCap、和eRedCap在5G的背景下尽管这一现象在全球许多市场普遍存在，但现在情况正在发生变化，这一转变将确保连接业务的未来可行性。许多移动网络运营商计划逐步减少2G和3G容量，甚至完全停用这些网络。此外，随着5G新功能的推出将新型蜂窝技术引入长达10年的服务生命周期。此外，随着移动网络运营商（MNOs）同步解决其不断变化的需求变得越来越具有挑战性。最终，维护多个传统蜂窝频谱效率低下的传统网络。技术考量 更高的LTE类别LTE类别4LTE类别3LTE类别2LTE类别14G 基础设施，为创新打开了大门。：分析师预计，具有吸引力的商业模式，4G现有移动网络高度依赖于采用将停滞在接下来的几年。长期业务、网络和频谱战略由于这些原因，理解MNOs至关重要。这在NB-IoT的情况下尤其如此RedCap和eRedCap所提供的可能性，以及LTE-M，其中用户设备被密切关注这一不断演变的情况，随着GSMA 5G物联网设备的安装基：技术，以及它们与既定网络的比较，每个网络服务于不同的设备类5G和4G等效技术（见图2）。使用过时的电信协议是一个关键信息，is that RedCap and eRedCap are not replacement results in gradu用于低带宽5G mMTC的技术占用了物联网客户群的一个显著比例Legacy NRRel.17 RedCapRel.18 eRedCapLTE-MNB-IoT5GIoT Community最近发布了移动物联网在5G未来白皮书。这份文档对RedCap和eRedCap技术LTE-M和NB-IoT进行了概述。相反，新5G SA变种的目的是将大部分传统业务迁移到尖端5G SA网络，包括当前由2G、3G和4G（Cat 4和Cat1/1bis）服务的用例。通过采用RedCap，企业可以将其物联网设备的前景保障到2030年代中期，这远超许多现有4G网络运营的寿命。 09 / 24 吞吐量复杂性RedCapeRedCapLTE-MNB-IoT减少减少总的来说，重要的是要牢记，所有5G物联网设备的性能可能会因不同网络而异，因为移动网络运营商可能激活不同的网络能力和配置。各个移动网络运营商将能够向物联网客户提供有关可用的网络能力以及为特定用例需要实施的设备要求的详细信息。虽然RedCap设备与传统的5G NR相比可能具有“降低的功能”，但它们仍能发送和接收大量数据——相当于LTE Cat 4，支持短信，甚至可以处理VoNR通话。此外，5G RedCap设备在成本上与其LTE Cat 4同类产品具有竞争力，同时支持更小的外形尺寸和比传统5G NR设备更长的电池寿命。相比之下，5G eRedCap预计将进一步降低设备成本并延长电池寿命，同时确保比LTE-M和NB-IoT更高的速度，并达到与LTE Cat 1相似的速率（见图3）。(1) 尽管 eRedCap 技术上可以支持语音，但这在实地尚未得到测试。(2) 尽管 LTE-M 技术上可以支持语音，但很少有运营商部署了该功能。注 - 在部署语音解决方案时，需谨慎了解您可能需要遵守的当地紧急呼叫法规。图3，非NR 5G技术的性能比较 5G设备收发器的简化RedCap5G降低能力最初在3GPP Release 17规范中定义。其目标是通过降低成本与传统的4G及其已建立的生态系统竞争：到目前为止，企业拥有物联网设备，同时简化了设备的基带和射频架构。RedCap用户设备在FR1频段支持最高20 MHz的带宽部分，在FR2频段支持最高100 MHz的带宽部分。因此，在具有更大带宽的5G载波部署中，应针对RedCap在5G无线接入网络（RAN）上配置专用20 MHz的带宽部分（或更低带宽）。然而，根据移动网络运营商（MNO）的RAN基础设施，也有可能在更小的载波带宽内部署RedCap，例如在10 MHz频谱中。相比之下，具备完全功能的5G NR设备在FR1频段支持最高100 MHz的带宽部分，在FR2频段支持最高200 MHz的带宽部分。此外，RedCap用户设备不能在多个频谱载波上组合同时数据传