江蘇省郵電規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司 朱 崢南京科技職業(yè)學(xué)院 安珊珊

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淺談國家電網(wǎng)業(yè)務(wù)無線承載方式

江蘇省郵電規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司 朱 崢
南京科技職業(yè)學(xué)院 安珊珊

【摘要】隨著國家電網(wǎng)業(yè)務(wù)需求的不斷延伸，原有的有線通信網(wǎng)絡(luò)逐漸無法滿足應(yīng)用延伸的移動(dòng)互聯(lián)業(yè)務(wù)需求，目前國家電網(wǎng)缺乏統(tǒng)一的無線網(wǎng)絡(luò)承載方案。文章從業(yè)務(wù)需求的角度提出了固移結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)承載方案，并對(duì)無線網(wǎng)絡(luò)的頻點(diǎn)選擇、可用方案進(jìn)行了分析，并比對(duì)了其優(yōu)缺點(diǎn)，最終給出了可行的實(shí)現(xiàn)方式。

【關(guān)鍵詞】國家電網(wǎng)；LTE；固移結(jié)合；無線專網(wǎng)

1 引言

國家電網(wǎng)業(yè)務(wù)主要依靠有線網(wǎng)絡(luò)承載，隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展和國家電網(wǎng)本身業(yè)務(wù)需求的延伸，現(xiàn)有的國家電網(wǎng)有線網(wǎng)絡(luò)逐漸無法滿足IMS固定應(yīng)用延伸的移動(dòng)互聯(lián)業(yè)務(wù)需求，如遠(yuǎn)程抄表、高清視頻監(jiān)控、移動(dòng)辦公等。因此需要選擇合適的無線通信技術(shù)，依靠高速、可靠的無線網(wǎng)絡(luò)來滿足國家電網(wǎng)的新業(yè)務(wù)需求。

目前國家電網(wǎng)缺乏統(tǒng)一的無線網(wǎng)絡(luò)承載方案，只有WiMAX、2G/3G/4G以及WLAN等小規(guī)模試點(diǎn)應(yīng)用。本文從國家電網(wǎng)的業(yè)務(wù)需求的角度出發(fā)，分析了幾種無線承載方式，比對(duì)方案的可能性和優(yōu)缺點(diǎn)，以期給出相對(duì)較優(yōu)的業(yè)務(wù)無線承載方式以擴(kuò)展國家電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)能力，并滿足國家電網(wǎng)新業(yè)務(wù)需求。

2 業(yè)務(wù)需求類型

通過從生產(chǎn)管理、行政辦公、營銷服務(wù)、運(yùn)行檢修、應(yīng)急指揮等幾個(gè)角度的業(yè)務(wù)需求進(jìn)行梳理，國家電網(wǎng)的業(yè)務(wù)可分為傳統(tǒng)業(yè)務(wù)、高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、集群調(diào)度業(yè)務(wù)。

傳統(tǒng)業(yè)務(wù)包含傳統(tǒng)的語音業(yè)務(wù)和傳統(tǒng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)兩部分。傳統(tǒng)語音業(yè)務(wù)包含IP Centrex業(yè)務(wù)、一號(hào)通等業(yè)務(wù)等，業(yè)務(wù)本身對(duì)于業(yè)務(wù)時(shí)延可業(yè)務(wù)可靠性要求較高。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)主要是低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，即時(shí)消息業(yè)務(wù)、全網(wǎng)消息推送、基于辦公系統(tǒng)的點(diǎn)擊撥號(hào)業(yè)務(wù)、短信/彩信互通等業(yè)務(wù)，業(yè)務(wù)對(duì)于網(wǎng)絡(luò)速率及時(shí)延要求都比較低。

高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)指指視頻會(huì)議、高速下載、高清視頻監(jiān)控等大流量數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，隨著國家電網(wǎng)業(yè)務(wù)類型的不斷拓展，高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)占比不斷提升，并逐步成為其業(yè)務(wù)主要組成部分。此類業(yè)務(wù)對(duì)于網(wǎng)絡(luò)提出了更高的速率和帶寬要求，并需要網(wǎng)絡(luò)具備一定的可靠性。

集群調(diào)度業(yè)務(wù)包含對(duì)講機(jī)業(yè)務(wù)、調(diào)度臺(tái)增強(qiáng)業(yè)務(wù)、端到端加密通信等業(yè)務(wù)，其對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的調(diào)度、加密提出了較高的要求。一般通過集群專網(wǎng)或公網(wǎng)改造實(shí)現(xiàn)，在國家電網(wǎng)的行政辦公、安全管理方面起著重要作用。

通過上述業(yè)務(wù)需求分析可以發(fā)現(xiàn)，由于業(yè)務(wù)種類較多并各有特點(diǎn)，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)速率、時(shí)延、可靠性以及調(diào)度、加密軍提出了較高的要求，傳統(tǒng)的有線承載方式逐漸向外圍延伸，無線網(wǎng)絡(luò)對(duì)于業(yè)務(wù)能力提升有強(qiáng)力的推動(dòng)作用，可以讓業(yè)務(wù)不局限于固網(wǎng)，做到隨時(shí)、隨地享受多媒體業(yè)務(wù)。

3 固移結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)承載方式

結(jié)合以上業(yè)務(wù)需求分析，提出了固移結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)承載方案。由于新業(yè)務(wù)對(duì)于網(wǎng)絡(luò)帶寬的要求較高，建議采用LTE專網(wǎng)進(jìn)行業(yè)務(wù)承載。其網(wǎng)絡(luò)建設(shè)具有以下特點(diǎn)：

（1）LTE專網(wǎng)建設(shè)可利用國家電網(wǎng)的變電站、鐵塔、傳輸、機(jī)房等基層設(shè)施系統(tǒng)，最快、最省、安全的建設(shè)無線接入網(wǎng)絡(luò)，并通過P-GW設(shè)備通過互聯(lián)網(wǎng)和基于IP承載網(wǎng)的隧道與IMS網(wǎng)絡(luò)連接。

（2）對(duì)于需要接入公司信息內(nèi)網(wǎng)的業(yè)務(wù)，業(yè)務(wù)信息流從終端接入運(yùn)營商的無線網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)隧道加密機(jī)制進(jìn)行封裝，主要經(jīng)過專屬通道傳輸至目的地址進(jìn)行解封裝，還原業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)格式后通過專線接入信息內(nèi)網(wǎng)。若該業(yè)務(wù)需匯聚至公司總部，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)將通過綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)從各省信息內(nèi)網(wǎng)傳輸至公司總部信息內(nèi)網(wǎng)。

（3）對(duì)于需要接入公司信息外網(wǎng)的業(yè)務(wù)，業(yè)務(wù)信息流從終端接入運(yùn)營商的無線網(wǎng)絡(luò)，經(jīng)過專屬IP承載網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)傳輸至目的地址進(jìn)行解封裝，還原業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)格式后通過專線接入公司信息外網(wǎng)。若該業(yè)務(wù)需匯聚至公司總部，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)可通過互聯(lián)網(wǎng)從各省信息內(nèi)網(wǎng)傳輸至公司總部信息內(nèi)網(wǎng)。

（4）無線專網(wǎng)在公共網(wǎng)絡(luò)上建立了安全的專用通道，只有公司用戶才能通過虛擬通道連接到公司的信息網(wǎng)絡(luò)，而公共網(wǎng)絡(luò)上的其他用戶則無法穿越虛擬通道訪問公司網(wǎng)絡(luò)。

4 無線通信頻點(diǎn)可用性分析

通過分析無線頻譜資源的分配情況可以發(fā)現(xiàn)，目前國家電網(wǎng)的可用頻段主要包含以下3個(gè)部分：（1）223-235MHz頻段。該頻段分配給電力等部委，根據(jù)國無管［1991］5號(hào)文，該頻段以25KHz為一個(gè)頻點(diǎn)，電網(wǎng)有40個(gè)離散頻點(diǎn)。（2）1427-1525MHz頻段。該頻段尚未分配，原用于一點(diǎn)多址微波系統(tǒng)，根據(jù)《1447-1467兆赫茲（MHz）頻段寬帶數(shù)字集群專網(wǎng)系統(tǒng)頻率使用事宜》，工信部已將其中的1447-1467MHz劃分為寬帶數(shù)字集群專網(wǎng)系統(tǒng)，現(xiàn)主要用作政務(wù)網(wǎng)建設(shè)。（3）1785-1805MHz頻段。該頻段為20MHz連續(xù)未分配頻譜，主要用于企業(yè)專網(wǎng)建設(shè)，電力無線寬帶專網(wǎng)被授權(quán)可使用。

雖然LTE網(wǎng)絡(luò)支持從1.4M到20M多種帶寬選擇，但是要保證數(shù)據(jù)速率，建議頻段最低不能低于5M，因此國家電網(wǎng)實(shí)際可能應(yīng)用LTE系統(tǒng)進(jìn)行組網(wǎng)的頻段為1427-1525MHz和1780-1805MHz兩個(gè)頻段。

5 無線通信網(wǎng)絡(luò)方案實(shí)現(xiàn)與比較

為滿足國家電網(wǎng)新的業(yè)務(wù)需求，國家電網(wǎng)可以采用的無線網(wǎng)絡(luò)方案主要有以下三種：

（1）自建國家電網(wǎng)無線專網(wǎng)。此方案采用TD-LTE集群通信技術(shù)部署國家電網(wǎng)無線網(wǎng)絡(luò)，是最直接、最安全的方案，可以提供高速的多媒體服務(wù)，靈活的集群調(diào)度，充分的網(wǎng)絡(luò)安全機(jī)制，能夠很好滿足國家電網(wǎng)業(yè)務(wù)需求，也可以避免運(yùn)營商公網(wǎng)因突發(fā)事件造成網(wǎng)絡(luò)中斷的問題；但可以預(yù)見存在資費(fèi)較高，且頻譜資源不易獲得，高額的優(yōu)化/維護(hù)費(fèi)用，建設(shè)周期長等問題。

（2）租用運(yùn)營商虛擬專網(wǎng)。目前運(yùn)營商針對(duì)政企行業(yè)等大客戶已經(jīng)擁有了成熟的虛擬專網(wǎng)解決方案，可以提供語音、圖像、視頻等多媒體業(yè)務(wù)，能夠滿足國家電網(wǎng)的業(yè)務(wù)需求，國家電網(wǎng)也可以考慮租用運(yùn)營商虛擬專網(wǎng)。但運(yùn)營商的公網(wǎng)會(huì)有因突發(fā)事件產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)中斷，因此采用此方案要做好重要數(shù)據(jù)的備份工作。

（3）租用政府專網(wǎng)。政府專網(wǎng)可以提供高速多媒體業(yè)務(wù)，也能夠提供很高的數(shù)據(jù)安全性，能夠滿足國家電網(wǎng)的業(yè)務(wù)需求。但是政府建設(shè)的寬帶政府專網(wǎng)數(shù)量太少，適用范圍有限。

方案評(píng)價(jià)：

評(píng)價(jià)指標(biāo)　　方案一（自建國家電網(wǎng)公司無線專網(wǎng)）方案二（租用運(yùn)營商虛擬專網(wǎng)）方案三（租用政府專網(wǎng)）投資費(fèi)用　　高　　低　　低建設(shè)周期　　長　　短　　短使用費(fèi)用　　高　　低　　較高業(yè)務(wù)能力　　好　　較好　　較好網(wǎng)絡(luò)安全　　好　　尚好　　好數(shù)據(jù)保密　　好　　較好　　較好商用成熟　　較成熟　　成熟　　不夠成熟

6 結(jié)論

從投資費(fèi)用、建設(shè)周期、業(yè)務(wù)能力和網(wǎng)絡(luò)安全等幾個(gè)維度分析，由于國家電網(wǎng)業(yè)務(wù)容量需求相對(duì)較低，因此全面進(jìn)行無線專網(wǎng)建設(shè)投資高、建設(shè)周期長，大范圍的無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋需主要依靠租用運(yùn)營商虛擬網(wǎng)絡(luò)完成。

因此結(jié)合國家電網(wǎng)公司實(shí)際情況，對(duì)于重要性能低的配電自動(dòng)化業(yè)務(wù)，普通居民和一般工商用戶的無線抄表業(yè)務(wù)以及專網(wǎng)建設(shè)困難的區(qū)域宜采用租用運(yùn)營商虛擬專網(wǎng)的方式進(jìn)行，其他業(yè)務(wù)和重點(diǎn)區(qū)域覆蓋采用自建國家電網(wǎng)公司無線專網(wǎng)實(shí)現(xiàn)。