大家上午好，今天我们演讲的题目是5G网络行业的电力行业应用。

5G网络切片从技术诞生之日起引起了业界的整个关注，目前整个网络切片聚焦点是在垂直行业上，中国电信在切片以及与电网行业合作方面，应该说是起步比较早，今天也非常荣幸有机会跟大家分享这方面研究的一些进展。在介绍5G切片应用探索之前，我想非常有必要跟大家再回顾一下5G网络切片的技术，以及最新标准的进展情况。

首先介绍一下5G网络切片的概念，5G网络切片主要是面向特定的需求，满足差异化的SLA，构建相互隔离的网络实例，主要是节省用户网络投资、便捷用户的业务上线。可以从这个图里看到，网络切片是一个端到端的概念，从终端到无线核心网以及到业务层面，当然也包括基础的承载网络。当前切片，大家所认可的几个切片，主要是包括EMED的切片，MTC节片，每个切片的网络场景不同，所以网络功能需要按需进行定制，切片非常明显的好处能够实现非常好的一个隔离性，不同的切片可以提供不同的安全等级，每个切片也有自己独立的生命周期，对于切片来讲还有一个非常重要的环节，切片的管理，有一个通用共同的一个切片管理平台，这个平台上可以对切片进行管理、编排，以及对切片进行计费。

之后开始26个相关，目前的架构切片基本流程已经完成了，切片的编排管理架构已经定义。25的切片标准主要是在SA2和SA6，在26中会逐步支持URLLC，低时延高可靠的业务场景。切片还会对网络切片的能力开放，以及切片与ETC的互通方面做一些进一步的增强。3GPP网络切片架构中，主要有两种主要形态，一种是叫独立切片，所谓的独立切片，实际上就是在SAD的架构之下，网络的功能已经成为一种模块，在提交业务能力的时候，所有的核心网络网源组成一个完整的切片，对用户来讲是共享了一张核心网。这样做的好处是对用户来讲是比较容易能够实现比较好的一种隔离，当然业务成本会有一定提升，还有多切片共享一定的网络核心功能，最常用的功能包括AMF、PCF和UDM，这是关键的网络模块。在用户的差异化方面，主要体现在会话管理的需求上面。与前面相比隔离性会差一点，成本会有一定的优势。形态二应该会是未来主要的方向，网络切片是一个比较复杂的网络技术，涉及到关键技术也比较多，首先就是网络切片用AI来进行识别，也就是关于网络切片选择的信息，目前3GPP明确的切片有EMED，刚才讲到25主要是提供EMBB，26以后是ERIC的切片。切片的每个UE也会签约一个或者多的NSSAI，对于手机来讲可以同时支持8个切片。

网络切片是一个非常关键的技术，就是无线网络通过识别NSSAI，选择合适的AMF，AMF为用户选择合适的会话管理。在AMF选择好了之后，用户数据库UDM会提供用户的签约信息，SMF为用户分别IP地址，保证对话业务质量。

网络切片分层管理，网络切片从端的层面上来讲的话，可以分为三个不同的子网，无线子网和承载的子网。这三个子网的话，可以是虚拟化的VNF，也可以是物理实体的PNF，对运营商来讲的话，可能目前来讲核心网控制层面比较明确，就是虚拟化。无线子网和承载子网，以及核心网转发层面上，有可能用VN，也可能用PN，可能后期根据业界的产品的进展以及综合的评估来确定。网络切片之上有一个管理率，主要由三部分构成，CMMF、NSMF和NSSMF，对切片的要求和协同，要完成实例化部署。实现业务需求到切片需求的映射，就是把行业也好，或者用户的需求变成一个切片的需求。

NSSMF负责端到端的切片设计，把切片的设计变成了子网的SLA进行任务的分解，NSSMF针对具体的切片进行管理和编排，将具体业务的SLA映射成为网络切片的实例，以及配置参数具体要求。网络切片本身灵活性是非常容易快速上线，切片完成使命之后也会快速删除，对切片生命周期管理也非常重要，主要有以下几个部分，包括切片准备、启动、运行以及最终的切片删除。在准备阶段就是根据用户的需求来定义SLA，根据业务的特征来准备相应的切片模板、切片资源，以及给用户提供相应的门户服务。启动阶段就是要明确采用什么样的SLA选定一个具体的切片模板，根据切片，配置相应的切片资源，数据以及路由选择。针对切片运行过程中指标进行监控、维护，然后优化相应的切片资源和路由。

在完成切片使命之后，针对切片的流程进行一个去激活的过程，切片服务就终止了，把切片之前用的资源进行回收。以上就是切片技术和标准的介绍。下面我们进入到主要的内容就是5G切片的电网行业应用。

中国电信和华为公司在2017年申请了国家重大专项，就是一个网络切片的国家专项，这个切片当时也认识到，网络切片的研究非常依赖于行业的应用，所以当时在申请课题的时候，也特意邀请了国家电网同时加入了这个课题，希望在这个课题的支持之下，能够做出更多的研究成果。实际上在2018年的1月份，我们三家公司联合在业界首先发布了5G的网络切片智能电网的产业报告，这个报告应该也是业界首个在5G行业的应用报告，在报告里面我们重点针对电力行业的应用场景进行了梳理。主要梳理了四个方向，一个是超高性能超低时现的需求，包括智能电网的配电自动化，精准负荷控制，主动配电网的传动保护这几类典型的需求。

第二大类是海量物联网终端接入，这是一个上行的需求。它的主要应用场景是AI用电的信息采集，分布式电源接入。第三大类是高清视频的回传需求，包括输电线路的监控，远程巡检，以及AI的远程监控。还有第四类是一种相对比较传统的专网的语音通信包括调度电话、管理电话、远程巡检和应急通信等等。

下面我们选取相应的几个场景来进一步的介绍，第一个就是智能配电自动化，这个场景在当前分布式配电自动化主要是集中式的配电自动化，可以做到分钟级的，采取的网络是光纤的网络，和LT的专网，网络时延要求是小于100毫秒，问题是相对来讲光纤成本相对比较高，工程也比较复杂，业务上线周期相对比较长。未来有一个趋势智能电网分布式配电自动化这个趋势。它的理想的情况下可以做到不停电的状态，主要的手段还是光纤的专网，我们在考虑5G的技术，未来能否提供一部分的能力，因为5G本身和4G相比具备低时延的特性，而且网络切片能力可以实现比较高安全的隔离性，以及超低时延，比专网的成本相对来说低一些，业务上线相对来讲也比较快捷。

这是一个潜在的应用场景，第二个场景是精准复合控制，就是在电网故障的情况下，之前的做法就是切除整条配电线路一刀切的一个片区就停电了，实现的精准负荷控制，可以根据优先级，比如说教育、医疗行业可能优先级比较高，来保障单位电力的使用，和其他电荷进行断电。按照国家电网的规范，端到端时延是650毫秒，配电网通信毫秒是在50毫秒以内。在现有的模式下LTE的网络是有困难的，所以在这种场景下，我们希望看看5G网络，在未来能够替代LTE网络，能否发挥5G相应的低时延高可靠的作用。第三个场景是低电压的信息采集。

当前电压采集主要是通过用户的电表，通过PLC的集中器到网络进行采集，采集的周期是天或者是15分钟以上，处于一个相对比较慢周期的采集。也有一部分，可能采用运营商的ELT的专网来实现，在家里的智能电器方面，并没有进入电网的信息采集范围，在未来这个趋势会延伸到家庭的终端，家庭终端这样的话可能是用户采集终端的规模上面是比较明显的提升。而且在，因为要保证供需的平衡，以及未来可能实现实现分阶段的报价的机制，以及错峰用电，采集上报周期、频率都会进一步提升。NBIOT也好，或者蜂窝网络也好，无法满足这个需求，未来在这个领域会尝试考虑5G的通信网能否服务低电压的信息采集。

第四个场景是分布式电源，利用电力、太阳能以及电动汽车的充电站，以及微网，尽力新型的能源供应方式，可以在紧急用电的时候，来提供一些相应的服务，来提高整个系统的效率。分布式电源的提供，对于电流的动态变化比较明显，对电网的结构也是发生变化，需要引用新的技术来提高配电网的可靠性和灵活性。主要挑战是在于上升的终端接入，数量有各种各样的接入终端，以及下行低时延的控制，这方面实际上也是5G的强项。在这个领域上5G技术也有一个潜在的趋势。除了智能电网，低电压数据采集，以及分布式电源接入之外，还有5G的无人机的巡检和远程监控的产品，还有应急通信、调度电话这两类产品。根据这两类产品，以及通信时延指标、可靠性、带宽、终端等级、业务隔离、优先级这几个指标，通过讨论，根据每一种场景下的指标做了一个初步的评估，对相应的网络切片，潜在的服务能力做了一个评估。5G切片对电网的意义不仅仅是提供了这几类能力的切片，因为电网目前有蜂窝网络，有3G或者4G的蜂窝网络，引入5G之后，对现有的蜂窝网络是一种整合，可以把现有的2G、3G网络进行整合，与5G网络进行替代，可以简化内部的组网进行管理。

对于智能电网来讲的话，这个图是从发电到、输电、配电端到端电力系统的一个过程。这个过程中通信网络发挥了比较重要的作用，从远端光纤专网一直到近端的NBIOT网络以及3G和4G其他的网络，都服务于电网的主要的业务。在未来5G可能会在配电和用电阶段会引入5G网络切片，我们前面的分析，可以很好地支撑一些典型的业务场景，比如说在配电环节上面，URLC的切片，来实现配电的自动化，精准负荷控制。用电环节，可以远程进行巡检、线路控制，以及EMTC切片，可以采集用电信息，支持分布式电源接入，智能电网充电。还有电网的员工可以进行语音的通信、典型的切片，语音切片来实现调度电话、应急通信等等。

以上是对5G切片应用的探索，在研究过程中，我们刚才也讲了中国电信、华为和国家电网，通过专项形式紧密绑定在一起，在这个过程中，我感受到网络技术有很大的不成熟性，后续还存在比较大的不确定性，对端到端实现上来讲，5G本身端到端的实现也没有经过严格的验证，引入电网之后，两个结合起来之后的端到端，也是一个未知数。这部分应该是要开展深入技术方案的验证，不仅仅是实验室环节，要在电网相应的外场环境下要做一些针对性的验证。这方面的技术环节非常艰巨。第二个环节，我们认为模式的研究，刚才联通的经理也讲了，MEC也存在同样的问题，这个切片和电力行业结合的话，最主要的环节就是要跟电网行业，以及设备厂家一起坐下来讨论清楚切片的模块，切片业务的SLA，以及三个公司在切片管理方面如何进行界面的分工，还有就是大家采用什么样的合作模式来共同赚钱，所以这个环节如果没有想明白，或者没有打通的话，对大家开展5G切片的研究和动力是非常大的一个挑战。

总体来讲就是切片的研究，5G的研究，5G切片的研究，还是任重道远。我们也希望有更多的运营商，包括电网，包括设备厂商能够联合起来，在电网行业应用上大家共同努力做出一些更大的突破，谢谢！