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专题
2020/8/25 14:25

基于5G网络切片的电力物联技术研究与应用

邮电设计技术  李 欢,薛大欢,孟凡博,杨鸿宾,郝 婧

本文版权为《邮电设计技术》所有,如需转载请联系《邮电设计技术》编辑部

摘要:

首先介绍了5G网络特点和电网行业发展对通信的新要求,其次结合电网特点,重点研究5G 网络切片的架构设计、能力开放和安全隔离分区,开展了低时延高可靠的负荷控制、大带宽的视频监控、海量连接的智能表计等电力业务场景的试点测试与应用验证工作。最后,对 5G 在智慧电网的阶段性应用成果进行总结并展望其发展。

关键词:5G;智慧电网;切片配置;安全分区;业务测试

doi:10.12045/j.issn.1007-3043.2020.07.006

引言

5G 已成为全球新一轮科技革命和产业变革的核心技术之一,是实现国家数字化、智能化、“万物互联”的战略性通信基础设施。为满足 5G 垂直行业的三大需求,国际电联(ITU)提出了IMT-2020(即5G,也称为NR)愿景,确立了三大场景增强移动带宽(eMBB)、超高 可 靠 低 时 延 通 信(uRLLC)、大 规 模 机 器 类 通 信(mMTC),在实现移动通信技术新跨越的同时,将移动通信能力从消费级向工业级延伸,推动产业转型升级。2020 年 3 月 4 日中央政治局常务委员会会议指出,加快5G网络、数据中心等新型基础设施建设进度,将信息技术、智能技术、新能源技术等各类新兴技术广泛渗透到各个领域,推动经济社会高质量发展,人类社会正在进入一个全面感知、高速传输、智能处理的万物智联的新时代。

智能电网将向海量连接、安全高效、末梢延伸发展,将面临更加复杂的严峻挑战。传统配网采用过流保护,停电影响范围大,无法精准排查,急需提升供电可靠性,实现配网故障精准定位。目前主网已实现光纤覆盖,但是电网末梢神经的配网处于“盲调”状态,因为数量大,光纤很难全覆盖,成本高时间长维护难。智能分布式配网差动保护、配电网同步相量测量PMU,对无线移动通信要求非常高,平均时延在 15 ms以内,授时小于 1 μs,可靠性 99.999%,迫切需要构建经济灵活、双向实时、安全可靠、全方位覆盖的“泛在化、全覆盖”终端通信接入网。5G 通信技术的 eMBB、mMTC、uRLLC 三大特征及其“网络切片”技术有望适配数字电网建设的需求,成为电力通信专网的补充,有效解决智能配电网及智能巡检等无线通信业务“卡
脖子”问题。

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