4G改變生活，5G改變社會。5G網絡不僅能給我們帶來更好的帶寬體驗，同時還肩負著重要的使命——使能垂直行業(yè)。5G時代豐富的垂直行業(yè)應用將給移動網絡帶來更加多樣化的需求，超高帶寬、超低時延以及超大規(guī)模連接將改變垂直行業(yè)核心業(yè)務的運營方式和作業(yè)模式，全面提升傳統(tǒng)垂直行業(yè)的運營效率和決策智能化水平等。

網絡切片正是在這種背景下產生的，網絡切片具備敏捷和可定制的能力，可為不同的行業(yè)應用打造“專屬”網絡。

用比特使能瓦特

近年來，國家電網公司積極建設堅強智能電網，提升電網安全水平，通過實施“泛在電力物聯(lián)網”戰(zhàn)略，全面提升電網信息化、智能化水平，充分利用現(xiàn)代信息通信技術、控制技術實現(xiàn)電網安全、清潔、協(xié)調和智能發(fā)展，為經濟社會發(fā)展提供可靠的電力保障。隨著用電信息采集、配電自動化、分布式能源接入、電動汽車服務、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，迫切需要適用于電力行業(yè)應用特點的實時、穩(wěn)定、可靠、高效的新興通信技術及系統(tǒng)支撐，實現(xiàn)智能設備狀態(tài)監(jiān)測和信息收集，激發(fā)電力運行新型的作業(yè)方式和用電服務模式。

用比特使能瓦特，面對電力行業(yè)的新需求，國家電網、中國電信和華為三方依托國家重大科技項目平臺進行了深入合作，基于智能電網的主要通信業(yè)務場景，逐一探討和分析不同業(yè)務場景下的業(yè)務特征和技術指標要求，并在業(yè)內首創(chuàng)用5G網絡切片技術為電網智能化提供堅實基礎，提升供電質量，保障電網安全、平穩(wěn)和高效運行，更好地促進智能電網的應用創(chuàng)新。

5G網絡切片使能泛在電力物聯(lián)網

泛在電力物聯(lián)網作為典型的垂直行業(yè)代表對通信網絡提出了新的挑戰(zhàn)。電網業(yè)務的多樣性需要功能靈活可編排的網絡，高可靠性需要隔離的網絡，毫秒級超低時延需要極致能力的網絡。4G網絡輕載情況下的理想時延只能達到40ms左右，無法滿足電網控制類業(yè)務毫秒級的時延要求。同時4G網絡所有業(yè)務都運行在同一個網絡里面，業(yè)務直接相互影響，無法滿足電網關鍵業(yè)務隔離的要求。最后，4G網絡對所有的業(yè)務提供相同的網絡功能，無法匹配電網多樣化業(yè)務需求。在此背景下，5G推出網絡切片來應對垂直行業(yè)多樣化網絡連接需求，如圖所示。

圖 5G網絡切片使能智能電網

從技術角度來看，5G網絡切片可以滿足電網核心工控類業(yè)務的連接需求。5G是新一代的無線通信技術，在設計之初就考慮物—物（機器通信）、人—物通信的場景。其超低時延、海量接入的特性可以很好地匹配電網工控類業(yè)務需求。5G網絡首創(chuàng)的網絡切片使能技術可以達到與“專網”同等級的安全和隔離性，同時相比企業(yè)自建的光纖專網，成本可以大幅降低。5G邊緣計算技術通過網關分布式下沉部署，實現(xiàn)本地流量處理和邏輯運算，實現(xiàn)帶寬和時延節(jié)省，從而進一步滿足電網工控類業(yè)務的超低時延需求。

從業(yè)務特征來看，本文探討的智能電網典型業(yè)務場景可以分為兩類典型的切片業(yè)務需求，分別是工業(yè)控制類業(yè)務和信息采集類業(yè)務。工業(yè)控制類業(yè)務的典型代表有配電自動化、精準負荷控制。信息采集類業(yè)務的典型代表有用電信息采集、分布式電源。具體見表。

表 5G網絡切片匹配智能電網不同業(yè)務場景需求

除了這兩大類最典型的切片之外，在電力行業(yè)還可能存在著eMBB切片（典型業(yè)務場景是無人機遠程巡檢）和語音切片（典型業(yè)務場景是人工維護巡檢）等切片需求。

中國電信完成首個5G SA電力切片測試

中國電信江蘇公司、國網南京供電公司與華為在南京成功完成了業(yè)界首個基于真實電網環(huán)境的電力切片測試，同時也是全球首個基于最新3GPP標準5G SA網絡的電力切片測試。本次測試的成功標志著5G深入垂直行業(yè)應用進入到新階段。

本次測試基于5G SA電力切片，能夠充分利用5G網絡的毫秒級低時延能力，結合網絡切片的SLA保障，增強電網與電力用戶間的雙向互動，有效提升在突發(fā)電網負荷超載的情況下對電網末端小顆粒度負荷單元的精準管理能力，將因停電造成的經濟、社會影響降至最低。

華為聯(lián)合中國電信南京分公司與南京電網，在外場測試環(huán)境中基于5G SA網絡環(huán)境與真實電力終端對電力切片進行了端到端測試。中國電信通過在鼓樓和溧水部署的5G基站，分別進行了室內和室外的近端、中端、遠端和障礙遮擋測試，測得電力服務器處理、網絡指令傳輸和電力負控終端處理的端到端時延合計約35ms，時延波動較小，切片的隔離性也得到了充分的驗證，滿足電網在通信網絡下對負荷單元毫秒級精準管理的需求。

5G電力切片的深入實驗，也將為中國電信在各個垂直行業(yè)提供高標準的5G解決方案及能力積累經驗。?

小結

對于運營商而言，5G網絡切片將幫助運營商打造敏捷靈活的網絡，將業(yè)務延伸到垂直行業(yè)市場。運營商的基礎設施以共享方式提供，極大地提升網絡資源的利用效率；運營商提供不同切片能力，可以同時保障垂直行業(yè)差異化業(yè)務的不同技術要求；靈活開放的網絡架構體系也可為垂直行業(yè)提供相對獨立的運營能力，保證其業(yè)務開展的靈活性和個性化。

對于垂直行業(yè)而言，通過與運營商的業(yè)務合作，無需建設移動專網，即可更方便、快捷地使用5G網絡，并得到按需的業(yè)務保障，提升其快速開展個性化業(yè)務的能力，盡快拓展業(yè)務市場。

分析基于智能電網的泛在電力物聯(lián)網應用場景可知，不同場景下的業(yè)務要求差異較大，體現(xiàn)在不同的5G技術指標要求上。依托5G+泛在電力物聯(lián)網聯(lián)合實驗室作為泛在電力物聯(lián)網5G研發(fā)建設平臺，建成后的聯(lián)合實驗室將涵蓋在網絡切片、邊緣計算、網絡、安全、感知等方面關鍵技術的突破，推動5G通信網絡建設，提升“最后五公里”業(yè)務接入能力；推進“三型兩網”中電力數(shù)據(jù)信息安全、廣泛、便捷、高效交互；通過共建共享基礎設施，實現(xiàn)邊遠地區(qū)信號覆蓋；研究5G泛在電力物聯(lián)網配套標準、規(guī)范制定；推動無人機、機器人、移動終端應用等業(yè)務創(chuàng)新。

運營企業(yè)和網絡設備商應針對這些垂直行業(yè)的業(yè)務創(chuàng)新對技術指標的要求，進一步量化網絡的技術指標和架構設計，包括進一步量化5G切片安全性要求、業(yè)務隔離要求、端到端業(yè)務時延要求，協(xié)商網絡能力開放要求、網絡管理界面等，以及探討商業(yè)合作模式、未來生態(tài)環(huán)境等，提供滿足電力行業(yè)多場景差異化的完整解決方案，并進行技術驗證和示范。