5G 确定性网络 @ 电力系列化白皮书 I： 需求、技术及实践 5G 确定性网络 @ 电力系列白皮书 I：需求、技术及实践 10 5G确定性网络@电力之需求洞察前言 1.1 行业数字化要求差异化、专属和可自定义的3D网络服务 1.2 电力是5G确定性网络最具代表性的行业之一 1.2.1 电力典型场景对5G确定性网络需求概览 1.2.2 电力对5GDN差异化网络的需求洞察 1.2.2.1 持续上行带宽流量需求 1.2.2.2 毫秒级的网络时延和抖动需求 1.2.2.3 对连续丢包性能的需求 1.2.2.4 微秒级的时钟同步需求 1.2.2.5 4个9的通道可用性需求 1.2.2.6 非IP化传输需求 1.2.3 电力对5GDN专属网络的需求洞察 1.2.4 电力对5GDN自助网络的需求洞察 1.2.4.1 E2E切片自助服务需求 1.2.4.2 电力专用MEC自助服务需求 11 5G确定性网络@电力之关键技术方案01 0202030405 0606 0708080910 10 11 1212131414 15 15151616 23 24 2517 1818191920 20 202122 27 2.1 5GDN@电力关键支撑技术与需求匹配 2.2 无线域 2.2.1 精准时钟同步授时 2.2.2 超级上行SUL 2.2.3 灵活的无线隔离调度技术 2.2.4 Non-Slot特性缩短上下行时延 2.2.5 上行免调度传输（UL Grant-free） 2.3 承载域 2.3.1 硬隔离(Hard Isolation)技术 2.3.2 软隔离(Soft Isolation)技术2.4 核心网域 2.4.1 多路冗余传输 2.4.2 5G LAN 2.4.3 核心网隔离技术 2.4.4 电力MEC多接入边缘计算 2.5 安全域 2.5.1 5G电力终端安全解决方案 2.5.2 5G电力网络安全解决方案 2.6 管理支撑域 2.6.1 E2E电力切片自管理 2.6.2 电力MEC自管理 22 26 5G确定性网络@电力之应用实践 小结与展望3.1 南方电网&中国移动深圳5G智能电网应用案例 3.2 国家电网&中国电信青岛5G智能电网应用案例 3.3 国家电网&中国联通驻马店5G智能电网应用案例 附录目录无切片，不To B。网络切片是5G区别于4G的标志性技术之一，是5G使能千行百业数字化转型升级的关键技术底座。 伴随着3GPP R16标准的基线化、CCSA端到端网络切片标准以及中国三大运营商5G SA独立组网建设的有序推进，2020 年将成为中国5G 2B商用的元年。而2B相比2C的最关键差异化需求在于行业需要的是一张确定性网络，也就是说能为所承 载的业务提供包括时延、抖动、丢包率等关键指标在内的确定性业务保证的能力。5G确定性网络（以下简称5GDN）依托 5G原生的超大带宽、超低时延超高可靠性、海量接入三大特性，结合网络切片、MEC边缘计算等关键解决方案，可以完美的匹配电网行业对于业务可用、安全可靠、可管可控的核心诉求，为电力终端接入网提供了泛在、灵活、低成本、高质量的全新技术选择，因此业界公认电力有望成为5G 2B商用的第一波行业之一。 为此，5GDNA（5G确定性网络产业联盟）能源互联网小组集合了电网公司、电力终端和应用提供商、系统集成商、电 信运营商、网络设备提供商等端到端产业链的力量，共同编制了本篇白皮书，一方面旨在统一产业共识、形成电力行业对5G确定性网络的需求基线，另一方面也希望能够有助于运营商提前做好网络能力准备，共同加速5G智能电网的商用进程。 本白皮书作为《5G确定性网络产业白皮书》的系列化行业衍生白皮书之一，基于5G确定性网络的3D（Differentiat- ed-差异化网络、Dedicated-专属网络、DIY-自助网络）模型，重点针对智能电网对5G确定性网络的关键需求进行了具象 化、实例化、量化的详细解读和分析，接着以原子能力的方式，针对匹配行业需求所需要的关键技术和解决方案进行了介 绍，最后再辅以外场PoC的实测结果，通过理论与实践的有机结合，初步验证了5G确定性网络赋能智能电网和能源互联网行业数字化转型的可行性。 5G确定性网络@电力=5GDN差异化网络（确定性的带宽+时延+抖动+连续丢包率+时钟同步+通道可用性+非IP化传输）+5GDN专属网络（隔离+安全）+5GDN自助网络（切片自助服务+电力专用MEC自助服务） 5G确定性网络@电力的解决方案=基于网络切片+MEC的5G电力行业虚拟专网 本白皮书主要参编单位（以下排名不分先后）：中国南方电网有限责任公司、广东省电信规划设计院有限公司、全球能 源互联网研究院有限公司暨国家电网公司电力通信网络技术实验室、国网青岛供电公司、北京四方继保自动化股份有限公 司、南京南瑞信息通信科技有限公司、中国移动通信集团有限公司、中国电信集团有限公司、中国联合网络通信集团有限公司、华为技术有限公司 本白皮书主要参编人员（以下排名不分先后）：杨俊权、刘建明、张国翊、洪丹轲、王劲、杨晓华、赖剑锋、黄伟如、 林柔丹、沈鹏、李炳林、郭云飞、徐群、刘明峰、李坤、徐骏、许健、胡阳、李洋、张影、吴沛 ⬡、胡玉双、李勇、夏旭、 蒋春元、梅承力、文涛、肖羽、周汉、刘奇、郝晶晶、孙磊、王维、周建勇、丘国良、付佳佳、吴赞红、林和昀、孙严智、董武、洪杰、陆国生、叶萌、黄观金、谢俊毅、徐全、杨根甜前言5G确定性网络@电力之需求洞察 01 1.1 行业数字化要求差异化、专属和可自定义的3D网络服务 综合10多个行业100多个应用场景的解析和实践，行业数字化对5G网络的诉求可收敛为3个维度，即能力可编排的差异 化（Differentiated）网络，数据安全有保障的专属（Dedicated）网络，以及自主管理可自助服务的DIY网络。 差异化网络是行业数字化的关键诉求。不同于公众消费者用户的普遍需求，行业应用的需求天然是千差万别、多维度 的。比如远程抄表，需要的网络连接很多，对带宽和时延并不敏感。而远程医疗、自动驾驶等业务对网络的确定性低时延、 安全可靠提出更高的要求，甚至要达到6个9，每年的故障时间只有几秒钟。5G为行业数字化打开想象空间，缘于5G可以提供多维度的有体验保证的网络能力。 专属网络保证数据安全隔离和数据隐私的保护，是行业应用的普遍要求。对于工业互联网、智能电网等行业，网络安 全、分权分域管理、资源的隔离、数据及信令的保护是这类严苛类行业应用场景基本的要求。用户数据以及业务数据不出园区，要求做到公网专用，是行业应用的共性需求。 可DIY的自助网络，是行业敏捷创新不可或缺的部分。响应快速变化的业务需求，行业用户希望自定义、按需设计、 DIY自己的网络。以园区物联网场景为例，客户希望可以自主完成物联网络服务能力的编排/调度/管理，灵活的组网并部署创新应用，随时添加或删除设备。5G确定性网络@电力之需求洞察 图 1-1行业数字化对网络SLA的3D要求（来源：《5G确定性网络产业白皮书》） 数据来源：Huawei cLab & CAICTDifferentiated 差异化网络 Dedicated 专属网络DIY 自助网络线上 /线下购买 网络自定义 快速开通 自管理 /自维护 网络自运营 … …