隨著5G無(wú)線通信的推廣，其標(biāo)準(zhǔn)也在不斷演進(jìn)。5G在最初的標(biāo)準(zhǔn)中，定義了三大類應(yīng)用，即用于高性功能通信場(chǎng)景的大寬帶高速互聯(lián)eMBB，用于可靠低延遲通信的URLLC，以及用于超大通信覆蓋面積，主要針對(duì)低成本IoT應(yīng)用的LPWA。這三類應(yīng)用覆蓋并賦能了大量新的應(yīng)用場(chǎng)景，包括手機(jī)、工業(yè)、IoT的等等。而在明年即將正式發(fā)布的最新5G標(biāo)準(zhǔn)（3GPP Release 17）中，則定義了一種更細(xì)化的新5G標(biāo)準(zhǔn)，即Reduced Capacity（RedCap，意為“低容量”），主要針對(duì)對(duì)于通信帶寬有一定需求，但是同時(shí)對(duì)于成本也有要求的應(yīng)用場(chǎng)景，例如可穿戴設(shè)備。

　　從標(biāo)準(zhǔn)的定義上來(lái)看，5G RedCap最主要的不同包括：

　　帶寬較?。合鄬?duì)于之前的100MHz（FR1）/200MHz （FR2）帶寬，RedCap的帶寬為20MHz（FR1）/100MHz（FR2）。

調(diào)制方式較為簡(jiǎn)單：RedCap使用64QAM，相比之前的256QAM調(diào)制方式來(lái)說(shuō)有顯著簡(jiǎn)化，這意味著無(wú)論是射頻部分還是基帶部分的要求都有所降低。

MIMO簡(jiǎn)化：RedCap通常只使用單個(gè)射頻鏈路，而傳統(tǒng)5G需要使用2-4層MIMO

　　RedCap的帶寬雖然較傳統(tǒng)5G要小，但是它的碼率并不低，其下行和上行碼率在單鏈路20MHz帶寬的情況下可達(dá)75/50 Mbps。相對(duì)地，4G LTE Cat1在使用20MHz帶寬的時(shí)候，其下行和上行碼率則只有10/5Mbps，可見(jiàn)相對(duì)于4G LTE Cat1來(lái)說(shuō)，RedCap的數(shù)據(jù)率仍然有顯著提升。

　　另一方面，相對(duì)于傳統(tǒng)5G來(lái)說(shuō)，RedCap的鏈路復(fù)雜度和成本則有明顯改善。通過(guò)簡(jiǎn)化射頻鏈路數(shù)量并簡(jiǎn)化MIMO和調(diào)制方式，RedCap的成本根據(jù)3GPP的估計(jì)可以減小2-5倍。另外，在RedCap標(biāo)準(zhǔn)中還引入了一些節(jié)省功耗的手段（例如延長(zhǎng)喚醒間隔），這也將能減小使用RedCap設(shè)備的功耗。

　　5G RedCap帶來(lái)的新市場(chǎng)機(jī)會(huì)

　　如前所述，5G RedCap主要針對(duì)的是對(duì)于帶寬、功耗、成本等需求都基于eMBB和LPWA之間的應(yīng)用：它的帶寬和通信碼率低于eMBB，但是遠(yuǎn)高于LPWA；它的功耗和成本高于LPWA，但是卻又遠(yuǎn)低于eMBB。目前來(lái)看，這樣的需求介于中間的應(yīng)用主要是可穿戴設(shè)備，以及安防等應(yīng)用使用的視頻監(jiān)控。

　　以智能手表為例的可穿戴設(shè)備是RedCap的主要目標(biāo)市場(chǎng)之一。目前，市面上的支持蜂窩通信的可穿戴智能手表中，通常使用LTE（主要用于高端手表例如Apple Watch）或更早的標(biāo)準(zhǔn)（例如3G甚至2G GSM，通常用于中低端手表），但是這樣的標(biāo)準(zhǔn)難以滿足未來(lái)智能手表對(duì)于通信速度的需求。例如，目前已經(jīng)有智能手表支持視頻通話，而未來(lái)這樣的需求可能會(huì)越來(lái)越多，因此對(duì)于蜂窩無(wú)線通信的速度會(huì)有越來(lái)越高的需求，而RedCap所支持的下行75Mbps的碼率將能更好地支持類似的多媒體應(yīng)用。更重要的是，視頻通話不僅僅需要較高的下行碼率，對(duì)于上行碼率也有需求，而RedCap在上行碼率上擁有相對(duì)LTE cat1高達(dá)10倍的提升，因此將會(huì)成為相關(guān)應(yīng)用較好的選擇。

　　另一方面，可穿戴設(shè)備對(duì)于復(fù)雜度、功耗和成本也有其考量。5G RedCap需要的射頻通信鏈路較為簡(jiǎn)單，需要的天線數(shù)目較傳統(tǒng)5G要少，因此能更好地滿足可穿戴設(shè)備對(duì)于尺寸的需求，同時(shí)5G RedCap在成本上和功耗上的優(yōu)勢(shì)也會(huì)給可穿戴設(shè)備帶來(lái)很大幫助。我們認(rèn)為，隨著5G RedCap在可穿戴設(shè)備上的推廣開(kāi)，我們會(huì)看到以智能手表為代表的的新一代可穿戴設(shè)備進(jìn)一步智能化（例如可以在5G RedCap較高通信碼率和較低延遲的支持下運(yùn)行在云端的人工智能算法）和多媒體化（例如更高質(zhì)量的視頻通話）。

　　5G RedCap的另一大應(yīng)用是以安防為代表的的視頻監(jiān)控應(yīng)用。在這類視頻監(jiān)控應(yīng)用中，最關(guān)鍵的需求是可靠性以及上行碼率，同時(shí)對(duì)于成本也有一定考量。5G RedCap在提供可靠的通信覆蓋的同時(shí)，其主要優(yōu)勢(shì)在于能提供足夠的上行碼率（50Mbps可以支持高清視頻傳輸），同時(shí)復(fù)雜度也相較于之前的方案（LTE Cat 4）大大改善。我們認(rèn)為，5G RedCap也將會(huì)對(duì)于各種智能監(jiān)控，尤其是在大規(guī)模野外部署的監(jiān)控（例如用于智能農(nóng)業(yè)的視頻監(jiān)控），起到很強(qiáng)的助推作用，從而讓5G能更好地服務(wù)于這些下一代智能行業(yè)應(yīng)用。

　　芯片競(jìng)爭(zhēng)格局

　　5G RedCap將會(huì)為5G打開(kāi)全新的市場(chǎng)，因此可望會(huì)成為芯片公司的爭(zhēng)奪目標(biāo)。首先，我們可以大概預(yù)估支持5G RedCap的modem芯片的上市時(shí)間，為此我們可以參考之前第一版5G標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布和之后的芯片上市時(shí)間：5G第一版標(biāo)準(zhǔn)于2018年第一季度正式發(fā)布，而此后modem芯片首發(fā)時(shí)間大約是2019年第三季度（高通 X50）和第四季度（高通X55，三星 Exynos S5100，聯(lián)發(fā)科Dimensity 700）；而5G RedCap預(yù)計(jì)于2022年第二季度發(fā)布，因此我們估計(jì)芯片將于2023年第四季度左右上市，因此我們最早可能會(huì)在2024年左右看到使用5G RedCap的可穿戴設(shè)備。

　　在5G RedCap的芯片競(jìng)賽中，目前高通是聲勢(shì)最大的。在今年六月底于巴塞羅那舉辦的世界移動(dòng)技術(shù)大會(huì)（Mobile World Congress）中，高通已經(jīng)展示了其5G RedCap的原型系統(tǒng)。我們估計(jì)高通也將延續(xù)其在競(jìng)爭(zhēng)中首先推出X50 5G modem的勢(shì)頭，可能在2023年首先推出支持5G RedCap的modem芯片。

　　除了高通之外，三星估計(jì)也會(huì)在5G RedCap芯片競(jìng)賽中扮演重要角色。三星的智能手表目前在全球智能手表的市場(chǎng)占有率名列前茅，為了牢牢占據(jù)5G智能手表的市場(chǎng)，我們估計(jì)三星支持5G RedCap的芯片也將會(huì)在2023到2024年搭配其相關(guān)產(chǎn)品一起推出。相對(duì)而言，目前智能手表出貨量最大的蘋果是否會(huì)使用自研的5G RedCap芯片則存在一定的不確定性。蘋果確實(shí)在大力發(fā)展其自研無(wú)線通信芯片團(tuán)隊(duì)，但是其5G智能手表是否會(huì)首先使用自研的5G RedCap芯片還是會(huì)直接采購(gòu)其他廠商的產(chǎn)品（例如高通），目前的信息還不足夠我們做出一個(gè)較好的判斷。另外，中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)的聯(lián)發(fā)科預(yù)計(jì)也將會(huì)在相應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)推出相應(yīng)產(chǎn)品。

　　中國(guó)大陸的芯片公司在5G RedCap領(lǐng)域也有很不錯(cuò)的機(jī)會(huì)。從技術(shù)上來(lái)說(shuō)，5G RedCap芯片的復(fù)雜度略低，設(shè)計(jì)門檻總體來(lái)說(shuō)要低于5G eMMB產(chǎn)品，同時(shí)需要的半導(dǎo)體工藝節(jié)點(diǎn)也不一定要最先進(jìn)的節(jié)點(diǎn)。中國(guó)公司同時(shí)也有動(dòng)力去牢牢抓住5G RedCap市場(chǎng)：目前在全球智能手表市場(chǎng)中，華為和三星以8%的份額并列第二，因此我們認(rèn)為自研5G RedCap芯片對(duì)于華為來(lái)說(shuō)將會(huì)成為一個(gè)能實(shí)現(xiàn)差異化競(jìng)爭(zhēng)的重要砝碼。同時(shí)，由于5G RedCap需要的射頻前端復(fù)雜度預(yù)期會(huì)比傳統(tǒng)5G要低，加之目前離正式上市還有3年時(shí)間，我們可能可以樂(lè)觀地估計(jì)到2024年華為有機(jī)會(huì)能推出基于自研芯片加上國(guó)產(chǎn)化射頻前端方案的5G RedCap智能手表。此外，智能視頻監(jiān)控領(lǐng)域的5G RedCap對(duì)于華為來(lái)說(shuō)也將是一個(gè)重要的市場(chǎng)，同時(shí)由于視頻監(jiān)控對(duì)于功耗的需求相對(duì)較為寬松，這更加保證華為即使只能使用成熟工藝（例如16nm）也能設(shè)計(jì)出符合需求的5G RedCap芯片。因此，我們對(duì)于華為在5G RedCap芯片領(lǐng)域的前景持較為樂(lè)觀的態(tài)度。除了華為之外，由于5G RedCap的市場(chǎng)很大，中國(guó)大陸的其他無(wú)線通信芯片公司（例如紫光展銳）和射頻前端廠商都有希望在未來(lái)推出相關(guān)產(chǎn)品，以幫助中國(guó)大陸的芯片行業(yè)真正在5G終端領(lǐng)域的新興市場(chǎng)和應(yīng)用中站穩(wěn)腳跟，并且逐漸向更高端的市場(chǎng)繼續(xù)發(fā)力。