3GPP R17 RedCap

什么是RedCap

RedCap，即Reduced Capability的简称，在早期的3GPP讨论过程中，它也被称为NR Light。RedCap是针对IoT场景，为了降低终端复杂度、成本和功耗而提出。相比NR标准版本，RedCap主要在如下几个方面做了简化：(1)降低带宽：20MHz in FR1，100 MHz in FR2；(2)减少接收通路数；(3)半双工FDD；(4)最高调制方式64QAM；(5) 扩展DRX；(6)邻区测量放松；

RedCap的这种减配方式，与早期MTC/eMTC相对LTE的减配方式一样，都是希望在降低终端成本/复杂度的情况下能正常接入原有的LTE/NR系统。

下图是《中国移动5G RedCap技术白皮书》中对RedCap终端的技术指标要求与对比，可以看到RedCap终端1T2R的配置下，上下行速率与LTE Cat4标准差不多。

图片来自于《中国移动RedCap技术白皮书》​

 

RedCap终端下行同步

在LTE系统中，下行同步信号在小区带宽的中心6RB。但是，对于NR系统而言，下行同步信号SSB并不是固定在小区带宽的中心，而是有可能出现在整个带宽范围内的其它位置。对于RedCap终端而言，它所能支持的带宽只有20MHz，为了能够准确并快速的找到下行同步信号SSB，需要网络侧对SSB的位置进行特殊的设定，这样保证RedCap终端能够快速搜索到网络。但仅从协议的角度看，RedCap在下行同步的维度并没有对协议做何修改。

网络通知终端是否支持RedCap或是否允许接入

终端在下行同步后获取到系统消息后，基站通过SIB1消息通知终端当前小区是否允许RedCap终端接入，其中包括intraFreqReselectionRedCap(如果系统消息未携带该字段，则认为是barred)，halfDuplexRedCapAllowed(用于指示小区是否允许halfDuplex RedCap终端接入)，cellBarredRedCap1RX(用于指示小区是否允许1RX RedCap终端接入)，cellBarredRedCap2RX(用于指示小区是否允许2RX RedCap终端接入)。在SIB4消息中也有通知终端是否能够支持异频和异系统的重选，包括redCapAccessAllowed-r17(指示频点是否允许RedCap终端接入)。

RedCap终端通知网络UE能力

当RedCap终端与非RedCap终端同时接入NR小区时，需要有一种方式告诉基站，哪个终端支持RedCap。有三种方式：(1) Msg1消息的PRACH时频资源的位置隐式告知基站；(2) Msg3的LCID告知基站(新增LCID Index 35/36)；(3) 通过建立专用承载后的NAS消息告知基站；

HalfDuplex FDD RedCap终端上下行冲突

由于HalfDuplex FDD RedCap终端不能同时进行接收和发送，那么就会存在上行发送和下行接收会存在冲突，比如上行的PUCCH、PUSCH、SRS、PRACH发送，下行的PDCCH、PDSCH、CSI-RS、SSB、PRS接收，如果其中的某两个或者多个上下行信道收发发生冲突，就需要有规则确定是上行优先级高还是下行优先级高。在38.213 17.2节中对于不同情况下的优先级进行了详细描述。

扩展DRX

对于那些对时延要求不高的应用场景，RedCap提供了扩展DRX能力，可以为RRC idle态的终端设置最大接近3小时(10485.76秒，2.91小时)的DRX周期，以及为RRC inactive态的终端设置最大10.24秒的DRX周期。当然，更大的DRX周期虽然能够更省电，但是，它也会增加网络寻呼终端的时延也就是下行数据时延。不同的应用场景需要根据业务要求做配置上的取舍。

邻区测量放松

对于RedCap终端，除了扩展DRX可以为idle/inacitive态省电之外，邻区测量放松既可以在idle/inactive态省电，也可以在connected态省电。通过同时考虑RSRP/RSRQ和终端静止状态信息，可以进一步减少终端做一些无意义的邻区测量而达到省电的目的。

参考：

1. 中国移动5G RedCap技术白皮书
2. 3GPP TR 38.875
3. 3GPP TR 21.917
4. 3GPP TS 38.213
5. 3GPP TS 38.300
6. 3GPP TS 38.331