鐘慧

5G于垂直行業(yè)、ToB市場的應用前景在被普遍看好的同時，也面臨巨大挑戰(zhàn)。跨行業(yè)交叉滲透，需要通信行業(yè)與垂直行業(yè)在技術、業(yè)務、管理等多個方面能夠互相理解和交融。近日，中國南方電網、廣東省電信規(guī)劃設計院、全球能源互聯(lián)網研究院、國網青島供電公司、北京四方繼保、南京南瑞信通、中國移動、中國電信、中國聯(lián)通、華為等5G確定性網絡產業(yè)聯(lián)盟內的多家企業(yè)，聯(lián)合發(fā)布了《5G確定性網絡@電力：需求、技術及實踐》產業(yè)白皮書（以下簡稱“白皮書"），希望破題5G對電力行業(yè)的賦能方案。

電力有望成為首波5G商用行業(yè)

5G確定性網絡為電力終端接入網提供泛在、靈活低成本的全新技術選擇。

我國5G網絡覆蓋能力正在快速發(fā)展。工信部信息通信發(fā)展司司長聞庫在9月初召開的服貿會，上表示，目前全國已經建成48萬個5G基站，接人網絡的5G終端達到1億個。中國電信和中國聯(lián)通日前也宣布，雙方通過共建共享，目前已經實現(xiàn)了5G網絡在地級及以，上城市的覆蓋。到9月30日之前，實現(xiàn)5G獨立組網的地級城市的覆蓋。

伴隨著5GR16標準版本的凍結.CCSA（中國通信標準化協(xié)會）端到端網絡切片標準的確定，以及中國三大運營商5GSA獨立組網建設的持續(xù)快速推進，2020年將成為中國5GToB商用的元年。而相比ToC，ToB的最關鍵差異化需求在于行業(yè)需要一張確定性網絡，即為所承載的業(yè)務提供包括時延、抖動、丟包率等關鍵指標在內的確定性業(yè)務保證的能力。

5G確定性網絡依托5G原生的超大帶寬、超低時延與超高可靠性、海量接人三大特性，結合網絡切片、MEC邊緣計算等關鍵解決方案，可以很好地匹配電網行業(yè)對于業(yè)務可用、安全可靠、可管可控的核心訴求，為電力終端接入網提供泛在、靈活、低成本、高質量的全新技術選擇，因此電力有望成為5GToB商用的第一波行業(yè)之一。

5G確定性網絡產業(yè)聯(lián)盟成立于2019年6月，現(xiàn)擁有100多家成員單位，在智能電網的技術研究和產業(yè)發(fā)展上一直走在業(yè)界前列，發(fā)布了多篇智能電網領域產業(yè)白皮書，開展了一系列基于5G確定性網絡的跨行業(yè)合作，樹立了國家電網和中國南方電網智能電網行業(yè)樣板，為3GPPR185G+智能電網標準立項提供了關鍵輸入。

據介紹，5GDNA（5G確定性網絡產業(yè)聯(lián)盟）能源互聯(lián)網小組集合了電網公司、電力終端和應用提供商、系統(tǒng)集成商、電信運營商、網絡設備提供商等端到端產業(yè)鏈的力量，共同編制了白皮書，一方面統(tǒng)一產業(yè)共識、形成電力行業(yè)對5G確定性網絡的需求基線，另一方面也希望能夠有助于運營商提前做好網絡能力準備，共同加速5G智能電網的商用進程。

行業(yè)數(shù)字化對5G訴求有三個維度

行業(yè)數(shù)字化對5G網絡的訴求包括差異化網絡、專屬網絡和DIY網絡。

綜合10多個行業(yè)、100多個應用場景的解析和實踐，行業(yè)數(shù)字化對5G網絡的訴求可收斂為3個維度，即能力可編排的差異化（Dif-ferentiated）網絡，數(shù)據安全有保障的專屬（Dedicated）網絡，以及自主管理可自助服務的DIY網絡。

差異化網絡是行業(yè)數(shù)字化的關鍵訴求。不同于公眾消費者用戶的普遍需求，行業(yè)應用的需求是千差萬別、多維度的。

例如，遠程抄表需要的網絡連接很多，對帶寬和時延并不敏感。而遠程醫(yī)療、自動駕駛等業(yè)務對網絡的確定性低時延、安全可靠提出更高的要求，每年的故障時間只有幾秒鐘。5G為行業(yè)數(shù)字化打開想象空間，緣于5G可以提供多維度的有體驗保證的網絡能力。

專屬網絡保證數(shù)據安全隔離和數(shù)據隱私保護，是行業(yè)應用的普遍要求。對于工業(yè)互聯(lián)網、智能電網等行業(yè)，網絡安全、分權分域管理、資源的隔離、數(shù)據及信令的保護是這類嚴苛類行業(yè)應用場景基本的要求。用戶數(shù)據以及業(yè)務數(shù)據不出園區(qū)，要求做到公網專用，是行業(yè)應用的共性需求。

可DIY的自助網絡，是行業(yè)快速創(chuàng)新不可或缺的部分。響應快速變化的業(yè)務需求，行業(yè)用戶希望能夠自定義、按需設計.DIY自己的網絡。

專家表示，白皮書從這三個維度出發(fā)，重點針對智能電網對5G確定性網絡的關鍵需求進行了具象化、實例化、量化的詳細解讀和分析。以原子能力的方式，針對匹配行業(yè)需求所需要的關鍵技術和解決方案進行了深度解析，并輔以外場PoC的實測結果，初步驗證了5G確定性網絡賦能智能電網和能源互聯(lián)網行業(yè)數(shù)字化轉型的可行性。

CIGRE中國委員會D2-5G工作組組長、5G確定性網絡產業(yè)聯(lián)盟專委會專家劉建明表示，電力作為關系國計民生的基礎性行業(yè)，對通信網絡的時延、抖動、安全隔離、SLA/QoS、網絡管理、運行維護等性能指標都有著非常高的要求，5G確定性網絡在電力行業(yè)的落地和實踐，將對5G賦能千行百業(yè)數(shù)字化轉型具有重大參考價值和示范意義。

量化智能電網對5G網絡關鍵需求

隨著電力物聯(lián)網發(fā)展，對先進、可靠、高效的新興無線通信技術提出較大需求。

智能電網屬于5G確定性網絡最具代表性的行業(yè)應用之一。電力業(yè)務的生產消費主要涵蓋“發(fā)、輸、變配、用”5個主要環(huán)節(jié)。隨著電力物聯(lián)網發(fā)展，對先進可靠、高效的新興無線通信技術提出了較大需求。

以南方電網為例，其通過對發(fā)、輸、變、配、用等電網全業(yè)務場景的系統(tǒng)性梳理，共識別出54種5G+智能電網潛在應用場景。經過多年建設，電力110kV及以上變電站、大型電廠等區(qū)域已實現(xiàn)光纖覆蓋。

在變電環(huán)節(jié)中，傳統(tǒng)的電力生產控制業(yè)務，如調度電話、線路保護、安穩(wěn)控制、自動化EMS、電能計量等已基于光纖實現(xiàn)穩(wěn)定運行。隨著電力物聯(lián)網及智能變電站的發(fā)展，如輸電線路視頻監(jiān)控、電力隧道環(huán)境及視頻監(jiān)控、變電站視頻及環(huán)境監(jiān)控、變電站巡檢機器人、移動作業(yè)/巡檢，以及新增的多媒體、物聯(lián)網類業(yè)務（包括生產，安監(jiān)市場、物資等）逐步興起，業(yè)務呈現(xiàn)出大帶寬、高可靠、移動性等特點，需要考慮引人可靠的無線通信方式滿足業(yè)務接人需求。

在配用電領域，由于點多面廣，現(xiàn)有光纖覆蓋建設成本高運維難度大，難以有效支撐其“可觀、可管、可控”。隨著大規(guī)模配電網自動化低壓集抄、分布式能源接人、用戶雙向互動等業(yè)務快速發(fā)展，各類電網設備、電力終端、用電客戶的通信需求爆發(fā)式增長，傳統(tǒng)光纖專網的建設成本高、業(yè)務開通時間長，無法滿足快速靈活的廣域接，人需求。同時變電站機器人巡檢、輸配電線路無人機巡檢等移動性場景也對無線通信提出了剛需，因此迫切需要構建安全可信、接人靈活、雙向實時互動的通信接，入網，并采用先進、可靠、穩(wěn)定、高效的新興通信技術及系統(tǒng)予以支撐。

針對這些業(yè)務特點，白皮書給出三種典型生產控制類業(yè)務對差異化網絡的需求案例。其中，配網差動保護通過計算線路兩端的電流差值來判斷故障位置，并實現(xiàn)故障線路隔離;智能分布式FA主要通過DTU之間的協(xié)調操作，實現(xiàn)故障隔離后停電區(qū)域的自動復電;配網PMU通過匯集分布在配電網不同位置的PMU裝置測量信息，實現(xiàn)對配網運行狀態(tài)的實時監(jiān)控。

因為生產控制業(yè)務對差異化網絡的要求最為突出，如果5G能夠滿足其差異化網絡的需求，原則上就可以滿足其他電力業(yè)務的需求，因此5G確定性網絡產業(yè)聯(lián)盟在差異化網絡能力的設計上，重點聚焦?jié)M足該類業(yè)務需求。