5G确定性网络电力系列白皮书II： 5G电力虚拟专网建网模式 目录 前言 5G电力虚拟专网总体设计思路 01 1.1 5G行业虚拟专网网络架构走向标准化 1.2 5G电力虚拟专网的业务界面及设计思路建议 02 1.2.1 关键概念说明 1.2.2 业务界面建议 03 1.2.3 总体设计思路 1.3 5G电力虚拟专网顶层设计方案 04 1.3.1 电力切片规划思路 1.3.2 切片隔离方案 05 1.3.3 切片相关服务 08 5G电力虚拟专网网络建设方案 09 2.1 5G无线接入网建设方案 2.1.1 5G无线接入网建设思路 09 2.1.2 5G无线接入网方案建议 2.2 5G承载网建设方案 11 2.2.1 5G承载网建设思路 2.2.2 5G承载网方案建议 2.3 5G核心网建设方案 12 2.3.1 5G核心网建设思路 2.3.2 5G核心网方案建议 2.3.2.1 方案1：公网专用：为电力独立部署专用UPF网元方案 13 2.3.2.2 方案2：公网专用：为电力独立部署专用SMF+UPF方案 15 2.3.2.3 方案3：专网专用：为电力独立部署完整5GC方案 16 5G电力虚拟专网管理与服务方案 17 3.1 电网对5G行业虚拟专网的自管理需求 3.2 5G电力虚拟专网管理与服务总体架构建议 18 3.3 5G电力虚拟专网管理面部署方案建议 19 小结与展望 21 主要参考文献 22 缩略语 23 前言 作为5G赋能电力行业数字化转型的先行者和使能者，5G确定性网络产业联盟（5GDNA，5G Deterministic Networking Alliance）下辖的能源互联网行业组一直致力于5G+智能电网的产业共识推动、样板项目示范和商用落地推进， 并于2020年发布了5G确定性网络电力系列白皮书I：需求、技术与实践。该白皮书作为5G确定性网络产业白皮 书的第一本行业衍生白皮书，首次基于5G确定性网络的3D（Differentiated-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，形成了电 力行业对5G确定性网络的需求基线。 随着2020年5G+智能电网产业样板项目的持续深入推进，产业信心持续提升，商用落地进入快车道。为了更好的顺应 产业发展节奏，5GDNA能源互联网行业组特组织联盟各成员单位，在需求、技术与实践白皮书的基础上，并联合5G切片 产业联盟（5GSA），编写了第二本5G确定性网络电力系列白皮书II：5G电力虚拟专网建网模式。本白皮书秉承理论 与实践相结合的原则，基于多个产业标杆项目试点经验进行抽象提炼和总结，首次明确定义了5G确定性网络应用于电力行 业的虚拟专网顶层设计原则和思路，细化了虚拟专网中无线、承载和核心网三个子域的建设和部署模式，为运营商向电力行 业客户提供5G电力虚拟专网服务提供了有益的输入参考。同时这也是业界首份5G行业广域专网的建网模式白皮书，对于 5G应用于更多行业场景具有重要的指导作用和良好的借鉴意义。 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、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、中国电力科学研究院有限公司信息通信研究所、中国移动通信集团有限公司政企客户分公 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、国网浙江省电力有限公司信通分公司、国网青岛供电公司、 南京南瑞信息通信科技有限公司、广东省电信规划设计院有限公司、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、俞承志、洪丹轲、张国翊、郝晓龙、杨鹏、杨晓华、王劲、孙 磊、周建勇、周茉、夏旭、童磊、郝晶晶、朱海龙、王莉、毛为民、衷宇清、王维、王浩、黄福全、吴彤浩、付佳佳、曾 瑛、陈学军、林柔丹、李家樑、李炳林、吴鹏、姚继明、王智慧、杨德龙、朱思成、黄红兵、王彦波、邱兰馨、段凌霄、卢 杉、徐阳洲、徐群、刘明峰、李坤、孟建、侯路、龚亮亮、胡阳、李洋、张影、梅承力、王恒、聂衡、吴沛喆、崔旭升、成 龙、何诗文、黄海晖、符春全、赵侠、周远明、陈璇、柳强、任永铮、李宝、刘旻、程胜勇、张成龙、龚晋华、黄旭、胡维 军、李艳涛、刘鹤贤、余晓光。 01 5G电力虚拟专网总体设计思路 5G电力虚拟专网总体设计思路 1.1 5G行业虚拟专网网络架构走向标准化 2020年7月，由工信部指导、中国信通院牵头的5GAIA（5G应用产业方阵）首次发布了5G行业虚拟专网网络架构 白皮书。白皮书指出：从应用场景、地理位置、服务范围等角度，5G行业虚拟专网可以分为广域虚拟专网和局域虚拟专网 两大类。对于局域虚拟专网，一般适用于业务限定在特定地理区域，基于特定区域的5G网络实现业务闭环，保障行业核心 业务不出园区的需求，主要应用场景包括制造、钢铁、石化、港口、教育、医疗等园区/厂区型企业；对于广域虚拟专网， 可以不限定地理区域，通常可基于运营商的端到端公网资源，通过网络虚拟或物理切片等方式实现不同行业不同业务的安全 承载，主要应用场景包括交通、电力、车联网以及跨域经营的特大型企业等。 5G行业虚拟专网主要包括两种重要的支撑技术：一种是网络切片，通过网络切片能力，可以构建端到端的5G虚拟网 络，并且可以实现跨地域的虚拟专网形式，保障虚拟专网资源和公众网络的逻辑隔离甚至物理隔离。另一种是边缘计算，通 过边缘计算能力，在工厂、园区等区域内构建一种独享或部分独享的虚拟网络资源。两种构建虚拟专网的技术也可以进行叠 加使用，以更好的保障虚拟专网资源和质量。 园区 5G基站 5G基站 局域虚拟专网 广域虚拟专网 终端/应用 企业总部 5G核心网 UPF UPF UPF 对外服务 能力平台 对外服务 能力平台 行业平台/ 业务系统 行业平台/ 业务系统 边缘云 MEC 边缘云 MEC 5G基站 5G基站 图1.1 5G行业虚拟专网网络总体架构设计（来源：5GAIA） 025G电力虚拟专网总体设计思路 1.2 5G电力虚拟专网的业务界面及设计思路建议 电力行业包括电网企业、发电企业等，其对业务分类、安全管控的总体要求一致。本白皮书基于5GDNA联盟成员单位 在5G+智能电网领域的实践经验进行提炼总结，相关解决方案可供电力行业其它企业参考。 1.2.1 关键概念说明 5G网络切片：网络切片是在作为基础设施的公共物理网络之上创建的多个相互隔离的虚拟网络，在提供定制化能力以 满足行业要求的同时，还提供一定的隔离能力，相互独立运行，可独立生命周期管理。5G网络可以为不同行业提供不同切 片，例如电力、交通、政府、银行等。 5G电力虚拟专网：5G电力虚拟专网是指在电信运营商的5G网络中，基于网络切片、MEC、能力开放等技术，在无 线、承载、核心网等环节虚拟出一张面向电力行业的专用网络，并与电力通信专网跨域融合，实现端到端的电力业务承载、 高强度安全隔离以及资源管理。 5G电力切片：5G电力虚拟专网中的一组网络资源组合（涵盖基站、传输、核心网），与切片标识（S-NSSAI）对应， 在同一张电力切片中可以配置多个DNN来区分不同的电力业务，是业务隔离保障的主要依据。 5G电力切片类型：具有若干共同特征的电力切片，构成某一类切片，是未来资费和商务的主要依据。根据电力行业对 5G网络的资源占用特点，当前总体上考虑把电力的切片类型可以分为专用切片、通用切片两大类。 专用切片：网络端到端配置专用资源、硬隔离管道，不与公众、其他行业业务混用。 通用切片：网络资源复用运营商面向垂直行业的切片资源，做不同程度的逻辑隔离。 图1.2.1 5G电力切片总体设计示意图 5G 2C 5G电力虚拟专网 5G 2B 运营商公网核心网 PLMN1 Internet 5G基站 UPF/MEC SMF UPF/MEC SMF SMF 电力切片1 电力切片n 其他行业切片 主 站1 主 站2 主 站3 主 站4 电力业务主站 . . 其他行业业务主站 用户鉴权 MEC (UPF) CP 公 网用 户:（公 网 卡P LMN1） 专 网用 户:（专 网 卡S- NSSAI） 电力D NN UPF/MEC 传输S PN/增强I PRAN 电力切片2 UPF/MEC SMF 公网用户数据流 专网用户数据流 （公网DNN） （P LMN1） 03 5G电力虚拟专网总体设计思路 1.2.2 业务界面建议 电力是一个典型的广域虚拟专网与局域虚拟专网结合的行业场景。考虑到国家相关政策、频谱规划及未来产业的发展趋 势，本白皮书主要从5G行业快速规模推广的角度出发，重点讨论电力企业租赁电信运营商5G虚拟专网的模式，同时，除 讨论5G虚拟专网的网络资源外，还针对5G切片的电力业务自管理问题，给出相应的方案建议，使电力企业对切片实现更 好的可观、可管、可控。具体界面分工建议如下： 1、运营商为电力企业提供5G广域/局域电力虚拟专网的基础网络服务：满足电力的安全隔离基本需求。 1) 无线网：原则上由运营商建设，采用5G授权频段进行覆盖。 2) 承载网：原则上由运营商建设，面向电网偏远变电站、输电线路等特殊场景，后续电网企业、电信运营商可逐步 探索“运营商基站+电力传输回传”的共建共享模式。 3) 核心网：原则上由运营商负责建设，可为电网客户配置专属的用户面UPF或MEC网元，或定制化叠加配置专属 的SMF等控制面网元。其中针对UPF，在建设初期建议由运营商全托管建设，后续电网企业、电信运营商也可 逐步探索其它建设模式。 4) 专业服务：包括基础网络及切片的规划、建设、维护、优化等服务，保障5G虚拟专网安全可靠运营。 2、运营商为电力企业提供5G广域/局域电力虚拟专网的增值服务： 1) 差异化SLA保障服务：基于电力不同业务场景的带宽、时延、授时、安全等个性化服务。 2) 业务自管理：运营商整合自身的NSMF、CSMF等各类平台，向电网客户提供统一的能力开放网关，电力建设面 向5G的无线通信系统运行管控平台，实现与运营商5G能力开放的对接，最终实现电力切片的订购、管理、监 控等。 1.2.3 总体设计思路 1、 5G电力虚拟专网需要满足电力行业基本的安全防护要求。电力系统安全防护的首要原则是“安全分区、网络专用、 横向隔离、纵向认证”的十六字方针。其中针对电力生产控制类的业务，5G电力虚拟专网需达到等同于物理隔离 的网络专用程度，因此生产控制大区相关专属网元要独立部署，以满足电力监控系统安全防护要求（国能安全2015 【36号】）。管理信息大区的专属网元原则上可以考虑与运营商ToB的资源池共享对于管理信息大区及其他业务。 注：经过前期深圳、青岛等多个5G+智能电网外场测试已初步验证了5G网络具备承载电力业务的能力，本白皮书基 于前期试点成果提炼总结，探讨如何建设5G电力虚拟专网，对于电力管理信息大区的业务推广具有较高参考价值。同时电 网企业正在联合国家权威安全测评机构开展5G承载电力业务（尤其电力生产控制类业务）的认证测评工作，后续将根据认 证测评结果输出专门的5G电力安全白皮书，并对本白皮书进行迭代优化。 2、电力5G虚拟专网中的专属核心网用户面网元（UPF），主要考虑与电力业务的流向进行匹配，避免流量迂回。 3、 电力5G虚拟专网中的专属控制面网元（SMF），原则上匹配不同电信运营商核心网控制面布局，以匹配电信云资源 集约管理的特点，提高信令接续的效率。建议电力企业以省为单位配置。 4、 电力5G虚拟专网中的专属控制面（SMF）与用户面（UPF）信令接口（N4）原则上由运营商信令专网统一承载， 不能跨运营商网络和电力专网，以保障信令的有效分析和优化，降低网络管理的复杂性。 5、 运营商需要给电力行业提供切片订购、切片设计、切片部署、切片质量监控、业务质量保障等服务能力，电力客户 对所订购切片进行管理操作，原则上需经过运营商能力开放平台对接完成。 045G电力虚拟专网总体设计思路 1.3 5G电力虚拟专网顶层设计方案 1.3.1 电力切片规划思路 根据3GPP规范，电力切片由S-NSSAI（网络切片选择辅助信息）来标识，对应差异化的SLA保障，独立的网络KPI监 控。S-NSSAI包括SST、SD两部分信息。 SST (Slice/Service Type)，为必选字段，标识切片类型，由8bit组成，取值范围为0255，其中：取值0127为协议 定义的标准SST，标准SST全网通用；当前协议3GPP TS23.501中定义了4种标准SST，分别为eMBB、uRLLC、mMTC、 V2X，取值128255为运营商自定义SST，仅在本运营商网络下有效。 SD（Slice Differentiator）：可选，对SST进行补充，进一步区分相同SST的多个切片，属于运营商定制的网络切片信 息，一般运营商可根据区域、行业和公司等信息自定义SD。 S-NSSAI的字段标识有限，面对行业的千差万别的业务应用，运营商对该标识有自身的规划。目前对于电网企业 S-NSSAI有一定的字段预留，具备细化至业务级别的能力，但综合考虑5G设备能力及运维复杂度等多方面因素，建议分阶 段、分节奏实施并逐步优化5G电力切片规划： 近期：遵循电力安全“业务分区、网络专用、横向隔离、纵向认证”要求，电网切片S-NSSAI以安全分区为颗粒度， 可分为4个切片：生产控制区（又称安全区I）、生产非控制区（又称安全区II）、生产管理区（又称安全区III）、管理信息区 （又称安全区IV）。需要说明的是，针对电网中的互联网业务（又称V区业务），是否采用切片或切片安全隔离要求尚未明 确，因此不在本白皮书中展开讨论。 中远期：随着设备能力提升及业务应用发展，可按不同分区的业务类型为颗粒度，逐步独立配置S-NSSAI，分配更多的 电力切片。 表1.3.1 5G电力切片ID规划建议 S-NSSAI SST SD 字段定义 国际标准定义 （作为默认值） 近期规划：按电力业务分区中远期：电力业务类型 Option eMBB、uRLLC、 mMTC 生产控制区（又称安全区I）、生产非控制区（又称安全区II）、 管理信息大区（又称安全区III/IV） 配电自动化、计量自动 化、配网差动保护等 定义者运营商电网企业电网企业 例1 uRLLC生产控制区（安全区I）配网差动保护 例2 eMBB管理信息大区-安全区IV视频监控 05 5G电力虚拟专网总体设计思路 1.3.2 切片隔离方案 当前运营商针对5G网络端到端（无线、传输、核心网）的切片隔离保障，主要给出了三种不同方案，分别为基于Qos 保障、专属5G服务、专用5G网络。电力企业可以根据其业务特点，对不同的网络环节进行不同的方案组合，形成具有行 业特色的5G切片隔离方案。 根据电力企业业务安全要求，各分区典型业务示例如下，其中局域专网的场景主要是指大型电厂、变电站、园区等，将 包含若干种不同分区的业务类型。 结合安全性、可靠性、经济性、可操作性等多种因素，未来电力切片隔离主要有以下三种方案建议： 方案1：在所管辖的区域内（主要指省或市）划分4张电力切片，分别对应安全区I、II、III、IV。1个切片可对应多个 业务，每个业务分配一个DNN，根据S-NSSAI+DNN选择切片和UPF。 针对生产控制大区：无线侧采用RB资源预留实现硬隔离，并采用不同的5QI优先级调度实现安全区I和II之间的逻辑 隔离；传输侧采用FlexE进行硬隔离，并划分不同的VLAN实现安全区I和II之间的逻辑隔离；核心网侧每个省份/大地市 为生产控制大区部署物理独立的UPF，并划分两个逻辑独立的UPF租户，分别承载安全区I、II的业务。 针对管理信息大区：无线侧采用不同的5QI优先级调度实现逻辑隔离；传输侧采用VLAN实现逻辑隔离；核心网侧管 理信息大区共用运营商ToB专用UPF，负责承载安全区III、IV切片业务，并与ToB其他业务进行逻辑隔离，需额外开通N6 接口专线至电力企业。 表1.3.2.1 5G网络切片隔离方案 5G网络Qos保障专属5G服务专用5G网络 无线5QI优先级保障5QI高优先级+RB无线空口资源预留载频独享的专用基站或小区 传输VPN隔离+Qos调度FlexE接口隔离+VPN隔离FlexE接口隔离+VPN隔离 核心网共用大网、ToB核心网UPF网元资源专建专享 UPF、SMF网元或更多定制化的 5GC资源专建专享 表1.3.2.2 电力业务分区及典型业务举例 电力业务分区典型业务举例 生产控制区（又称安全区I）能量管理、广域相量测量、配电自动化、变电站自动化等 生产非控制区（又称安全区II）故障录波信息管理、电能量计量等 管理信息大区-安全区III 调度生产管理、工地监控、机器人巡检、无人机巡检、智能配电房、智慧品控等 管理信息大区-安全区IV 065G电力虚拟专网总体设计思路 方案2：在所管辖的区域内（主要指省或市）划分4张电力切片，分别对应安全区I、II、III、IV。 针对生产控制大区：同方案1。 针对管理信息大区：无线侧采用不同的5QI优先级调度实现逻辑隔离；传输侧采用FlexE进行硬隔离，并划分不同的 VLAN实现安全区III和IV之间的逻辑隔离；核心网侧管理信息大区部署物理独立的UPF，并分别划分两个逻辑独立的UPF 租户，分别承载安全区III和IV的业务。其他业务复用运营商ToB资源，并与ToB其他业务进行逻辑隔离，需额外开通N6 接口专线至电力企业。 图1.3.2.2 5G电力切片备选隔离方案2 公网业务 公网业务 公网业务 无线 传输电力业务 电力系统5G核心网 S-NSSAI 1 生产控制大区I S-NSSAI 2 生产非控制大区II S-NSSAI 3 管理信息大区III S-NSSAI 4 管理信息大区IV 广域 S-NSSAI 3 管理信息大区III 局域 智慧品控 智能配电房 输电线路状态监测 智慧工地 应急通信 智能充电桩 配网差动保护 网荷互动系统 配网自动化 计量自动化 谐波监测/ 接地电流监测 变电站巡检/ 作业机器人 变电站监控系统 机器人巡检系统 电网域 运营商域 电网域 精控主/子站 配自主/子站 用采主/子站 视频监控云平台 配电房监控系统 品控管理系统 UPF租 户 1 UPF租 户 2 UPF租 户 3 UPF租 户 4 UPF租户 生产控制大区UPF 信息管理大区UPF 可选择UPF 下沉 A M F U D M P C F S M F VLAN 1 VLAN 2 VLAN 1 VLAN 2 VLAN 3 VLAN 4 FlexE3 FlexE2 FlexE3 FlexE1 5QI优先级调度 管理信息I II区 5QI优先级调度 管理信息I II、I V区 RB资源预留+ 5QI优先级调度 安全生产I、I I区 FlexE1 FlexE2 图1.3.2.1 5G电力切片备选隔离方案1 公网业务 公网业务 公网业务 无线 传输电力业务 电力系统5G核心网 S-NSSAI 1 生产控制大区I S-NSSAI 2 生产非控制大区II S-NSSAI 3 管理信息大区III S-NSSAI 4 管理信息大区IV 广域 S-NSSAI 3 管理信息大区III 局域 智慧品控 智能配电房 输电线路状态监测 智慧工地 应急通信 智能充电桩 配网差动保护 网荷互动系统 配网自动化 计量自动化 谐波监测/ 接地电流监测 变电站巡检/ 作业机器人 变电站监控系统 机器人巡检系统 电网域 运营商域 电网域 精控主/子站 配自主/子站 用采主/子站 视频监控云平台 配电房监控系统 品控管理系统 UPF租户1 UPF租 户 2 UPF租户 生产控制大区UPF 运营商ToB 默认UPF 可选择UPF 下沉 VLAN 1 VLAN 2 FlexE1 RB资源预留+ 5QI优先级调度 安全生产I、I I区 FlexE1 5QI优先级调度 管理信息I II区 VLAN 5 A M F U D M P C F S M F VLAN 3 VLAN 4 5QI优先级调度 管理信息I II、I V区 统计N3口、N6口 流量 查看不同S-NSSAI 对应DNN流量 基于S-NSSAI限流 07 5G电力虚拟专网总体设计思路 方案3：在所管辖的区域内（主要指省或市）以电力业务为颗粒度划分多张电力切片，针对生产控制大区和管理信息大 区的切片隔离原则同方案2，只是切片ID的颗粒度实现了基于业务粒度的精细化划分，以实现差异化的SLA/QoS业务体验 保障，以及更加精细化的切片全生命周期管理（KPI可观、可管、可控）。 上述三种方案对电力生产控制大区业务的保障能力上是一致的，对管理信息大区乃至其他业务方面，有不同的差异。电 力企业可以结合自身不同的业务需求，与当地不同运营商的建设能力选择合适的方案。 表1.3.2.3 5G电力切片备选方案对比 电力业务分区方案1方案2方案3 安全隔离性 安全区I、II 3个方案一致，无线、传输采用“专属服务”、核心网采用“专用网络” 安全区III、IV 无线、传输采用“Qos保障”，核心网 采用“专属服务”共用ToB资源，与 ToB业务逻辑隔离 无线“Qos保障”、传输“专属服务”、核心网“专用 网络” 业务可靠性 保障 安全区I、II 3个方案一致，无线、传输采用“专属服务”、核心网采用“专用网络” 安全区III、IV 如果能够预留足够的冗余通道带宽和 核心网处理能力，则体验差异不大 传输网专用硬隔离管道、核心网专用用户面，可靠性保 障更高 运维管理 运营商安全区III、IV可集约运维管理 相对方案1，增加了 管理信息大区电力专 属UPF的网元管理 相对方案2，增加管理的颗 粒度从安全分区至电力业务 类型，运维管理最复杂 电网 对5G切片的规划、申请、管理相对简单（仅到分区维度），但需 要做好内部业务的IP地址规划，并根据IP地址开展业务关联及 更精细化的分析 对5G切片的规划、申请、 管理相对复杂（按业务维 度），但对IP地址的管理可 更为灵活简单 公网业务 公网业务 公网业务 无线 传输电力业务 电力系统5G核心网 生产控制大区I S-NSSAI 1 S-NSSAI 2 生产非控制大区II S-NSSAI 3 管理信息大区III S-NSSAI 4 S-NSSAI 5 管理信息大区IV S-NSSAI n 广域 S-NSSAI n+1 管理信息大区III 局域 智慧品控 智能配电房 输电线路状态监测 智慧工地 应急通信 智能充电桩 配网差动保护 网荷互动系统 配网自动化 计量自动化 谐波监测/ 接地电流监测 变电站巡检/ 作业机器人 变电站监控系统 机器人巡检系统 电网域 运营商域 电网域 精控主/子站 配自主/子站 用采主/子站 视频监控云平台 配电房监控系统 品控管理系统 UPF租 户 1 UPF租 户 2 UPF租 户 3 UPF租户4 UPF租户5 UPF租户n UPF租户 生产控制大区UPF 信息管理大区UPF 可选择UPF 下沉 A M F U D M P C F S M F VLAN 1 VLAN 2 VLAN 1 VLAN 2 VLAN 3 VLAN 4 VLAN 5 VLAN n FlexE2 FlexE3 FlexE1 FlexE2 FlexE3 FlexE1 5QI优先级调度 管理信息I II区 5QI优先级调度 管理信息I II、I V区 RB资源预留+ 5QI优先级调度 安全生产I、I I区 图1.3.2.3 5G电力切片备选隔离方案3 085G电力虚拟专网总体设计思路 1.3.3 切片相关服务 为满足电网行业业务需求，运营商要根据电力行业业务特点及业务SLA要求提供专业服务，包括： 1、 切片网络规划设计：根据电网切片顶层设计，输出每一个应用对应的切片ID（N-SSAI）、DNN、5QI及UPF的对应 关系，每一个应用的终端与主站、终端与终端之间的路由规划设计。 2、 切片部署与开通：通过切片编排系统或者线下命令行方式，向无线、传输、核心网下发切片配置，在各个应用的接 入点，用测试终端验证切片网络端到端连通性，保障业务可用。 3、 切片网络运维保障：通过切片运维管理平台，实现网络级、切片级、终端级业务体验可视、可管与故障定界。 4、 切片网络调优：针对当前业务体验不佳的业务或者终端，针对性进行切片网络的优化调整。 09 5G电力虚拟专网网络建设方案 5G电力虚拟专网网络建设方案 2.1 5G无线接入网建设方案 2.1.1 5G无线接入网建设思路 （一）广域场景： 1、 配电网络对5G的主要需求是覆盖，根据前期外场测试结果，建议配网终端处于小区中近点，以保证配网差动保护 等业务的时延需求。 2、 配网差动保护、配网同步相量测量等业务可能需要基于5G网络提供高精时钟同步授时功能，此时基站对终端的授 时应该满足3GPP R16标准定义格式，要求在小区边缘仍然满足1us以内的授时精度，无线电力终端和行业DTU （Data Transfer Unit，数据传输装置）之间的授时格式遵循行业标准要求。 （二）局域场景： 1、 针对局域专网场景，原则上优先采用复用共享5G基站、通过5QI优先级调度的的方式实现逻辑隔离。但是针对智 能变电站场景，其机房/设备可能存在大量的室内覆盖、地下覆盖需求，且变电站内部值守人员有限，人网通信需 求不强，此时可以考虑通过新建专用室分、小站等方式实现局域场景覆盖； 2、 变电站场景对5G的主要需求是上行容量，在资源不足的情况下，可考虑上行增强手段，如FDD上行辅助，增加新 的载波，调整时隙配比等手段。 3、 针对变电站等局域专网，在部署5G数字化室内分布系统的场景，可以考虑基于5G基站提供米级精度的定位服务。 2.1.2 5G无线接入网方案建议 1、 采用不同无线频段，灵活适配电网不同场景的通信需求： 图2.1.2.1 不同无线频段灵活适配电网不同场景 输电 变电 用电配电 覆盖距离优势 深度覆盖 NB-IoT NB-IoT 上行增强辅助2 .6G 4.9G 3.5/2.6G 700M 2.1G 1800M 900M 800M 5G主力频段，广域 覆盖指 标好， 局域场 景有大 容量优 势 移动1 00Mhz，广电6 0Mhz 5G 2G Provisioning） 4. 国家能源局. 国能安全2015【36号】电力监控系统安全防护总体方案. 2015年 5. 5G确定性网络联盟. 5G确定性网络 电力系列白皮书I：需求、技术及实践. 2020.09 6. 5G应用产业方阵. 5G行业虚拟专网网络架构白皮书. 2020.07 7. 中国移动. 中国移动5G行业专网技术白皮书. 2020.6 8. 中国电信. 中国电信5G定制网产品指导手册. 2020年 9. 中国联通. 中国联通5G行业专网白皮书（2020）. 2020年 10. 国家电网,中国电信,华为.5G网络切片使能智能电网产业报告. 2018.01 11. 中国南方电网,中国移动,华为.5G助力智能电网应用白皮书. 2018.06 12. 陶志强,王劲,汪梦云. 5G在智能电网中的应用. 2019年 主要参考文献 23缩略语 5GC：5G Core 5G核心网 5GDNA：5G Deterministic Network Association 5G确定性网络产业联盟 AMF：Access and Mobility Management Function 接入和移动管理功能 AUSF：Authentication Server Function鉴权服务器功能 DTU：Data Transfer Unit 数据传输单元 NSSF：Network Slice Selection Function网络切片选择功能 PCF：Policy Control Function 策略控制功能 PMU：Phasor Measurement Unit 相量测量装置 RB：Resource Block 资源块 SMF：Session Management Function会话管理功能 UDM：Unied Data Management统一数据管理 UPF：User Plane Function用户平面功能 缩略语 本文档版权归5G确定性网络产业联盟所有，保留一切权利。 非经5G确定性网络产业联盟书面同意，任何单位和个人不得擅自摘抄、复制本手册内容的 部分或全部，并不得以任何形式传播。