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1、中国联通 5G RedCap 终端白皮书(2023 版)中国联通中国联通 5G5G RedCapRedCap 终端终端白皮书白皮书(20232023 版)版)中国联通2023 年 10 月中国联通 5G RedCap 终端白皮书(2023 版)目目录录前言前言.11.概述.22.RedCap 产品分类.22.1.RedCap 模组.22.2.RedCap 终端.23.RedCap 技术要求.33.1.RedCap 基本通信功能要求.33.1.1.制式及选网要求.33.1.2.通信协议要求.33.1.3.频段和带宽要求.33.1.4.基本能力要求.43.1.5.峰值速率要求.43.1.6.接入控
2、制与终端识别要求.53.1.7.BWP 要求.53.1.8.移动性要求.63.1.9.功率等级要求.73.1.10.节能特性要求.73.1.11.5G 切片要求.83.1.12.IP 协议栈要求.93.1.13.终端一致性测试要求.93.2.RedCap 增强功能要求.93.2.1.5G LAN 要求.93.2.2.SIB9 高精度授时.93.2.3.URLLC 功能要求.103.2.4.定位要求.113.2.5.小数据包传输.113.2.6.覆盖增强功能.113.2.7.NPN 功能要求.123.2.8.SUL 要求.123.2.9.语音能力要求.123.2.10.短信能力要求.124.Re
3、dCap 模组要求.124.1.元器件要求.124.1.1.应用处理器和存储单元.134.1.2.USIM/eSIM 卡.134.2.封装要求.134.3.尺寸要求.134.4.接口要求.134.5.功耗性能要求.184.6.平台接入要求.18中国联通 5G RedCap 终端白皮书(2023 版)4.7.Open CPU 要求.184.8.应用场景需求.185.5G RedCap 终端要求.195.1.工业控制终端.195.1.1.工业 DTU.195.1.2.工业 CPE.205.1.3.工业网关.215.1.4.工业路由器.215.2.电力终端.225.2.1.产品分类.225.2.2.
4、硬件要求.225.2.3.软件要求.225.3.视频监控终端.235.3.1.产品分类.235.3.2.硬件要求.235.3.3.软件要求.235.4.车载终端.245.4.1.产品形态.245.4.2.硬件要求.245.4.3.软件要求.245.5.可穿戴设备.255.5.1.硬件要求.255.5.2.卡槽要求.256.RedCap 发展展望.25附录.28更新记录更新记录.28略语列表略语列表.28中国联通 5G RedCap 终端白皮书(2023 版)1前前言言5G 发展至今,我国已经建成全球规模最大、技术最先进的 5G 网络,5G 移动电话用户近 7 亿户,5G 连接数全球占比超 60
5、%,5G 赋能行业应用已经初见成效。然而,我们仍然面临着 5G 模组价格高、功耗大、行业需求碎片化严重、应用规模化发展缓慢的问题。RedCap轻量化 5G 终端技术作为 3GPP R17 版本中最先商用、最具市场发展前景的新技术,通过减少终端带宽、天线数量、调制阶数等方式大幅降低了 5G 终端成本和功耗,同时也可继承 5G 高可靠低时延、网络切片、5G LAN 等 5G 原生能力,是当前 5G 产业规模化发展的迫切需求。2023 年,为推动 RedCap 产业加速商用,中国联通围绕标准、试验、应用、生态等方面开展系列工作,取得了诸多成效:在标准方面,联动布局 RedCap 国际标准、行业标准,
6、为 RedCap 技术研发提供依据;试验方面,开展覆盖全频段、全部厂商的 RedCap 功能、性能、网络优化、网管、端网协同等技术验证,推动 RedCap 端到端成熟;应用方面,基于商用模组雁飞 NX307,面向工业、电力、车联网等重点行业开展应用示范;在生态方面,携手行业伙伴重磅成立业界首个 5GRedCap 产业联盟,启动“轻联万物 2025”行动计划,推动 RedCap 产业链生态成熟完善。为进一步推动 RedCap 产业成熟及规模化商用,中国联通结合产业发展现状,深度调研产业需求,针对 RedCap 芯片/模组/终端提出最新的技术及产品要求,为 RedCap 产品商用提供研发依据。未来
7、,中国联通将根据产业发展需求,迭代更新此白皮书。中国联通 5G RedCap 终端白皮书(2023 版)21.1.概概述述本白皮书规定了中国联通 5G RedCap 终端设备在制式、频段、基本功能、基本业务及增强功能方面的要求。本白皮书应用于中国联通 5G RedCap 模组和终端产品,自发布之日起生效。除本白皮书所列相关要求外,5G RedCap 产品还应遵循相关国家和行业要求。2.2.RedCapRedCap 产品分类产品分类RedCap 产品主要分为模组类产品和终端类产品。2.1.2.1.RedCapRedCap 模组模组RedCap 模组主要分为基础型模组和定制型模组。RedCap 基
8、础型模组以基本通信功能为主,无明显行业属性,聚焦碎片化应用场景,应支持 3.1 章所述的 RedCap 基本通信功能要求;RedCap 定制型模组,根据行业属性,应以 3.1 节基本通信功能为基础,并根据行业特性需求,定制叠加 5G LAN、高精度授时、URLLC 等增强功能。2.2.2.2.RedCapRedCap 终端终端RedCap 终端根据其具体的应用场景主要分为工业控制终端、电力终端、视频监控终端、车载终端、可穿戴设备。RedCap 终端应至少满足 3.1 章所述的 RedCap 基本通信功能要求和第 5 章所述的其他非通信类要求。除此之外,RedCap 终端产品可基于模组能力,定制
9、中国联通 5G RedCap 终端白皮书(2023 版)3叠加 5G LAN、高精度授时、URLLC 等增强功能,以满足特定细分行业需求。3.3.RedCapRedCap 技术要求技术要求3.1.3.1.RedCapRedCap 基本基本通信通信功能要求功能要求3.1.1.3.1.1.制式及选网要求制式及选网要求RedCap 产品应至少支持 SA/LTE 双模。RedCap 产品的 5G 模式,应支持 SA(option2)模式。RedCap 产品开机接入模式优先级顺序为:5G SA LTE。3.1.2.3.1.2.通信协议要求通信协议要求RedCap 产品应支持 3GPP R17 h20 及
10、以后协议版本。3.1.3.3.1.3.频段和带宽要求频段和带宽要求RedCap 产品在 NR 模式的频段和带宽要求如表 1 所示。表 1 5G NR 工作频段和带宽要求工作工作频段频段上行频段上行频段(MHzMHz)下行频段下行频段(MHzMHz)信道带宽信道带宽(MHzMHz)子载波间隔子载波间隔(kHzkHz)双工双工模式模式要求要求n783300 38、15、2030TDD必选n11920 19802110 21705、10、15、2015FDD必选n8880 915925 9605、10、15、2015FDD必选n-8945、10、15、
11、2015FDD必选RedCap 产品在 LTE 模式下的频段要求如表 2 所示。表 2 LTE FDD 模式下的工作频段要求工作频段工作频段频段(频段(MHzMHz)要求要求B31800必选中国联通 5G RedCap 终端白皮书(2023 版)4B5850必选B12100必选B8900必选3.1.4.3.1.4.基本能力基本能力要求要求RedCap 产品应支持如下基本能力要求:表 3 RedCap 基本能力要求技术技术要求要求调制方式调制方式上行 256QAM对于速率需求高的产品,二选一必选下行 256QAM上行 64QAM必选下行 64QAM必选MIMOMIMO1T2R必选(视频监控、车联
12、网、工业/电力数传类等速率需求高的场景)1T1R可穿戴及其他速率需求低场景1212比特比特PDCPPDCP SNSN长度长度必选1818比特比特PDCPPDCP SNSN长度长度可选1212比特比特RLC-AMRLC-AM SNSN长度长度必选1818比特比特RLC-AMRLC-AM SNSN长度长度可选支持支持8 8个个DRBDRB数数必选SRSSRS天线轮发天线轮发支持下行2流的TDD频段必选能力上报能力上报必选3.1.5.3.1.5.峰值速率要求峰值速率要求RedCap 产品峰值速率要求如下:表 4 RedCap 理论峰值速率RedCapRedCap制式制式配置配置峰值速率峰值速率中国联
13、通 5G RedCap 终端白皮书(2023 版)5终端类型终端类型1T2RTDD2.5ms 双周期特殊时隙配比10:2:2下行:64/256QAM,20M 带宽105/140Mbps上行:64/256QAM,20M 带宽26/35MbpsFDD下行:64/256QAM,20M 带宽170/226Mbps上行:64/256QAM,20M 带宽90/120Mbps1T1RTDD2.5ms 双周期特殊时隙配比10:2:2下行:64/256QAM,20M 带宽52/70Mbps上行:64/256QAM,20M 带宽26/35MbpsFDD下行:64/256QAM,20M 带宽85/113Mbps上行
14、:64/256QAM,20M 带宽90/120Mbps3.1.6.3.1.6.接入控制与终端识别要求接入控制与终端识别要求RedCap 产品应支持基于系统消息 cell barred 的驻留与接入控制:应支持系统信息中对 1Rx/2Rx 的 RedCap UE 的 cell barred 设置的驻留与接入控制。RedCap 产品必选支持基于 4-Step RACH 的 Msg1 和 Msg3 的RedCap UE 识别;RedCap 终端可选支持基于 2-step 的 MsgA 识别RedCap。3.1.7.3.1.7.BWPBWP 要求要求对于初始 BWP,应支持如下要求:表 5 初始 BW
15、P 要求功能功能要求要求RedCap 终端和 non-RedCap 终端共享初始上行下行 BWP必选中国联通 5G RedCap 终端白皮书(2023 版)6独立下行初始包含 CD-SSB必选独立下行初始不包含 CD-SSB必选独立上行初始 BWP必选禁 用 common PUCCH 传输的跳频必选独 立 common PUCCH 资源配置可选对于专用 BWP,应支持如下要求:表 6 专用 BWP 要求功能功能要求要求上行/下行专用 BWP必选下行专用 BWP 支持 NCD-SSB必选3.1.8.3.1.8.移动性要求移动性要求应支持空闲态和连接态下 NR RedCap 小区系统内同频/异频移
16、动性过程,包括小区重选、切换和重定向,其中切换功能具体要求如下:1)在原小区上工作于包含CD-SSB的BWP,切换到目标小区中包含CD-SSB的BWP。2)在原小区上工作于包含CD-SSB的BWP,切换到目标小区中包含NCD-SSB的BWP。3)在原小区上工作于包含NCD-SSB的BWP,切换到目标小区中包含CD-SSB的BWP。4)在原小区上工作于包含NCD-SSB的BWP,切换到目标小区包中含NCD-SSB的BWP。应支持空闲态和连接态下 NR RedCap 到 LTE 异系统的移动性过程,包括小区重选、重定向和切换;中国联通 5G RedCap 终端白皮书(2023 版)7应支持空闲态和
17、连接态下 LTE 到 NR RedCap 异系统的移动性过程,包括小区重选、重定向和切换。3.1.9.3.1.9.功率等级要求功率等级要求RedCap 产品,应支持功率等级如表 7 所示。表 7 功率等级要求(SA)功率等级功率等级最大输出功率最大输出功率要求要求Class 3+23 dBm必选Class 2+26 dBm推荐3.1.10.3.1.10.节能特性要求节能特性要求RedCap 产品应支持基于 R17 的节能特性:1)必 选 支 持 RRC_IDLE 态 下 e-DRX 功 能;推 荐 支 持RRC_INACTIVE态下e-DRX功能;2)必选支持RRC_IDLE 态下测量放松 功
18、能,推荐支持RRC_INACTIVE态下测量放松功能;3)推荐支持PEI、PDCCH skipping、搜索空间组切换(SSSG)、RRC_CONNECTED状态RRM测量放松、RLM测量放松、寻呼分组功能、辅助TRS。注:对于可穿戴等2C场景和视频类长时间不间断传输需求的场景,e-DRX和测量放松功能要求可适当放宽。RedCap 产品应支持如下 R15/R16 的节能特性:1)支持连接态下的 C-DRX(R15);2)支持enhancedskipUplinkTxDynamic(R16);中国联通 5G RedCap 终端白皮书(2023 版)83)支持Wake Up Signal(R16);
19、4)支持终端辅助信息(R16)上报:RRC状态转换、下行MIMO层数。3.1.11.3.1.11.5G5G 切片要求切片要求5G RedCap 产品应具备同时接入两个及以上网络切片的能力,支持按应用选择网络切片的功能;支持 5G 切片业务的 5G RedCap 产品应支持网络切片选择辅助信息(NSSAI)配置和存储,并携带切片标识(S-NSSAI)传递给网络,支持 NAS/RRC 网络切片过程;支持 5G 切片业务的 5G RedCap 产品应支持和处理网络切片选择策略(NSSP):支持由网络侧下发和模组预配置的策略规则。当网络切片订阅发生更改,支持通过更新配置信令完成策略规则的更新。必选支持
20、以 DNN、IP 三元组业务特征属性进行网络切片选择,推荐支持 APP ID、FQDN 等业务特征属性进行网络切片选择。为了保持后续能力扩展、“上层-底层”标准化适配、业务属性感知、灵活可演进等原因,RedCap 产品推荐使用调制解调器中心化(Modem-Centric)架构设计,即业务属性与网络切片的匹配等过程在调制解调器中实现,通过新增加切片相关的 SDK 或者软件中间件的方式,由 Modem 依据 URSP 实现终端业务应用的特征属性与切片之间中国联通 5G RedCap 终端白皮书(2023 版)9的匹配对应。3.1.12.3.1.12.IPIP 协议栈要求协议栈要求RedCap 产品
21、应支持 IPv4 单栈、IPv6 单栈以及 IPv4/v6 双栈,默认打开 IPv4/v6 双栈。在同时获得 IPv4 和 IPv6 地址时,需能够正常访问仅兼容 IPv4 的业务应用、仅兼容 IPv6 的业务应用以及同时兼容 IPv4 和 IPv6 的业务应用。3.1.13.3.1.13.终端一致性测试要求终端一致性测试要求RedCap 产品应符合 3GPP 射频、协议、无线资源管理一致性要求。其中,终端射频一致性应满足 3GPP TS 38.521-1(FR1),TS 38.521-2(FR2)及 TS 38.521-4(性能)要求,终端协议一致性应满足 3GPP TS38.523-1 要
22、求,终端无线资源管理一致性应满足 TS 38.533 系列规范要求。3.2.3.2.RedCapRedCap 增强功能要求增强功能要求对于定制类模组和终端产品,RedCap 产品增强功能的具体特性要求如下:3.2.1.3.2.1.5 5G G LANLAN 要求要求支持 5G LAN 的 RedCap 产品,应支持基于支持基于层三 IP 类型会话和层二以太网类型的 5G LAN 会话管理过程。3.2.2.3.2.2.SIBSIB9 9 高精度授时高精度授时支持 SIB9 高精度授时的 RedCap 产品,应支持基于 R16 的 SIB9中国联通 5G RedCap 终端白皮书(2023 版)1
23、0高精度授时功能,包括 UE 接收 SIB9 时钟参考信息,UE 支持对外提供时钟接口。3.2.3.3.2.3.URLLCURLLC 功能要求功能要求支持 URLLC 功能的 RedCap 产品应支持表 8 所示具体功能:表 8 URLLC 要求技术特性技术特性要要求求注释注释上行免调度传输(上行配置授权)第一类配置授权的PUSCH 传输(configured grantType 1)二选一基于 R16 协议,UE 有上行数据传输时,立即使用基站配置的 Type 1 的配置授权资源进行传输第二类配置授权的PUSCH 传输(configured grantType 2)基于 R16 协议,UE
24、有上行数据传输需求时,根据基站配置的 Type 2 的配置授权资源传输上行数据低码率 MCS 表格/CQI 表格高可靠 CQI 表格必选UE 支持上报的 CQI 索引和目标误块率0.00001 相应的表格(即 3GPP TS38.214的 Table 5.2.2.1-4)对应,即 cqi-Table参数table3PDSCH 传输采用低码率 MCS 表格必选UE 支持 3GPP TS38.214 的 Table5.1.3.1-3 所给的低码率 MCS 表格(Table 5.1.3.1-3:MCS index table 3for PDSCH)(具体 UE 配置场景见 3GPPTS38.214)
25、PUSCH 传输采用低码率 MCS 表格(采用CP-OFDM 波形)必选UE 支持 3GPP TS38.214 的 Table5.1.3.1-3 所给的低码率 MCS 表格(Table 5.1.3.1-3:MCS index table 3for PDSCH)(具体 UE 配置场景见 3GPPTS38.214)PUSCH 传输采用低码率 MCS 表格(采用DFT-S-OFDM 波形必选UE 支持 3GPP TS38.214 的 Table6.1.4.1-2 所给的低码率 MCS 表格(Table 6.1.4.1-2:MCS index table 2for PUSCH with transfo
26、rm precodingand 64QAM)(具体 UE 配置场景见 3GPPTS38.214)PDSCH/PUSCH 时隙级重复发送PDSCH 时隙级重复发送推荐根据系统在多个(N=2、4 或 8)连续时隙中给 UE 分配的相同的时域资源,UE在多个时隙上重复发送 PDSCH中国联通 5G RedCap 终端白皮书(2023 版)11PUSCH 时隙级重复发送推荐根据系统在多个(N=2、4 或 8)连续时隙中给 UE 分配的相同的时域资源,UE在多个时隙上重复发送 PUSCHPDCCH 高聚合等级PDCCH CCE AL=16必选PDCCH 可支持更高的聚合等级,即 CCEAL=16基于逻辑
27、信道优先级(LCP)的映射规则PUSCH 资源映射推荐UE 支持 lcp-Restriction 能力,系统支持基于 LCP 映射规则,为不同承载配置独立的 PUSCH 调度控制参数(参考 3GPPTS 38.321 的 5.4.3.1)3.2.4.3.2.4.定位要求定位要求支持定位功能的 RedCap 产品,如属于室内固定型产品,应支持获取 CELL-ID 进行基站定位的能力;对于室外移动型产品,应支持基于 GNSS 和 A-GNSS 的定位能力(如果支持 GNSS,则需包含 GPS 和北斗支持能力,且应支持北斗独立和北斗优先)。支持定位增强功能的RedCap产品,推荐支持UL-TDoA定
28、位、E-CID定位功能。3.2.5.3.2.5.小数据包传输小数据包传输支持小数据包传输功能的 RedCap 产品应支持基于 4-step RACH的小数据包传输及基于 Type 1 PUSCH 配置授权的小数据包传输,可支持小数据包传输关联的独立下行初始 BWP 包含 NCD-SSB,支持基于Type 1 PUSCH 配置授权的小数据包传输的 RedCap 产品可支持 PUSCH的重复传输。3.2.6.3.2.6.覆盖增强功能覆盖增强功能中国联通 5G RedCap 终端白皮书(2023 版)12支持覆盖增强的 RedCap 产品应支持基于 R17 的 PUCCH 信道重复传输增强,PUSC
29、H 信道重复传输增强,可选支持多时隙承载传输块(TBoMS)。3.2.7.3.2.7.NPNNPN 功能要求功能要求支持 NPN 功能的 RedCap 产品应支持基于 CAG 的接入控制。3.2.8.3.2.8.SULSUL 要求要求支持SUL功能的RedCap产品应支持SUL_n78-n81及SUL_n78-n84频段。3.2.9.3.2.9.语音能力要求语音能力要求支持语音业务的 RedCap 产品,应支持 VoNR 和 EPS Fallback 流程,EPS Fallback 流程应支持当通话结束后应能基于网络或自主的方式快速返回 NR。3.2.10.3.2.10.短信能力要求短信能力要
30、求支持短信业务的 RedCap 产品 SA 模式下,应支持 SMS over NAS 的短信业务,可支持 SMS over IP(IMS)短信方式。4.4.RedCapRedCap 模组要求模组要求如无特殊说明,RedCap 基础性和定制型模组在满足第三章所述的基础功能及增强功能外,还应支持如下要求。4.1.4.1.元器件要求元器件要求中国联通 5G RedCap 终端白皮书(2023 版)134.1.1.4.1.1.应用处理器和存储单元应用处理器和存储单元RedCap 模组推荐满足下表配置:表 9 RedCap 应用处理器和存储单元要求RAMFLASH1Gb1Gb4.1.2.4.1.2.U
31、USIM/eSIMSIM/eSIM 卡卡支持中国联通发布的物联网卡,包括普通插拔式 USIM 卡或嵌入式 UICC 卡,嵌入的 M2M 卡的技术参数要求参见中国联通 M2M UICC卡技术规范 v2.0和中国联通 M2M UICC 卡生产技术规范 v2.0。推荐支持 eSIM 功能,eSIM 技术要求参见中国联通 eSIM 总体技术规范 v4.0。4.2.4.2.封装要求封装要求模组封装方式为 LGA/LCC+LGA 或 M.2 或 mini PCIe。4.3.4.3.尺寸要求尺寸要求要求 LGA/LCC+LGA 封装方式的 5G RedCap 模组尺寸长宽为32mm*29mm,厚度不大于 2
32、.8mm;要求 M.2 封装方式的 5G RedCap 模组尺寸长宽为 30mm*52mm,厚度不大于 3.8mm;要求mini PCIe封装方式的5G RedCap模组尺寸长宽为30mm*51mm,厚度不大于 4.9mm。4.4.4.4.接口要求接口要求中国联通 5G RedCap 终端白皮书(2023 版)14RedCap 模组接口要求见表 10:表 10 5G RedCap 模组接口要求接口名称接口名称接口说明接口说明接口特性接口特性接口要求接口要求VBAT电源接口外接直流电源I必选VRTC模组时钟供电输入I可选VDD_EXT标准电压输出接口O对于LGA/LCC+LGA 封装必选USIM
33、_DETSIM 接口SIM 检测脚I必选*USIM_RSTSIM RESET 信号OUSIM_CLKSIM CLK 信号OUSIM_DATAUSIM DATA 信号I/OUSIM_VDDUSIM 卡供电O5G_ANT0射频接口5G 天线 0I/O必选5G_ANT15G 天线 1I/O4G_ANT0/5G_ANT44G 天线 0/5G 天线 4I/O推荐4G_ANT1/5G_ANT54G 天线 1/5G 天线 5I/O推荐WIFI_ANT0WIFI 天线 0I/O可选WIFI_ANT1WIFI 天线 1I/O可选GNSS_ANTGNSS 天线I可选PCIE_CLK_REQPCIePCIe 时钟请
34、求信号O可选PCIE_HOST_RSTPCIe 重置信号OPCIE_HOST_WAKEPCIe 唤醒信号IPCIE_CLK_PPCIe 参考时钟信号OPCIE_CLK_MPCIe 参考时钟信号OPCIE_TX_PPCIE_数据发送信号OPCIE_TX_MPCIE_数据发送信号OPCIE_RX_PPCIE_数据接收信号IPCIE_RX_MPCIE_数据接收信号IGPIO数据通信接通用输入输出接口I/O对于中国联通 5G RedCap 终端白皮书(2023 版)15口LGA/LCC+LGA 封装必选I2C_SCL单向时钟线I/O可选I2C_SDA双向数据线I/OSPI_CSSPISPI 接口片选信
35、号O对于LGA/LCC+LGA 封装推荐SPI_MISOSPI 接口 MISO 信号ISPI_MOSISPI 接口 MOSI 信号OSPI_SCLKSPI 接口时钟信号OUSB_DETECTUSB*USB 热插拔信号I可选USB_VBUSUSB 插入检测信号;有效电压范围:3.3V5.25VIUSB_DNUSB 高速差分信号负极I/OUSB_DPUSB 高速差分信号正极I/OUSB_IDUSB 的 ID 检测信号IUSB_OTG_EN外部升压 DCDC 使能;当USB_ID 被拉低时,这个脚输出高电平OUSB_SS_TX_PUSB 超速发送端正极OUSB_SS_TX_MUSB 超速发送端负极O
36、USB_SS_RX_PUSB 超速接收端正极IUSB_SS_RX_MUSB 超速接收端负极IDBG_UART_RX调试用串口调试 UART 数据接收I可选DBG_UART_TX调试 UART 数据发送OFORCE_BOOT控制及状态接口强制下载,防变砖I必选PWRKEY电源开关,用于模组上电/下电I必选STATUS模组当前工作状态指示:低电平:关机;高电平:上电且模组系统工作正常O可选FLIGHTMODE模组飞行模式控制:低电I可选中国联通 5G RedCap 终端白皮书(2023 版)16平:飞行模式 高电平:正常模式NETLIGHT模组网络状态指示O可选RESET_N用于模组复位,低电平使
37、能I必选STATUS指示模块的运行状态O可选AP_STATUS指示 AP 的运行状态I可选IRIG_B授时接口用于输出 IRIG-B 码参考信号O推荐PPS_OUT用于输出 1PPS 参考信号O推荐ADCAD 转换接口AD 转换I/O可选PCM_SYNCPCM 音频PCM 同步信号O可选PCM_DINPCM 输入数据IPCM_DOUTPCM 输出数据OPCM_CLKPCM 时钟II2S_WSI2S 音频I2S 字选信号O可选I2S_DINI2S 输入数据II2S_DOUTI2S 输出数据OI2S_CLKI2S 时钟OI2S_MCLKI2S 系统时钟OSDIO_DATA0SDIOSDC 数据位
38、0 或 eMMC*数据位 0IO可选SDIO_DATA1SDC 数据位 1 或 eMMC*数据位 1IOSDIO_DATA2SDC 数据位 2 或 eMMC*数据位 2IOSDIO_DATA3SDC 数据位 3 或 eMMC*数据位 3IOSDIO_DETSD 检测脚或 eMMC 数据位 5ISDIO_CLKSDC 时钟或者 eMMC 时钟O中国联通 5G RedCap 终端白皮书(2023 版)17SDIO_CMDSDC 命令或者 eMMC 命令OWL_SW_CTRL控制接口WLAN 开关控制DO可选WL_PA_MUTING用于 PA 停止工作的WLAN XFEM 控制DOWL_LAA_AS
39、_ENWLAN LAA ASS 使能信号DOWL_LAA_RX用于 LAA 接收器的 WLANXFEM 控制DIOTG_ENUSB 的 OTG 功能使能引脚DOUSB_SS_SWUSB 的 Type-C 开关控制信号DORFFE0_CLK天线调谐器 MIPI CLKDORFFE0_DATA天线调谐器 MIPI DATADIOANT_CTRL0天线调谐器控制 0DOANT_CTRL1天线调谐器控制 1DOSGMII_TX_PSGMIISGMII发送差分信号O对于LGA/LCC+LGA 封装,RGMII 和SGMII接口2选1支持SGMII_TX_NSGMII发送差分信号OSGMII_RX_PSG
40、MII接收差分信号ISGMII_RX_NSGMII接收差分信号IETH_INT_NEthernet PHY中断信号IETH_RST_NEthernet PHY重置信号OMDIO_DATA管理数据传输接口I/OMDIO_CLK管理数据时钟接口OVMDIO电源提供ORGMII_MD_IORGMIIRGMII MDIO管理数据信号I/ORGMII_MD_CLKRGMII MDIO管理时钟信号ORGMII_RX_CTLRGMII 接收控制信号IRGMII_RX_CLKRGMII接收时钟信号IRGMII_RX_0RGMII接收数据信号IRGMII_RX_1RGMII接收数据信号IRGMII_RX_2RG
41、MII接收数据信号IRGMII_RX_3RGMII接收数据信号IRGMII_TX_CTLRGMII发送控制信号ORGMII_TX_CLKRGMII发送时钟信号ORGMII_TX_0RGMII发送数据信号ORGMII_TX_1RGMII发送数据信号ORGMII_TX_2RGMII发送数据信号ORGMII_TX_3RGMII发送数据信号O中国联通 5G RedCap 终端白皮书(2023 版)18RGMII_INT_NRGMII PHY中断信号IRGMII_RST_NRGMII PHY重置信号O*1 对于 eUICC 卡内置于模组中的情况不要求支持 USIM 相关接口。*2 要求 USB 接口至少
42、支持 USB 2.0。4.5.4.5.功耗性能要求功耗性能要求RedCap 模组应满足如下功耗性能要求:表 11 5G RedCap 模组接口要求用例名称用例名称最大功耗参考值最大功耗参考值5G SA 网络下待机40mA5G SA 网络下数据传输450 mA4.6.4.6.平台接入要求平台接入要求要求支持通过雁飞 SDK 接入联通雁飞格物 DMP 平台,实现模组上电自注册、数据采集、物网协同安全管理等功能。4.7.4.7.OpenOpen CPUCPU 要求要求RedCap 模组如具备 OpenCPU 能力,推荐硬件至少具备以下能力:(1)CPU 频率不低于 1GHz;(2)DMIPS 不低于
43、 1500DMIPS;(3)模组采用 Linux 系统;(4)至少具备 1Gb 以上 DDR 与 1Gb 以上 Flash 配置。4.8.4.8.应用场景需求应用场景需求对于应用于不同细分行业的 RedCap 定制模组产品,在支持 3.1节基础通信功能要求的同时,应根据其应用场景类别支持下表所对应的增强功能要求。中国联通 5G RedCap 终端白皮书(2023 版)19表 12 5GRedCap 定制模组增强要求场景类别场景类别增强技术增强技术工业控制工业控制/电力电力(控制类)(控制类)视频监控视频监控/电力电力(采集类)(采集类)可穿戴可穿戴车载车载/车联网车联网5G LAN必选高精度授
44、时必选推荐URLLC推荐推荐推荐定位推荐推荐必选必选小数据包传输推荐覆盖增强推荐推荐强烈推荐NPN推荐SUL推荐推荐语音必选推荐短信必选推荐5.5.5G5G RedCapRedCap 终端要求终端要求如无特殊说明,RedCap 终端除第三章所述的基础功能外,还应根据其所属终端类别支持下述章节的软、硬件要求。同时,建议根据其搭载模组面向的应用场景,支持相应 RedCap 增强功能。5.1.5.1.工业控制终端工业控制终端5.1.1.5.1.1.工业工业 DTUDTU5.1.1.1.5.1.1.1.产品分类产品分类根据使用场景 5G DTU 分为室内型、室外型和野外型。按照安装形式,DTU 分为桌
45、面型和上架型。5.1.1.2.5.1.1.2.硬件要求硬件要求支持内置天线,可按需安装外置。支持 Nano SIM 卡。中国联通 5G RedCap 终端白皮书(2023 版)20电磁兼容(EMC)性能满足 GB/T 17626电磁兼容 试验和测量技术系列国标要求。可选支持定位能力。物理接口应至少支持以太网口、串口及 Wi-Fi 其中一种。5.1.1.3.5.1.1.3.软件要求软件要求支持本地网络管理功能。支持远程管理能力。支持固件升级,含本地升级、远程升级。支持数据透传。5.1.2.5.1.2.工业工业 CPECPE5.1.2.1.5.1.2.1.硬件要求硬件要求支持内置天线,可按需安装外
46、置。支持 Nano SIM 卡。电磁兼容(EMC)性能满足 GB/T 17626电磁兼容 试验和测量技术系列国标要求。支持Wi-Fi 5能力2.4GHz 和5GHz双频段接入,推荐支持Wi-Fi 6能力,2*2 MIMO,80 MHz 带宽,2.4GHz 和 5GHz 双频段接入。物理接口应至少支持以太网口、串口。5.1.2.2.5.1.2.2.软件要求软件要求支持本地网络管理功能。支持远程管理能力。支持固件升级,含本地升级、远程升级。中国联通 5G RedCap 终端白皮书(2023 版)21支持 Wi-Fi AP 工作模式。5.1.3.5.1.3.工业网关工业网关5.1.3.1.5.1.3
47、.1.硬件要求硬件要求支持内置天线,可按需安装外置。支持 Nano SIM 卡。电磁兼容(EMC)性能满足 GB/T 17626电磁兼容 试验和测量技术系列国标要求。物理接口应至少支持以太网口、串口及 Wi-Fi 其中一种。5.1.3.2.5.1.3.2.软件要求软件要求支持本地网络管理功能。支持远程管理能力。支持固件升级,含本地升级、远程升级。支持协议转换、数据处理、数据存储等边缘计算能力。5.1.4.5.1.4.工业路由器工业路由器5.1.4.1.5.1.4.1.硬件要求硬件要求支持内置天线,可按需安装外置。支持 Nano SIM 卡。电磁兼容(EMC)性能满足 GB/T 17626电磁兼
48、容 试验和测量技术系列国标要求。应至少支持以太网接口。中国联通 5G RedCap 终端白皮书(2023 版)225.1.4.2.5.1.4.2.软件要求软件要求支持本地网络管理功能。支持远程管理能力。支持固件升级,含本地升级、远程升级。支持 VPN 接入能力,如 IPSec、L2TP 等。5.2.5.2.电力终端电力终端5.2.1.5.2.1.产品分类产品分类根据电力行业的应用场景,可分为控制类、视频类、数传类。5.2.2.5.2.2.硬件要求硬件要求至少支持 RS232 或 RS485 其中一种接口,推荐两种接口都支持。室内型 RedCap 终端防护等级必选支持 IP30 级以上;室外型R
49、edCap 终端防护等级必选支持 IP65 级以上。5.2.3.5.2.3.软件要求软件要求支持加密存储终端设备存储的密码、密钥等重要数据,防止信息泄露。推荐支持安全启动功能,保障固件的完整性和合法性。推荐支持安全升级功能,保障待升级固件完整性和合法性。推荐支持安全调试功能,对物理或逻辑调试接口应配置为受限使用(禁用或授权后打开)。推荐支持具有国密算法的 IPSEC 安全加密。中国联通 5G RedCap 终端白皮书(2023 版)235.3.5.3.视频监控终端视频监控终端5.3.1.5.3.1.产品分类产品分类根据使用场景分为室内型、室外型、防爆型等类型。5.3.2.5.3.2.硬件要求硬
50、件要求电源接口支持在额定电压-25%+25%范围内正常工作。采用 PoE 供电的终端符合 IEEE Std 802.3af、IEEE Std 802.3at或 IEEE Std 802.3bt 标准。可选支持有线网络接口,符合 IEEE 802.3 标准。支持控制接口、音频输入输出接口、报警输入输出接口、存储接口中的一种或多种接口。电磁兼容(EMC)性能满足 GB/T 17626电磁兼容 试验和测量技术系列国标要求。室外型终端应至少支持 IP65 防护等级。防爆终端本安型应符合 GB/T 3836.1-2021、GB/T 3836.4-2021国标规定;隔爆型应符合 GB/T 3836.1-2
51、021、GB/T 3836.2-2021、GB/T 3836.31-2021 的规定。5.3.3.5.3.3.软件要求软件要求支持音视频参数(如图像分辨率、帧率等)的远程调节功能。可选支持根据 5G 链路状态自适应动态调整视频码率。音频要求支持 G.711A、G.711mu、AAC 中的一种或多种编码格式。视频要求支持 H.264(High Profile、Main Profile、Basic中国联通 5G RedCap 终端白皮书(2023 版)24Profile)编码格式;可选支持 H.265、MJPEG 编码格式。支持输出两路或两路以上的视频码流。支持云存储、SD 卡存储、FTP 存储、
52、NAS 存储的一种或多种存储方式。支持终端固件远程升级 FOTA 功能。如果发生升级失败,终端应支持退回到原有版本并正常工作,或者正常重启并重新发起升级。可选支持人脸识别算法,对运动人脸进行检测、识别、抓拍、比对功能。5.4.5.4.车载终端车载终端5.4.1.5.4.1.产品形态产品形态根据使用场景 T-BOX 车载终端分为前装和后装。5.4.2.5.4.2.硬件要求硬件要求支持内置天线,可按需安装外置。支持车规级认证。推荐支持 C-V2X,并支持 Uu 和 PC5 接口的业务并发。支持 Open CPU,提供丰富的 Telematics SDK 支持开发 TSP 应用。支持 Wi-Fi 5
53、 能力 2.4GHz 和 5GHz 双频段接入。支持双频 GPS。推荐支持高精度定位。5.4.3.5.4.3.软件要求软件要求中国联通 5G RedCap 终端白皮书(2023 版)25支持本地网络管理功能。支持远程管理能力。支持固件升级,含本地升级、远程升级。支持数据透传。5.5.5.5.可穿戴设备可穿戴设备5.5.1.5.5.1.硬件要求硬件要求应支持定位功能。推荐支持 NFC 功能、蓝牙功能。5.5.2.5.5.2.卡槽要求卡槽要求应采用可插拔式、贴片式和嵌入式三种卡槽中的一种。对于可插拔式的儿童手表,应支持大小为 4FF 的 USIM 卡对于贴片式的儿童手表,应满足中对“消费电子级贴片
54、卡”的相关要求对于嵌入式的儿童手表,应满足中国联通 eSIM 总体技术规范、中国联通 eSIM 下载服务器技术规范、中国联通基于 eUICC 的 eSIM 终端技术要求6.6.RedCapRedCap 发展展望发展展望随着工业、电力、视频、车联网等中高速物联网场景需求的不断增长,以及以 2G/3G/4G 为主的物联网应用迭代走向 5G 化,5G RedCap将迎来非常广阔的市场空间。中国联通将携手 RedCap 产业合作伙伴中国联通 5G RedCap 终端白皮书(2023 版)26共建产业生态,在标准、测试、网络、终端、应用、生态等方面全面发力,构建完备标准体系,积极开展场景化试验,适当超前
55、构建网络能力,全面推进 RedCap 产品研发和孵化,真正实现 5G 万物互联的“有根生长”,高质量赋能行业数智化转型。中国联通 5G RedCap 终端白皮书(2023 版)27中国联通中国联通 5G5G RedRedC Capap 终端白皮书编写委员会终端白皮书编写委员会策划策划:梁 鹏|刘北阳|周澄华|魏进武|范济安|李 研主主编编:周 晶|陈 丹|范 斌|王明会|闵爱佳|辛荣寰|周光涛编委成员编委成员:师 瑜|邱 学|肖 羽|傅成龙|梁 辉|朱子园|仇剑书|谢仁艿|刘启锋|白钰|方培森|王运付|刘 霞|王海静|姜元山|杜部致|孙会芳|丁志东支持单位:支持单位:鼎桥通信技术有限公司联发科
56、技股份有限公司高通无线半导体技术有限公司翱捷科技股份有限公司紫光展锐(上海)科技有限公司上海移远通信技术股份有限公司深圳广和通无线股份有限公司维沃移动通信有限公司上海新基讯通信技术有限公司归芯科技(深圳)有限公司中国联通 5G RedCap 终端白皮书(2023 版)28附录附录更新记录更新记录版本号主要修订内容更新日期V1.0制定了 RedCap 产品技术要求、模组要求、终端产品要求2022.12V2.0更新 RedCap 产品基本能力要求、增强功能要求、终端要求2023.10略语列表略语列表缩略语英文全名中文解释ANTAntenna天线BWPBandwidth Part部分带宽CACarr
57、ier Aggregation载波聚合CAGClosed Access Group封闭接入组Cat 1/1bisCategory 1/1 bis终端等级 1/1 bisCD-SSBCell-Defining SynchronizationSignal Block小区定义的同步信号块CLKClock时钟CPECustomer Premise Equipment客户前置设备CPUCommunications Processor Unit通讯处理器单元CQIChannel Quality Indicator信道质量指示DCIDownlink Control Information下行链路控制信息e-
58、DRXExtended Discontinuous Reception扩展非连续接收eMBBEnhanced Mobile Broadband增强移动宽带eSIMEmbedded-Subscriber Identity Module嵌入式用户身份模块FDDFrequency Division Duplexing频分双工FQDNFully Qualified Domain Name完全限定域名IMSIP Multimedia SubsystemIP 多媒体子系统IPInternet Protocol国际互连协议IPv6Internet Protocol Version 6第 6 版国际互连协议G
59、NSSGlobal Navigation Satellite System全球导航卫星系统GPSGlobal Positioning System全球定位系统LANLocal Area Network局域网LGALand Grid Array栅格阵列封装LPWALow Power Wide Area低功耗广覆盖中国联通 5G RedCap 终端白皮书(2023 版)29LTE-MTCLong Term Evolution-Machine TypeCommunication长期演进机器类型通信MCSModulation and Coding Scheme调制与编码策略MIMOMultiple-I
60、nput Multiple-Output多入多出NASNon-Access Stratum非接入层NB-IoTNarrow Band-Internet of Things窄带物联网NCD-SSBNon Cell-Defining SynchronizationSignal Block非小区定义的同步信号块NPNNon-Public Network非公共网络NRNew Radio新空口NSSAINetwork Slice Selection AssistanceInformation网络切片选择辅助信息NSSPNetwork Service Support Point网络业务支持点PCIePer
61、ipheral Component Interconnectexpress高速串行计算机扩展总线标准PDCCHPhysical Downlink Control Channel物理下行链路控制信道PDCPPacket Data Convergence Protocol分组数据汇聚协议PEIPaging Early Indication寻呼早期指示PUCCHPhysical Uplink Control Channel物理上行链路控制信道PUSCHPhysical Uplink Shared Channel物理上行链路共享信道QAMQuadrature Amplitude Modulation正
62、交振幅调制RACHRandom Access Channel随机接入信道RAMRandom Access Memory随机存取存储器RRCRadio Resource Control无线资源控制SAStandalone独立组网SDKSoftware Development Kit软件开发工具包SIBSystem Information Block系统信息块SMSShort Message Service短信息服务TDDTime Division Duplexing时分双工TSNTime-Sensitive Networking时间敏感网络UCIUplink Control Informatio
63、n上行链路控制信息UEUser Equipment用户设备UICCUniversal Integrated Circuit Card通用集成电路卡UL-TDOAUplink Time Difference of Arrival上行到达时间差uRLLCUltra-reliable and Low LatencyCommunications超可靠低延迟通信URSPUser Equipment Route SelectionPolicy用户路由选择策略USIMUniversal Subscriber IdentityModule全球用户识别模块UTDOAUplink Time Difference of Arrival上行链路到达时间差定位VoNRVoice over New Radio基于 NR 的语音通话