5G RedCap轻量化通用模组技术要求白皮书

5G作为新基建的核心，已在社会生活中发挥重要作用，推动科技创新、经济发展和社会进步。自2018年9月完成第一版国际标准（3GPP NR R15版本）的冻结以来，5G网络在全球范围内迅速部署。2020年6月，R16版本进一步增强了eMBB业务和垂直行业融合能力。最新R17版本于2022年6月冻结，旨在优化现有功能、提升性能指标，并探索新方向，如RedCap等新特性。

5G RedCap轻量化通用模组通信能力要求

1. 模式要求：模组至少支持5G SA模式，未来根据RedCap网络覆盖情况，可选支持4G。
2. 频段要求：支持5G频段及帧结构，具体如下：
   • 网络模式：5G n41、5G n79、4400MHz-5000MHz。
   • 频段范围：2496MHz-2690MHz、4400MHz-5000MHz。
   • 帧结构：2496MHz-2690MHz采用6:4:4，4400MHz-5000MHz采用2.5ms单周期。
3. 天线能力：支持1T2R收发天线。
4. AP/MCU要求：处理主频不低于1GHz，内存及存储至少128MB RAM + 128MB flash ROM。
5. RedCap技术要求
   • 基本能力要求：最大系统带宽20MHz，支持64QAM调制，PDCP SN及RLC-AM SN长度为12比特。
   • BWP要求：支持独立下行和上行BWP配置，初始BWP及业务专用BWP配置应包括独立BWP。
   • 接入控制与终端识别：网络通过系统消息指示终端是否能接入特定小区，终端应支持上报自身RedCap能力。
   • 驻留与移动性管理：空闲态、非激活态终端应支持驻留和小区选择/重选，连接态终端应能执行小区切换。
   • RedCap节电：通过RRM测量放松和eDRX功能减少功耗。
   • 射频指标：满足相应频段要求。
   • 发射功率：支持PC3能力，推荐PC2能力。
   • 语音特性：支持VoNR/ViNR，若支持4G则支持VoLTE。

5G RedCap轻量化通用模组硬件封装要求

1. LCC+LGA/LGA封装：采用封装形式，以适应不同应用需求。
2. mini PCIe封装：提供紧凑型解决方案。
3. M.2封装：支持更大容量和更多功能集成。

5G RedCap轻量化通用模组电气接口要求

1. SIM卡接口：支持SIM卡插槽，便于用户管理。
2. UART接口：用于数据传输和控制信号。
3. USB接口：支持数据交换和电源输入。
4. WLAN接口：集成Wi-Fi功能，提供无线连接。
5. RGMII&SGMII接口：用于以太网连接，支持高速数据传输。
6. IIC接口：用于设备间的通信。
7. IIS/PCM接口：用于音频数据传输。
8. SDIO接口：支持设备扩展和数据传输。

总结与展望

5G RedCap轻量化通用模组的发展旨在满足工业无线传感器、视频监控、可穿戴设备等中低速物联网应用场景的需求，通过优化设计减少复杂度、降低成本、降低能耗，同时保持高性能。随着RedCap标准的不断发展和完善，预计未来将有更多设备和应用受益于这一技术，推动物联网产业的进一步发展。