隨著5G無線通信的推廣，其標準也在不斷演進。5G在最初的標準中，定義了三大類應用，即用于高性功能通信場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，主要針對低成本IoT應用的LPWA。這三類應用覆蓋并賦能了大量新的應用場景，包括手機、工業(yè)、IoT的等等。而在明年即將正式發(fā)布的最新5G標準（3GPP Release 17）中，則定義了一種更細化的新5G標準，即Reduced Capacity（RedCap，意為“低容量”），主要針對對于通信帶寬有一定需求，但是同時對于成本也有要求的應用場景，例如可穿戴設備。

　　從標準的定義上來看，5G RedCap最主要的不同包括：

　　帶寬較?。合鄬τ谥暗?00MHz（FR1）/200MHz （FR2）帶寬，RedCap的帶寬為20MHz（FR1）/100MHz（FR2）。

調(diào)制方式較為簡單：RedCap使用64QAM，相比之前的256QAM調(diào)制方式來說有顯著簡化，這意味著無論是射頻部分還是基帶部分的要求都有所降低。

MIMO簡化：RedCap通常只使用單個射頻鏈路，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75/50 Mbps。相對地，4G LTE Cat1在使用20MHz帶寬的時候，其下行和上行碼率則只有10/5Mbps，可見相對于4G LTE Cat1來說，RedCap的數(shù)據(jù)率仍然有顯著提升。

　　另一方面，相對于傳統(tǒng)5G來說，RedCap的鏈路復雜度和成本則有明顯改善。通過簡化射頻鏈路數(shù)量并簡化MIMO和調(diào)制方式，RedCap的成本根據(jù)3GPP的估計可以減小2-5倍。另外，在RedCap標準中還引入了一些節(jié)省功耗的手段（例如延長喚醒間隔），這也將能減小使用RedCap設備的功耗。

　　5G RedCap帶來的新市場機會

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

　　以智能手表為例的可穿戴設備是RedCap的主要目標市場之一。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）或更早的標準（例如3G甚至2G GSM，通常用于中低端手表），但是這樣的標準難以滿足未來智能手表對于通信速度的需求。例如，目前已經(jīng)有智能手表支持視頻通話，而未來這樣的需求可能會越來越多，因此對于蜂窩無線通信的速度會有越來越高的需求，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用。更重要的是，視頻通話不僅僅需要較高的下行碼率，對于上行碼率也有需求，而RedCap在上行碼率上擁有相對LTE cat1高達10倍的提升，因此將會成為相關應用較好的選擇。

　　另一方面，可穿戴設備對于復雜度、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備對于尺寸的需求，同時5G RedCap在成本上和功耗上的優(yōu)勢也會給可穿戴設備帶來很大幫助。我們認為，隨著5G RedCap在可穿戴設備上的推廣開，我們會看到以智能手表為代表的的新一代可穿戴設備進一步智能化（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的另一大應用是以安防為代表的的視頻監(jiān)控應用。在這類視頻監(jiān)控應用中，最關鍵的需求是可靠性以及上行碼率，同時對于成本也有一定考量。5G RedCap在提供可靠的通信覆蓋的同時，其主要優(yōu)勢在于能提供足夠的上行碼率（50Mbps可以支持高清視頻傳輸），同時復雜度也相較于之前的方案（LTE Cat 4）大大改善。我們認為，5G RedCap也將會對于各種智能監(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），起到很強的助推作用，從而讓5G能更好地服務于這些下一代智能行業(yè)應用。

　　芯片競爭格局

　　5G RedCap將會為5G打開全新的市場，因此可望會成為芯片公司的爭奪目標。首先，我們可以大概預估支持5G RedCap的modem芯片的上市時間，為此我們可以參考之前第一版5G標準發(fā)布和之后的芯片上市時間：5G第一版標準于2018年第一季度正式發(fā)布，而此后modem芯片首發(fā)時間大約是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預計于2022年第二季度發(fā)布，因此我們估計芯片將于2023年第四季度左右上市，因此我們最早可能會在2024年左右看到使用5G RedCap的可穿戴設備。

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

　　除了高通之外，三星估計也會在5G RedCap芯片競賽中扮演重要角色。三星的智能手表目前在全球智能手表的市場占有率名列前茅，為了牢牢占據(jù)5G智能手表的市場，我們估計三星支持5G RedCap的芯片也將會在2023到2024年搭配其相關產(chǎn)品一起推出。相對而言，目前智能手表出貨量最大的蘋果是否會使用自研的5G RedCap芯片則存在一定的不確定性。蘋果確實在大力發(fā)展其自研無線通信芯片團隊，但是其5G智能手表是否會首先使用自研的5G RedCap芯片還是會直接采購其他廠商的產(chǎn)品（例如高通），目前的信息還不足夠我們做出一個較好的判斷。另外，中國臺灣地區(qū)的聯(lián)發(fā)科預計也將會在相應的時間點推出相應產(chǎn)品。

　　中國大陸的芯片公司在5G RedCap領域也有很不錯的機會。從技術上來說，5G RedCap芯片的復雜度略低，設計門檻總體來說要低于5G eMMB產(chǎn)品，同時需要的半導體工藝節(jié)點也不一定要最先進的節(jié)點。中國公司同時也有動力去牢牢抓住5G RedCap市場：目前在全球智能手表市場中，華為和三星以8%的份額并列第二，因此我們認為自研5G RedCap芯片對于華為來說將會成為一個能實現(xiàn)差異化競爭的重要砝碼。同時，由于5G RedCap需要的射頻前端復雜度預期會比傳統(tǒng)5G要低，加之目前離正式上市還有3年時間，我們可能可以樂觀地估計到2024年華為有機會能推出基于自研芯片加上國產(chǎn)化射頻前端方案的5G RedCap智能手表。此外，智能視頻監(jiān)控領域的5G RedCap對于華為來說也將是一個重要的市場，同時由于視頻監(jiān)控對于功耗的需求相對較為寬松，這更加保證華為即使只能使用成熟工藝（例如16nm）也能設計出符合需求的5G RedCap芯片。因此，我們對于華為在5G RedCap芯片領域的前景持較為樂觀的態(tài)度。除了華為之外，由于5G RedCap的市場很大，中國大陸的其他無線通信芯片公司（例如紫光展銳）和射頻前端廠商都有希望在未來推出相關產(chǎn)品，以幫助中國大陸的芯片行業(yè)真正在5G終端領域的新興市場和應用中站穩(wěn)腳跟，并且逐漸向更高端的市場繼續(xù)發(fā)力。