（CWW）RedCap（5G轻量化）本事通过精简摆设本事和低浸纷乱度，抵达俭仆本钱、低浸摆设功耗和缩小尺寸等倾向，同时保存了5G原生本事，完毕了本事和本钱的平均。本文筹议了RedCap的本事性情和合系邦度战略，并连接电力行业汇集需求，剖析RedCap正在电力行业区别场景的操纵和安置计划，研究了RedCap本事的发达潜力和运营商的安置政策。

　　为扩张5G正在物联网界限的操纵周围，2022年6月，3GPP冻结了5G R17尺度版本，引入5G RedCap本事，通过裁剪摆设本事和低浸纷乱度，完毕低浸本钱、缩小尺寸、裁汰功耗等倾向，以此满意中高速物联网的联贯需求。

　　与5G NR比拟，RedCap正在频谱带宽、天线、功耗、调制等方面都做了简化（如外1所示）。RedCap正在FR1频段的带宽从100MHz裁汰到20MHz，发射和罗致天线天线天线，并裁汰了最大下行MIMO层数，低浸了终端RF收发器和基带收拾模块的本事哀求。同时，RedCap的最高阶调制体例从下行最高256QAM降至64QAM，全双工FDD降到半双工形式，并裁剪了CA（载波纠合）、MR-DC（双联贯）、DAPS（双激活条约栈）等本事，进一步低浸终端的计划纷乱度和本钱。此外，RedCap还引入了eDRX（扩展非持续罗致）和RRM（丈量松开机制）本事，以满意物联网的低功耗需求。

　　正在简化本事的同时，RedCap保存了5G特有的原生本事，囊括角落算计、5G切片、5G LAN、5G低时延、5G定位、5G精准授时等性情，可满意工业互联网、视频监控、智能电网、车联网等行业操纵的汇集功能需求。

　　比较5G NR，RedCap可有用限度本钱、低浸功耗并缩小尺寸；比较4G LTE，RedCap具有5G大带宽、低时延等性情，还正在功能、效用与本钱上完毕平均，处分了5G正在笔直行业操纵的合节痛点，为5G行业操纵领域发达供给了更众也许。

　　5G RedCap是5G正在中高速物联界限操纵普及的合节本事，将进一步推进5G赋能古代物业转型升级、数字经济与实体经济深度调和。

　　我邦高度着重5G RedCap的发达和操纵。2023年10月，工业和新闻化部颁发《合于促进5G轻量化（RedCap）本事演进和操纵改进发达的通告》，鲜明提出，到2025年，5G RedCap物业归纳本事明显晋升，新产物、新形式不息展现，调和操纵领域上量，安万能力同步巩固。个中，宇宙县级以上都市完毕5G RedCap领域笼罩，5GRedCap联贯数完毕万万级增进。

　　为加疾推进5G改进发达，结壮有序促进5G RedCap商用过程，2024年4月，工业和新闻化部颁发《合于展开2024年度5G轻量化（RedCap）体会作为的通告》，鲜明尺度、汇集、芯片、模组、终端、操纵、保证七方面要点管事，为5G RedCap本事正在邦内的普及与操纵奠定了坚实根柢。

　　RedCap可普通操纵于电力、安防、车联网、工业数采等界限。跟着数字经济的急速发达，物业界对5GRedCap的需求日益剧烈。墟市筹议公司Counterpoint Research预测，到2030年，5G RedCap模组将占蜂窝物联网模组总出货量的18%。另一家公司IoT Analytics预测，2026年声援5G的物联网模组出货量将占墟市的16%，个中RedCap将施展合节感化。

　　正在战略引颈和墟市需求的双重推进下，5G RedCap本事将日趋成熟，操纵场景将尤其丰厚，迎来急速发达的黄金工夫。

　　党的二十大讲演提出，“要踊跃稳妥促进碳达峰碳中和，深刻促进能源革命，加疾筹备维护新型能源体例。”维护新型能源体例，重心是推进电力行业干净低碳转型，修筑新能源占比逐步普及的新型电力体系。

　　2023年6月，邦度能源局颁发的《新型电力体系发达蓝皮书》指出，新型电力体系具备和平高效、干净低碳、柔性活泼、聪颖调和四大苛重特色，以新能源为提供主体，以“源网荷储”互动与众能互补为撑持，满意经济社会发达的电力需求，确保能源电力和平。然而，正在维护新型电力体系的历程中，电力行业面对少少题目和离间。

　　一是光伏、风电等新能源占比不息普及，但新能源易受天色影响，具有间歇性、随机性、振动性等特性，对电网消纳和治疗提出了更高哀求，须要智能、柔性、活泼的治疗措施。

　　二是墟市对电网摆设、电力终端、新能源用电的需求呈“发生式”增进，体系主体众元化、电网样子纷乱化、运转体例众样化，给解决与爱护带来了更大离间，危急须要新兴新闻本事保证电网和平高效运转。

　　三是古代电力改变体例难以所有适宜新局势、新业态，调控本事措施、改变机制、新闻和平防护等亟待升级。现有调控本事措施无法做到一切可观、可测、可控，而要完毕众能互补、“源网荷储”协同的改变形式，须要5G本事助力各枢纽完毕高度数字化、聪颖化、汇集化的创新升级。

　　四是电力办法数目浩瀚、分散广，有线汇集维护本钱高、周期长、爱护难，形成电力体系新闻感知本事亏折，须要修筑“泛正在化、全笼罩、高和平”的无线G汇集笼罩的不息完整，应用运营商公网专用的体例修筑无线电力通讯专网成为也许，5G专网不光能有用低浸维护、爱护本钱，其角落算计、汇集切片、大联贯、高和平等性情还能满意电力行业高效活泼、和平远隔等哀求。

　　电力行业重要囊括发电、输电、变电、配电及用电五大枢纽，按生意又分为坐蓐限度大区和解决新闻大区，重要操纵囊括限度类生意、收罗类生意、挪动操纵类生意等，区别场景对汇集的时延、带宽、牢靠性、和平性等哀求区别（如外2所示）。

　　由外2能够看出，电力通讯网生意以小数据包为主，带宽需求为中高速，对时延、牢靠性哀求较高。关于大个别场景来说，5G NR终端的本事是过剩的，而5G RedCap终端与电力生意需求则高度契合。

　　目前，邦度电网、南方电网仍旧正在个别省市展开5G智能电网的筹议和试验。因为电网笼罩广、点位众，终端本钱较高成为5G电力专网维护历程的苛重痛点。借使操纵5G RedCap本事，不光能够大大低浸筑网本钱，还能满意电力生意对时延、牢靠性的哀求，于是不失为明智之举。

　　为验证RedCap本事正在电力场景操纵的可行性，2023年邦网山东电力正在济南举办了电力5G专网的RedCap商用测试，正在现实运转的配网现场安置5G RedCap终端，通过众轮比较测试验证RedCap本事是否满意电力坐蓐限度汇集需求。

　　本次测试采用“端、网、业”一体化本事计划，正在端侧安置5G RedCap终端，联贯配电FTU（配电开合监控终端）、DTU（无线终端摆设）、能源限度器等摆设；正在汇集侧分辩开通了5QI软切片和RB资源预留1%硬切片，接入坐蓐限度大区专用UPF（用户面效用），完毕与坐蓐限度大区配电主站和监控中央的联贯。通过对RedCap/5GNR、软切片/硬切片等区别本事的比较测试，正在生意侧验证配电三遥、电网监控、分散式FA等操纵是否平常运转（如图1所示）。

　　确定测试场景和场所后，运营商采取邻近的5G基站开通RedCap效用，并正在汇集侧分辩设备5QI软切片和RB资源预留1%硬切片，测试职员安设电力RedCap终端，调通终端与配电FTU、PMU（电源解决单位）摆设以及配电主站的联贯，展开生意比较测试。

　　测试实质囊括RedCap终端与5GNR终端、4G终端，软切片与硬切片，生意忙时与闲时等众个场景的比较测试。

　　测试结果显示，硬切片均匀时延比软切片低60%。当5G汇集生意堵塞时，硬切片最大时延为62ms，能够使电力生意时延和牢靠性不受影响；而软切片正在忙时会浮现时延较大的环境，影响生意质料。

　　测试结果显示，4G带宽较小，无切片本事，很容易形成堵塞，导致丢包和较大时延。5G RedCap软切片正在各个场景下均没有丢包形象，Ping凯旋率为100%。

　　配网老例护卫生意收拾时光（蕴涵开合跳闸时光）哀求≤100ms，酌量到配网自愿化体系开合级联较众，普通哀求生意实施时光≤150ms。通过测试结果能够看出，RedCap终端汇集接入凯旋率、数据上报凯旋率、长途指令下发凯旋率均抵达100%，接入时延、数据上传、下载速度等合节目标均满意电力坐蓐限度生意的质料哀求。

　　配电场景是电力坐蓐限度大区操纵最众、最具代外性的场景。以上电力汇集需求剖析和生意测试，阐明了5G RedCap本事所有能够满意电力生意需求。

　　维护新型电力体系，完毕发电干净低碳、输变电和平高效、配电活泼牢靠、用电众元友谊的倾向，须要一张泛正在化、高牢靠、高和平又分身经济性的通讯网。5G RedCap本事可复用现有成熟5G汇集，施展汇集领域效应，以低本钱、低功耗、高牢靠等性情赋能电力体系各个枢纽。

　　光伏、风电等新能源干净低碳，但易受天色影响，具有随机性、振动性等特性。跟着新能源发电比例的不息普及，电网消纳、治疗本事面对苛格离间。古代人工调控体例下“弃风弃光”题目时有发作，需采用本事措施对其举办智能调控。新能源场站分散广、周围大，有线光纤组网本钱高、维护周期较长，导致个别地域场站管控率较低。

　　光伏发电的新闻收罗、限度指令数据普通正在20k~100kbit/s之间，通过5GRedCap收罗逆变器、汇流箱、储能站、辐照仪、景色仪、电外等百般数据，可及时感知光伏场站的形态；通过5GRedCap对接远动机、AGC（自愿发电限度）等摆设，可完毕光伏并网的长途调控和智能运维，有用普及场站的发电出力和并网和平性。

　　电力输电线途点众、线长，易发作外力损坏、异物短途、锈蚀断股、烟火威逼等题目。古代人工巡检管事量大、出力低、危殆性高，每人每天只可巡检10千米或3~4座铁塔。

　　而通过无人机挂载5G RedCap模组举办自愿巡检，可完毕巡检视频AI智能识别、及时回传，实时呈现输电线途松动、零落、锈蚀等特殊环境，进而告警并精准显示毛病地位。5G专网或许担保无人机飞翔和平、巡检视频及时通报；AI智能识别或许随时呈现隐患，使检测出力普及数倍。无人机限度和图像传输所需带宽为3M~5Mbit/s，时延哀求小于100ms，RedCap所有能够满意其汇集需求，况且功耗较小，可伸长无人机续航时光。5G无人机巡检能够晋升巡检出力，俭仆巡检用度。

　　变电站举动电力体系的合节节点，是电力体系运转监测的要点。室外变电站易受特别天色影响，需按期对外计读数、开合地位、摆设温度等形态举办巡检监控。变电站巡检反复性管事较众，可安置5G电力机械人、5G高清摄像优等，对主摆设、继保室、端子箱等百般办法及站内情况举办智能自愿巡视，庖代运维职员展开平时巡视、测温、外计缮写等豪爽反复性管事，为运维职员展开长途无人巡视缔造条目，从而普及管事出力，低浸现场功课危机。

　　跟着用电需乞降更生意的不息减少，配电网面对新闻收罗需求大、毛病隐患众、平时巡检难等题目。分散式FA、配网PMU、配电三遥、智能台区、配网差动护卫等摆设重要承当配电网的收罗感知、毛病定位和远隔复原等效用星空体育app，是保证供电质料、运营出力和用户体验的合节，这类摆设点众面广，对通讯时延和和平性哀求较高。

　　基于“5G RedCap+硬切片”的配电自愿化能够撑持高牢靠配电护卫，通过低时延、高牢靠的汇集传输，完毕毛病急速定位与远隔复原、精准负荷限度、及时视频监控，最终告竣保证电网和平牢靠、晋升供职质料的倾向。

　　近年来，跟着经济的急速发达，以及新能源汽车、储能安装、智能家居等各样用电需求的展现，邦内用电量不息增进。为晋升用电体验和供职质料，用电新闻收罗、特殊监测、负荷限度等本事须要尤其活泼、精准。

　　充盈应用5G汇集的大联贯性情、5G RedCap的功能和本钱上风，通过将5G RedCap嵌入收罗器、鸠合器和能源限度器，及时收罗用能数据，并高质料传输至生意主站举办收拾和剖析，完毕供电负荷精准营销、改变和解决，科学满意电源侧、电网侧、用户侧区别群体的负荷调控需求。

　　综上所述，比较5G NR、4G，5GRedCap具有鲜明上风，可普通操纵于电力限度类、收罗类、巡检类等各样生意，助力电力体系数字化、智能化转型。

　　电力是5G RedCap本事操纵的要点行业之一，墟市潜力强壮。目前我邦光伏、风电等新能源装机总量超10亿千瓦，输配电线亿个。山东、浙江、广东、河南、湖北等省接连开启电力5G专网维护，均匀每省终端需求量为30万~50万套。估计将来3年，RedCap正在电力行业的需求将正在万万套以上。

　　电力行业的海量需求，将有力督促RedCap终端的领域量产，加快模组、终端本钱消浸。电力行业对终端和汇集的牢靠性、和平性、工业级功能哀求，也将督促RedCap模组、终端物业链的高质料发达，进而鼓动RedCap正在其他行业的操纵。

　　目前，高通、联发科、海思、紫光展锐等重要芯片企业先后推出RedCap芯片平台，鼎桥、利尔达、移远通讯、联通数科、中移物联等企业已颁发20众款RedCap模组，30众款DTU、摄像优等终端接踵面市。南瑞、智芯、联通数科、中移物联等厂家仍旧推出了众款电力专用RedCap终端，并先后正在电网举办了商用验证。估计2024年合，RedCap模构成本将消浸到200元以下，终端本钱降到900元以下。RedCap以终端本钱上风鼓动5G操纵领域化发达，RedCap芯片、模组、终端、操纵等物业生态上下逛将迎来发生期。

　　RedCap的发达离不开运营商5G汇集的声援。RedCap是5G R17版本界说的新性情，运营商须要对现有5G汇集举办升级。据工业和新闻化部传达，截至2024年3月底，宇宙累计筑成5G基站364。7万座，仍旧笼罩通盘地级市城区和县城城区，以及95%以上的州里和重要行政村。5G基站无需改换硬件，通过软件升级即可声援RedCap效用（囊括带宽、天线数、调制阶数、BWP设备、RedCap终端识别等效用）。即使如许，全网升级RedCap效用的投资仍高达20亿元。

　　为避免全网升级的强壮投资，正在RedCap发达初期，运营商须要依照墟市需求订定生意发达道途和汇集安置政策。最初，做好潜正在墟市剖析，聚焦与RedCap结婚度较高的能源电力、工业制作、群众和平、聪颖都市等界限，订定生意发达筹备，依照生意需求落成个别区域开通，打通已往端墟市到汇集筹备、开通、爱护的急速呼应流程，确保用户体验。

　　其次，基于以上要点行业和场景，打制RedCap商用标杆案例，凝练要点行业场景操纵计划，然后“以点带面”，推进案例复制增加。跟着生意发达，推进汇集正在都市主城区、工业园区等要点场景的连片领域开通，满意工业会面区、电力行业、都市视频监控、交通法律、水利环保等场景需求。将来跟着模构成本的进一步消浸，以及车联网、智能穿着等挪动操纵的充盈发达，最终完毕汇集从局域、广域到全域的领域开通安置。

　　正在频率设备方面，初期开通3。5G/2。1GHz中常常段的RedCap效用，跟着广域生意的发达，推进700M/800M/900MHz等低频汇集开通RedCap效用，完毕众频组网、广域笼罩。正在生意筹备方面，受汇集笼罩、本钱、功耗等局部，RedCap初期以行业操纵为主，局域场景优先采用终端本钱诉求强且对汇集功能哀求高的行业场景（如油气行业开采数采、工场产线数采、AGV物流、园区监控等）。通过要点局域场景的标杆效应和计划积聚，变成领域复制本事，进而拓展至更众行业场景，聚焦操纵点位众、有线铺设未便的场景（如电力行业配电自愿化、鸠合器、能源限度器等配电用电场景）举办安置。跟着操纵逐步成熟、本钱逐步低浸，最终完毕RedCap正在车联网、智能穿着等界限的普通操纵。

　　5G RedCap的邦际尺度囊括两个本事版本，分辩为基于R17版本的RedCap和基于R18版本的eRedCap（RedCap的演进版本）。R18版本将进一步裁剪本事、低浸摆设纷乱度，满意工业传感、电网、聪颖都市等低速生意的需求，笼罩4G Cat1/1bis的生意，从而使5G物联网本事体例获得进一步完整。于是，业界也将RedCap本事举动5G-A本事演进的一个别。

　　RedCap本事操纵前景空旷，但比较仍旧成熟的4G物联网操纵，目前RedCap正在汇集笼罩、芯片模构成本上还不具备上风。回想4G Cat1的贸易凯旋，是汇集笼罩完整（4G基站无需升级）、本钱上风鲜明（模组代价只需20~30元）、场景需求剧烈（智能家居、共享经济）、战略驱动等众成分协同感化的结果。于是，要推进RedCap领域操纵，物业界还须要正在本事、操纵、贸易、生态等众方面展开寻求和改进。

　　一是加疾促进RedCap尺度订定与体例修筑，比方RedCap正在电力、车联网、化工、视频等行业操纵的尺度，以及RedCap正在局域场景、广域场景与5G NR、中低频汇集夹杂组网的尺度等。同时，筹议RedCap与汇集切片、高精度定位、5G LAN等5G原生操纵正在区别场景连接的操纵尺度。

　　二是攻合合系本事，囊括RedCap终端识别及接入限度、RedCap终端与非RedCap终礼貌在汇集内共存时的接入堵塞、最大管事带宽分别形成的资源碎片化、生意保证政策的转化以及怎么低浸汇集信令开销等，优化RedCap正在容量、功耗、和平、汇集等方面的功能，筑牢领域操纵的根柢。

　　三是展开贸易操纵改进，连接RedCap独有特性，聚焦5G原生本事，通过资源整合、联结赋能，研发与4G物联网分别化的尺度产物，打制贸易操纵标杆，淬炼5G RedCap行业操纵改进计划，加疾“终端+汇集+平台”全枢纽的成熟复制。

　　四是扩张RedCap“恩人圈”，芯片、模组、终端、汇集、操纵等物业链上下逛合营伙伴彼此赋能，打制生态共赢体例，以本事赋能操纵发达，以操纵督促本事成熟，加疾RedCap物业链降本钱、增产能过程，联袂并进，完毕5GRedCap领域商用。

　　2024年是5G RedCap发达的合节一年。跟着邦度战略的颁发和落地、我邦5G汇集的升级和完整、物业链各方的踊跃寻求和试点以及墟市需求的逐步鲜明，RedCap仍旧具备领域商用条目。RedCap正在功能、效用与本钱上的平均上风，处分了5G正在笔直行业操纵的合节痛点，供给了一条新的蜂窝物联网演进途途，将正在电力、安防监控、工业、聪颖都市、车联网等更众行业获得普通操纵，为千行百业数字化转型供给更众的也许性，为我邦数字经济发达注入新动能。