5G天線PCB之輕量化5G能否破解成本痛點？

在5G商用的第四個年頭，我國5G已經實現了從基礎設施建設到產業鏈生態發展，再到產業應用探索均已走在世界前列的跨越式發展。據工信部數據，截至2022年底，我國累計建成并開通5G基站231.2萬個，基站總量占全球60%以上。

不過，在5G進行商業化的探索過程中，絕大多數的應用場景都主要利用了5G的高傳輸速率特性。而5G技術的其它先進特性，如高精度授時、高可靠性、非衛星定位等，一方面由于應用場景不成熟，另一方面，由于高傳輸速率帶來的高設備成本、高耗能、高電信資費等因素，一直沒有得到非常廣泛的利用。

而5G R17版本中引入的最具代表性的技術RedCap（也稱作NR-Light）則是通過降低天線數量和最大速率以達到“節能降本”的目的，這也恰好彌補了5G商用過程中面臨的高成本、高能耗等弊端。因此，對于物聯網產業（m-IOT）中不需要極高傳輸速率的應用場景來說，5G RedCap無疑具有舉足輕重的地位。

每一次通信網絡的迭代、創新都伴隨著大量的市場機會，5G RedCap也不例外。自R17版本標準凍結后，業界便開始依據標準推動RedCap商用化進程，產業鏈多方開始進行相關的測試驗證和互聯互通實驗。早在去年11月的相關會議上，中國聯通研究院無線技術研究中心總監李福昌曾預估，2023年上半年，業內將推出第一代RedCap商用產品（包括網絡設備和芯片模組）；預計2025年，RedCap產業鏈將逐漸成熟。

如今，5G RedCap的商用化進程似乎比預想的更快一些。就在2月份，全球領先的物聯網整體解決方案供應商移遠通信正式對外宣布，將推出基于高通驍龍X35 5G調制解調器及射頻系統的5G RedCap模組Rx255C系列，該系列產品在尺寸、耗能和成本效益等方面進行了大幅度優化，將直接助力5G中速移動寬帶場景的應用探索。

眾所周知，5G定義了三大場景——eMBB針對大帶寬應用，支持載波帶寬100MHz以上，峰值速率可達10Gbps；uRLLC支持毫秒級時延和超高可靠性；而mMTC是由4G時代的NB-IoT和eMTC演進而來，主要針對帶寬小于1.4MHz、速率低于1Mbps的低速率、低成本、低功耗的物聯網連接。三大場景目前都已制定完善的標準且在眾多物聯場景中有了實踐基礎。但是，三者之間同樣還存在一片“中間地帶”，這也使得5G網絡能力并不能完全覆蓋所有無線場景，而這一片“中間地帶”恰恰就是5G RedCap大展拳腳之地。

如果說NB-IoT在百億級低速率物聯網領域完成了一場跨入5G時代的“長跑”，那么在未來4G/5G長期共存的時代，具有“承上啟下”作用的RedCap將會發揮類似4G時代Cat 1的重要作用，補齊5G中高速大連接的能力，使5G面向各類物聯網應用需求形成具備低、中、高、超高分檔分級能力的完備技術承載體系。

例如，在5G商用進程中的一個重要目標就是實現工業場景互聯互通。但制造業場景非常復雜，設備數量龐大，品類繁雜。以傳感設備為例，其包括了壓力傳感器、濕度傳感器、溫度傳感器、運動傳感器、加速度計等眾多在未來勢必要接入5G網絡的設備終端，這對帶寬、低延時等都提出了較高的要求。

同時，在3GPP多個技術研究和規范中都曾描述過大規模工業無線傳感網絡（IWSN）也需適用設備的外形、尺寸較小的特殊要求服務。這類服務雖不需要eMBB那般高速傳輸，但電池壽命需要達到數年，對能耗要求較高，同時對低延時等網絡性能也有高要求。類似需求的還有智慧城市中的監測場景，以及可穿戴設備，例如智能手表、智能手環、健康類設備和醫療監測相關設備，都需要在滿足通信需求的前提下縮小終端尺寸。