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。5G時代豐富的垂直行業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模連接將改變垂直行業核心業務的運營方式和作業模式，全面提升傳統垂直行業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“泛在電力物聯網”戰略，全面提升電網信息化、智能化水平，充分利用現代信息通信技術、控制技術實現電網安全、清潔、協調和智能發展，為經濟社會發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、用戶雙向互動等業務快速發展，各類電網設備、電力終端、用電客戶的通信需求爆發式增長，迫切需要適用于電力行業應用特點的實時、穩定、可靠、高效的新興通信技術及系統支撐，實現智能設備狀態監測和信息收集，激發電力運行新型的作業方式和用電服務模式。

用比特使能瓦特，面對電力行業的新需求，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務場景，逐一探討和分析不同業務場景下的業務特征和技術指標要求，并在業內首創用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、平穩和高效運行，更好地促進智能電網的應用創新。

5G網絡切片使能泛在電力物聯網

泛在電力物聯網作為典型的垂直行業代表對通信網絡提出了新的挑戰。電網業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務毫秒級的時延要求。同時4G網絡所有業務都運行在同一個網絡里面，業務直接相互影響，無法滿足電網關鍵業務隔離的要求。最后，4G網絡對所有的業務提供相同的網絡功能，無法匹配電網多樣化業務需求。在此背景下，5G推出網絡切片來應對垂直行業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務需求。5G網絡首創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，實現本地流量處理和邏輯運算，實現帶寬和時延節省，從而進一步滿足電網工控類業務的超低時延需求。

從業務特征來看，本文探討的智能電網典型業務場景可以分為兩類典型的切片業務需求，分別是工業控制類業務和信息采集類業務。工業控制類業務的典型代表有配電自動化、精準負荷控制。信息采集類業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務場景需求

除了這兩大類最典型的切片之外，在電力行業還可能存在著eMBB切片（典型業務場景是無人機遠程巡檢）和語音切片（典型業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界首個基于真實電網環境的電力切片測試，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。

華為聯合中國電信南京分公司與南京電網，在外場測試環境中基于5G SA網絡環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，將業務延伸到垂直行業市場。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差異化業務的不同技術要求；靈活開放的網絡架構體系也可為垂直行業提供相對獨立的運營能力，保證其業務開展的靈活性和個性化。

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

分析基于智能電網的泛在電力物聯網應用場景可知，不同場景下的業務要求差異較大，體現在不同的5G技術指標要求上。依托5G+泛在電力物聯網聯合實驗室作為泛在電力物聯網5G研發建設平臺，建成后的聯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”業務接入能力；推進“三型兩網”中電力數據信息安全、廣泛、便捷、高效交互；通過共建共享基礎設施，實現邊遠地區信號覆蓋；研究5G泛在電力物聯網配套標準、規范制定；推動無人機、機器人、移動終端應用等業務創新。

運營企業和網絡設備商應針對這些垂直行業的業務創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、業務隔離要求、端到端業務時延要求，協商網絡能力開放要求、網絡管理界面等，以及探討商業合作模式、未來生態環境等，提供滿足電力行業多場景差異化的完整解決方案，并進行技術驗證和示范。