3GPP中的REDCAP资源

本文汇总一下在3GPP中的一些REDCAP资源，RedCap没有自己的总体规范，但它是一个对现有规范有广泛影响的功能，允许新的NR技术将RedCap作为支持低复杂性和高性能用例之间的桥梁，也就是引入了“中档”设备。在REDCAP技术信息的搜寻方面，与其他3GPP技术的搜寻方式一样可通过TDocs和变更请求（CR），在工作计划和会议贡献中找到有关支持NR REDCAP设备（缩写：NR_redcap）的规范和会议决策的最佳位置：https://www.3gpp.org/specifications-technologies/3gpp-work-plan

https://www.3gpp.org/specifications-technologies/specifications-by-series/change-requests

REDCAP的中心提案是RP-220293：

引入REDCAP的需求包括：

UE complexity reduction features

Definition of RedCap UE type including capabilities & constraints

Enabling RedCap UE identification

Whether a RedCap UE can camp on the cell/frequency

Updates to UE capabilities (38.306) and RRC parameters (38.331)

Extended DRX enhancements for RedCap UEs

RRM measurement relaxations for neighbouring cells for RedCap device

随着医疗、商业和个人监控的“可穿戴设备”投入使用，NR RedCap将在5G的发展中发挥重要作用。在工业规模上，另一个主要增长领域将是在校园、工厂和大型私人场所使用RedCap传感器。3GPP在2023年6月制定的work plan主要提案如下：

5G的使用场景包括增强型移动宽带（eMBB）、大规模机器类型通信（mMTC）和超可靠低延迟通信（URLLC）。另一个确定的领域是时间敏感通信（TSC）。特别是，mMTC、URLLC和TSC与针对垂直行业的新型物联网用例有关。据设想，eMBB、mMTC、URLLC和TSC用例可能都需要在同一网络中得到支持。而在3GPP关于“对IMT-2020提交的自我评估”的研究中，确认NB-IoT和LTE-MTC（又称eMTC）符合IMT-2020对mMTC的要求，可以被认证为5G技术。对于URLLC支持，在R15中为LTE和NR引入了URLLC功能，并且在R16中在增强的URLLC（eURLLC）和工业物联网工作项中进一步增强了NR URLLC。R16还为TSC用例引入了对时间敏感网络（TSN）和5G集成的支持。除了上述技术已经充分解决的用例外，还确定了以下类别的mid-range的用例，其中可能会激发一些NR增强：

第一，5G的一个重要目标是实现互联产业。就是5G愿景中万物互联的理想，5G连接可以作为下一波产业转型和数字化的催化剂，提高灵活性，提高生产力和效率，降低维护成本，提高运营安全。这种环境中的设备包括例如压力传感器、湿度传感器、温度计、运动传感器、加速度计等。在规范及研究报告TR 22.804、TS 22.104、TR 22.832和TS 22.261中描述的大规模工业无线传感器网络（IWSN）用例和要求不仅包括具有非常高要求的URLLC服务，还包括具有小设备形状因素要求的相对低端的服务。对这些服务的要求高于LPWA（即LTE-MTC/NB-IoT），但低于URLLC和eMBB。这就是所谓mid-range的部分。

第二，与传统互联行业类似，5G互联可以成为下一波智能城市创新的催化剂。例如，TR 22.804描述了智能城市用例及其要求。智慧城市垂直涵盖数据收集和处理，以更有效地监测和控制城市资源，并为城市居民提供服务。特别是监控摄像头的部署是智能城市的重要组成部分，也是工厂和工业的重要组成。

第三，可穿戴设备用例包括智能手表、电子健康相关设备、个人防护设备（PPE）和用于公共安全应用的医疗监测设备等。此类用例的一个特点是设备体积小。作为基线，这三个用例的需求是：一般要求：第一，设备复杂性：与R15/R16的高端eMBB和URLLC设备相比，此类新设备类型的主要动机是降低设备成本和复杂性。工业传感器尤其如此。第二，设备尺寸：大多数用例的要求是，该标准能够实现紧凑外形的设备设计。第三，部署场景：系统应支持FDD和TDD的所有FR1/FR2频段。

特定要求：第一，工业无线传感器：参考用例和要求如TR 22.832和TS 22.104中所述：通信服务可用性为99.99%，端到端延迟小于100毫秒。所有用例的参考比特率均小于2 Mbps（可能不对称，例如UL重流量），且设备静止。电池应该至少能使用几年。对于安全相关传感器，延迟要求较低，为5-10毫秒（TR 22.804）。第二，视频监控：如TR 22.804所述，参考经济视频比特率为2-4Mbps，延迟<500ms，可靠性为99%-99.9%。高端视频（如农业视频）需要7.5-25Mbps。应当注意，业务模式由UL传输主导。第三，可穿戴设备：智能可穿戴应用程序的参考比特率在DL中可以是5-50 Mbps，在UL中可以是2-5 Mbps，设备的峰值比特率可以更高，下行链路最高可达150 Mbps，上行链路最高可达50 Mbps。设备的电池应该可以保持工作使用数天（最多1-2周）。在TR 38.875中记录的RedCap研究项目中已经研究了针对这些用例的UE复杂性降低、覆盖恢复和UE功率节省的技术。该WI的目的是相对于R16 eMBB和URLLC NR而指定具有低端能力的UE特征和参数列表，以便服务于上述三种用例。REDCAP的核心WI的主要目标罗列如下：

这里需要注意的几点：

默认情况下，应假设NR覆盖增强WI（NR_cov_enh）中规定的上行链路覆盖增强解决方案也可用于RedCap UE（如有必要，可对RedCap UEs进行小修改）。默认情况下，假设RedCap UE也可以使用UE节能增强WI（NR_UE_pow_sav_enh）中指定的节能增强解决方案。R15 SSB带宽得到重用，L1变化最小化。定义为本WI一部分的工作不得与LPWA用例重叠。应确保与非RedCap UE共存。本WI侧重于SA模式和单次在单个频带中操作的单连接。

REDCAP关联的核心规范如下：