0 引言

    網(wǎng)絡(luò)切片作為5G賦能垂直行業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)，是利用虛擬專(zhuān)網(wǎng)技術(shù)，通過(guò)切片平臺(tái)，為智慧家庭、智能工廠(chǎng)、車(chē)聯(lián)網(wǎng)及公共安全等不同行業(yè)提供端到端的大帶寬、低時(shí)延、高可靠的靈活定制化5G服務(wù)，實(shí)現(xiàn)垂直行業(yè)的業(yè)務(wù)快速上線(xiàn)和更極致的用戶(hù)體驗(yàn)^[1-2]。運(yùn)營(yíng)商可從5G網(wǎng)絡(luò)切片減少網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投入和高附加值服務(wù)收入來(lái)增加5G營(yíng)收利潤(rùn)。

    在當(dāng)今經(jīng)濟(jì)的發(fā)展趨勢(shì)下，傳統(tǒng)電網(wǎng)已不能夠滿(mǎn)足電力行業(yè)的需求，智能電網(wǎng)成為發(fā)展方向。而就目前來(lái)說(shuō)，電網(wǎng)已成為工業(yè)化、信息化社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)和重要組成部分。智能電網(wǎng)將通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感測(cè)量技術(shù)、控制技術(shù)等諸多先進(jìn)技術(shù)和原有的電網(wǎng)設(shè)施進(jìn)行高度融合與集成，形成新型電網(wǎng)，代表了未來(lái)電網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)。近年來(lái)，電力通信需求也日益旺盛，智能電網(wǎng)建設(shè)對(duì)電力通信承載力提出更高要求。智能電網(wǎng)建設(shè)離不開(kāi)電力通信，尤其進(jìn)入5G時(shí)代，智能電網(wǎng)將是一個(gè)自愈、安全、經(jīng)濟(jì)、清潔，且能夠提供適應(yīng)數(shù)字時(shí)代的優(yōu)質(zhì)電力網(wǎng)絡(luò)。5G網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)在電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電、變電、配電、用電，以及應(yīng)急通信各個(gè)環(huán)節(jié)均有不同程度的應(yīng)用，如：增強(qiáng)移動(dòng)寬帶、大連接和低時(shí)延高可靠的切片來(lái)滿(mǎn)足電網(wǎng)業(yè)務(wù)的安全性、可常性和靈活性需求,實(shí)現(xiàn)差異化服務(wù)保障，進(jìn)一步提升電網(wǎng)企業(yè)對(duì)自身業(yè)務(wù)的自主可控能力，實(shí)現(xiàn)行業(yè)專(zhuān)網(wǎng)服務(wù)^[3]。

    5G網(wǎng)絡(luò)切片在智能電網(wǎng)應(yīng)用處于起步階段，運(yùn)營(yíng)商將與電網(wǎng)企業(yè)、電力終端設(shè)備廠(chǎng)商和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備商共同引領(lǐng)電力5G技術(shù)研究,探索定制化的5G網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)在端到端電網(wǎng)的高隔離性應(yīng)用，更好地滿(mǎn)足電力網(wǎng)絡(luò)對(duì)“行業(yè)專(zhuān)網(wǎng)”的訴求，為智能電網(wǎng)不同業(yè)務(wù)提供差異化的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)能力，促進(jìn)5G電力通信產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展。雖然5G網(wǎng)絡(luò)切片可以為智能電網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)帶來(lái)諸多益處，但是如何利用網(wǎng)絡(luò)切片為電力企業(yè)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)利益還不明確。5G給智能電網(wǎng)注入新動(dòng)能，本文通過(guò)電力用戶(hù)的需求進(jìn)行整理和分析，結(jié)合電力市場(chǎng)策略等角度分析5G網(wǎng)絡(luò)切片使能智能電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)效益，運(yùn)營(yíng)商與電力行業(yè)的合作模式將發(fā)生變革，給出5G網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)在智能電網(wǎng)的應(yīng)用研究和建議，推動(dòng)雙贏的5G智能電網(wǎng)切片的高質(zhì)量的發(fā)展。

    智能電網(wǎng)要求網(wǎng)絡(luò)足夠靈活，以保證提供服務(wù)的多樣化及可靠性。5G網(wǎng)絡(luò)僅使用一種類(lèi)型的通信網(wǎng)絡(luò)就可以管理和控制電網(wǎng)的多個(gè)部分，從而使智能電網(wǎng)獲取對(duì)公共事業(yè)和能源消費(fèi)者的成本效益，電網(wǎng)和5G網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合將為智能工業(yè)革命奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，對(duì)促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)協(xié)調(diào)與可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。它為更好的生活、更清潔的環(huán)境和更和諧的社會(huì)提供了有力的支持。這有助于完善能源管理，并實(shí)現(xiàn)向清潔能源和電能的轉(zhuǎn)化^[4]。

1 四大典型場(chǎng)景

    通過(guò)對(duì)智能電網(wǎng)在發(fā)電、輸電、變電、配電及用電的環(huán)節(jié)充分的需求調(diào)研、討論和分析，本文從中識(shí)別并篩選出了對(duì)于5G具有潛在需求在智能電網(wǎng)中最具代表性的四大場(chǎng)景：無(wú)人機(jī)智能電網(wǎng)巡檢、AMI智能抄表、智能分布式配電自動(dòng)化、毫秒級(jí)精準(zhǔn)負(fù)荷控制。

1.1 無(wú)人機(jī)的智能電網(wǎng)巡檢

    輸電線(xiàn)路網(wǎng)絡(luò)巡檢的安全性、準(zhǔn)確性是長(zhǎng)期困擾電力運(yùn)維部門(mén)的難題。目前，電網(wǎng)主要依靠地面人員或低空飛行的直升機(jī)開(kāi)展電網(wǎng)的巡檢工作。近年來(lái)，無(wú)人機(jī)作為一種高科技的巡檢利器在電網(wǎng)行業(yè)中得到迅速推廣與應(yīng)用。無(wú)人機(jī)為這種高成本、危險(xiǎn)的工作提供了替代方案，基于無(wú)人機(jī)進(jìn)行輸電線(xiàn)路網(wǎng)絡(luò)檢查可以避免潛在風(fēng)險(xiǎn)，規(guī)避緊急情況，提高巡檢效率。無(wú)人機(jī)巡檢的另一優(yōu)勢(shì)在于遠(yuǎn)程圖像的高清傳輸。如圖1所示，使用無(wú)人機(jī)巡檢對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)切片的通信要求如下：

    (1)超高吞吐量(Gbit/s帶寬的高清圖像和視頻傳輸)；

    (2)廣覆蓋范圍和高移動(dòng)性(無(wú)人機(jī)業(yè)務(wù))；

    (3)能源效率(無(wú)人機(jī)消耗的能源效率更高)。

    5G網(wǎng)絡(luò)的eMBB切片可以使無(wú)人機(jī)能夠更加快捷地接受信息和任務(wù)指令、傳輸高清視頻流，5G的切片技術(shù)還能適應(yīng)無(wú)人機(jī)對(duì)上下行帶寬、時(shí)延的個(gè)性化需求，使數(shù)據(jù)傳輸更加安全可靠。

1.2 AMI智能抄表

    高級(jí)量測(cè)體系(AMI)是智能電網(wǎng)的用電信息采集系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)。人工上門(mén)抄表存在的問(wèn)題：誤差大、效率低、人工成本高，無(wú)法實(shí)時(shí)收集和分析消費(fèi)數(shù)據(jù)；無(wú)法實(shí)現(xiàn)預(yù)付費(fèi)及多費(fèi)率控制，繳費(fèi)困難，只有單一的營(yíng)業(yè)廳繳費(fèi)方式，用戶(hù)體驗(yàn)差，電費(fèi)回收緩慢；無(wú)法預(yù)防各種竊電行為；對(duì)用采集用電信息不能進(jìn)行有效的線(xiàn)損分析。電力消耗需要實(shí)時(shí)監(jiān)控和分析，以便為終端用戶(hù)提供高效且連續(xù)的服務(wù)。5G網(wǎng)絡(luò)切片的AMI智能電表定制化能力提供密切監(jiān)視所消耗的電能質(zhì)量，標(biāo)記分布式配電網(wǎng)中的異常測(cè)量值以及智能抄表設(shè)備數(shù)字身份信息的安全交換，對(duì)電力變壓器以及線(xiàn)路的運(yùn)行狀態(tài)有直觀(guān)清晰的了解，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)存在的隱患。當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)異常，如變壓器過(guò)載、竊電、漏電等問(wèn)題，系統(tǒng)中會(huì)及時(shí)給出告警，工作人員可以快速定位問(wèn)題發(fā)生的地點(diǎn)，并及時(shí)趕往問(wèn)題地點(diǎn)進(jìn)行維修。

    如圖2所示，AMI智能抄表用對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)切片的通信的要求如下：

    (1)大規(guī)模終端(大規(guī)模訪(fǎng)問(wèn)，海量終端數(shù))；

    (2)高密度的網(wǎng)絡(luò)連接；

    (3)高安全性(用戶(hù)信息的網(wǎng)絡(luò)傳輸安全)。

    使用5G網(wǎng)絡(luò)的mMTC切片可以滿(mǎn)足這些要求。利用海量連接實(shí)現(xiàn)可靠、安全和開(kāi)放的AMI智能抄表最后一公里通信網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，為智能電網(wǎng)與用戶(hù)間的雙向互動(dòng)提供堅(jiān)實(shí)保障。

1.3 智能分布式配電自動(dòng)化

    隨著電力可靠供電要求的逐步提升，要求高可靠性供電區(qū)域能夠?qū)崿F(xiàn)電力不間斷持續(xù)供電，將事故隔離時(shí)間縮短至毫秒級(jí)，實(shí)現(xiàn)區(qū)域不停電服務(wù)。這對(duì)集中式配電自動(dòng)化中的主站集中處理能力和時(shí)延等提出了更加嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，因此智能分布式配電自動(dòng)化成為未來(lái)配網(wǎng)自動(dòng)化發(fā)展的方向和趨勢(shì)之一。其特點(diǎn)在于將原來(lái)主站的處理邏輯分布式下沉到智能配電化終端，通過(guò)各終端間的對(duì)等通信，實(shí)現(xiàn)智能判斷、分析、故障定位、故障隔離以及非故障區(qū)域供電恢復(fù)等操作，從而實(shí)現(xiàn)故障處理過(guò)程的全自動(dòng)進(jìn)行，最大可能地減少故障停電時(shí)間和范圍，使配網(wǎng)故障處理時(shí)間從分鐘級(jí)提高到毫秒級(jí)?；?G技術(shù)的智能分布式配電自動(dòng)化項(xiàng)目將顯著提升配網(wǎng)供電可靠性，讓停電區(qū)域面積更小、居民停電次數(shù)更少、來(lái)電等待時(shí)間更短、客戶(hù)用電滿(mǎn)意度更高。如圖3所示，配電自動(dòng)化用例對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的要求如下：

    (1)超低延遲(電網(wǎng)控制和保護(hù)設(shè)備的快速操作)；

    (2)高安全性(確保系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)攻擊后不斷電)；

    (3)高終端密度(單個(gè)站點(diǎn)連接數(shù)千個(gè)電網(wǎng)控制和保護(hù)設(shè)備)；

    (4)高可靠性。

    使用5G網(wǎng)絡(luò)的uRLLC切片可以滿(mǎn)足配電自動(dòng)化的通信要求，利用高可靠性、安全性和低時(shí)延等特點(diǎn)，讓智能分布式配電自動(dòng)化保護(hù)具有更好的選擇性、靈敏性和快速性。

1.4 毫秒級(jí)精準(zhǔn)負(fù)荷控制

    小規(guī)模的停電，通過(guò)高負(fù)載的雪崩效應(yīng)變成大規(guī)模的停電，是電力的痛點(diǎn)之一。隨著用電需求的增加，將有更多的發(fā)電機(jī)投入使用，智能電網(wǎng)中的精準(zhǔn)負(fù)荷控制可以幫助公用事業(yè)改善此痛點(diǎn)。毫秒級(jí)負(fù)荷控制可以靈活地管理用戶(hù)的可中斷負(fù)載，控制對(duì)象精準(zhǔn)到生產(chǎn)企業(yè)內(nèi)部的可中斷負(fù)荷，既滿(mǎn)足電網(wǎng)緊急情況下的應(yīng)急處置，同時(shí)僅涉及經(jīng)濟(jì)生活中的企業(yè)用戶(hù)，且為用戶(hù)的可中斷負(fù)荷，又將經(jīng)濟(jì)損失、社會(huì)影響降至了最低^[5]。傳統(tǒng)配網(wǎng)由于缺少通信網(wǎng)絡(luò)支持，切除負(fù)荷手段相對(duì)簡(jiǎn)單粗暴，通常只能切除整條配電線(xiàn)路。如圖4所示，毫秒級(jí)精準(zhǔn)負(fù)荷控制用例對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的要求如下：

    (1)超低時(shí)延(以毫秒為單位，可以快速響應(yīng)不斷增長(zhǎng)的需求)^[6]；

    (2)高網(wǎng)絡(luò)可靠性(高達(dá)99.999％，以確保在需要時(shí)可以立即操作設(shè)備和機(jī)器)^[7]；

    (3)高安全性；

    (4)高設(shè)備密度，數(shù)十萬(wàn)個(gè)設(shè)備精確負(fù)荷控制。

    從業(yè)務(wù)影響、用戶(hù)體驗(yàn)等角度出發(fā)，通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)uRLLC切片精準(zhǔn)控制，做到減少對(duì)重要用戶(hù)的影響，優(yōu)先切除可中斷非重要負(fù)荷，例如電動(dòng)汽車(chē)充電樁、工廠(chǎng)內(nèi)部非連續(xù)生產(chǎn)的電源等。

2 端到端的5G電力切片業(yè)務(wù)模型

    5G網(wǎng)絡(luò)切片是一組相互獨(dú)立的可編程資源，能夠提高網(wǎng)絡(luò)功能、優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)切片具有兩大特點(diǎn)：可編程性、資源獨(dú)立性。5G網(wǎng)絡(luò)切片綜合軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）與其他自動(dòng)技術(shù)，能夠按照不同顧客的特定需求靈活地提供服務(wù)。因此，運(yùn)營(yíng)商僅需一張物理網(wǎng)，便可針對(duì)不同行業(yè)的應(yīng)用場(chǎng)景，提供不同功能的5G網(wǎng)絡(luò)切片。5G網(wǎng)絡(luò)切片對(duì)智能電網(wǎng)發(fā)展具有深遠(yuǎn)的影響，關(guān)鍵在于運(yùn)營(yíng)商如何提供5G網(wǎng)絡(luò)切片的服務(wù)模型，并由此電力行業(yè)和運(yùn)營(yíng)商能雙方受益。

2.1 智能電網(wǎng)潛在業(yè)務(wù)模型

    過(guò)去，電信運(yùn)營(yíng)商并未積極參與電力公共設(shè)施領(lǐng)域。電力公司更喜歡使用自己的通信方案(如PLC、Nb-IoT和eLTE網(wǎng)絡(luò))來(lái)滿(mǎn)足其電網(wǎng)通信的需求。部分原因是運(yùn)營(yíng)商公用設(shè)施的性質(zhì)不太適合不能保證服務(wù)質(zhì)量（QoS）的單一共享網(wǎng)絡(luò)。運(yùn)營(yíng)商需要為電力公司提供高服務(wù)質(zhì)量保證的網(wǎng)絡(luò)，將服務(wù)轉(zhuǎn)向網(wǎng)絡(luò)。5G網(wǎng)絡(luò)切片可以作為運(yùn)營(yíng)商的切入點(diǎn)，通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)切片滿(mǎn)足電力公司所有智能電網(wǎng)場(chǎng)景的定制要求，并通過(guò)新型業(yè)務(wù)和節(jié)約成本為電力公司和運(yùn)營(yíng)商創(chuàng)造服務(wù)商業(yè)價(jià)值，如圖5所示。

    從歷史上看，運(yùn)營(yíng)商在為電力公司提供連接時(shí)，每個(gè)設(shè)備型號(hào)都有固定的租賃費(fèi)用。服務(wù)定價(jià)不會(huì)因網(wǎng)絡(luò)的帶寬或其他關(guān)鍵業(yè)績(jī)指標(biāo)而變化。過(guò)去情況確實(shí)如此，因?yàn)橹悄茈姳淼冗B接設(shè)備的當(dāng)前通信要求非常低。但是，運(yùn)營(yíng)商需要超越每臺(tái)設(shè)備固定租金的業(yè)務(wù)模式。這需要從提供服務(wù)認(rèn)購(gòu)效率更改為網(wǎng)絡(luò)服務(wù)業(yè)務(wù)模型。這意味著除了每臺(tái)設(shè)備的固定價(jià)格外，運(yùn)營(yíng)商還需要根據(jù)定制網(wǎng)絡(luò)切片的基于績(jī)效的關(guān)鍵業(yè)績(jī)指標(biāo)收費(fèi)，實(shí)際上是對(duì)基于性能的服務(wù)水平協(xié)議(SLA)收費(fèi)。由于使用了5G網(wǎng)絡(luò)切片，基于網(wǎng)絡(luò)切片提供連接的運(yùn)營(yíng)商演化產(chǎn)生的業(yè)務(wù)模式可以基于公用設(shè)備的增值來(lái)定價(jià)。運(yùn)營(yíng)商可以根據(jù)這部分總增值的收入分成收取額外費(fèi)用。

    提供網(wǎng)絡(luò)切片服務(wù)，運(yùn)營(yíng)商還可以提供額外的增值服務(wù)，如切片管理平臺(tái)，其中公用事業(yè)單位可以用易于使用的接口來(lái)接收包含所有KPI的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商授權(quán)即可擁有一定程度的自運(yùn)維自管理權(quán)限，根據(jù)需要管理正在使用的網(wǎng)絡(luò)切片，例如添加或者移除一個(gè)設(shè)備到已訂閱的切片，以確保滿(mǎn)足SLA服務(wù)水平協(xié)議的要求。

2.2 5G智能電力切片

    5G網(wǎng)絡(luò)及其服務(wù)化架構(gòu)是一個(gè)統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)，具有有靈活、可靠、低延遲、高數(shù)據(jù)速率和高帶寬等特點(diǎn)，可滿(mǎn)足智能電網(wǎng)的所有關(guān)鍵通信需求。在歷史上，由于電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商廣泛使用了光纖專(zhuān)網(wǎng)、LTE無(wú)線(xiàn)專(zhuān)網(wǎng)等多種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，電信和運(yùn)營(yíng)商為電網(wǎng)提供的通信服務(wù)相對(duì)有限。另一個(gè)重要原因在于傳統(tǒng)的3G/4G公用網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)大型的一體化管道，運(yùn)營(yíng)商無(wú)法為電力行業(yè)客戶(hù)提供差異化的服務(wù)質(zhì)量/服務(wù)水平維護(hù)。例如，如果在農(nóng)歷新年期間，由于普通消費(fèi)者數(shù)據(jù)的大量傳輸，3G/4G通信網(wǎng)絡(luò)變得擁擠不堪，電力系統(tǒng)的高級(jí)計(jì)量的抄表業(yè)務(wù)將受到較大的影響。

    5G網(wǎng)絡(luò)切片是在共享基礎(chǔ)設(shè)施上運(yùn)行的多個(gè)邏輯網(wǎng)絡(luò)，提供給租戶(hù)一定的獨(dú)立運(yùn)營(yíng)能力的可保證的SLA 基礎(chǔ)上的定制化網(wǎng)絡(luò)。5G網(wǎng)絡(luò)切片具有三大特點(diǎn)：差異化加確定性的QoS/SLA保障、業(yè)務(wù)隔離性、獨(dú)立運(yùn)營(yíng)性。5G網(wǎng)絡(luò)切片綜合了軟件定義網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)虛擬化、服務(wù)化架構(gòu)與其他自動(dòng)化技術(shù)，能夠按照不同用戶(hù)的需求提供靈活的定制化服務(wù)。因此，運(yùn)營(yíng)商僅需一張物理網(wǎng)，便可針對(duì)不同行業(yè)的應(yīng)用場(chǎng)景，提供不同功能的5G網(wǎng)絡(luò)切片，如圖6所示。

    智能電網(wǎng)行業(yè)存在多種應(yīng)用場(chǎng)景，其通信時(shí)延需求、數(shù)據(jù)傳輸大小、設(shè)備數(shù)量多少都存在差異，從而造成信息交互也千差萬(wàn)別。因此，電信和運(yùn)營(yíng)商需要與電網(wǎng)公司密切合作，定義網(wǎng)絡(luò)切片模板、設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)切片架構(gòu)，為智能電網(wǎng)提供合適的網(wǎng)絡(luò)切片，同時(shí)還要能夠針對(duì)不同應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)網(wǎng)絡(luò)切片進(jìn)行靈活調(diào)整。通過(guò)這一方法，運(yùn)營(yíng)商能夠同時(shí)為一個(gè)或多個(gè)電網(wǎng)公司的不同應(yīng)用場(chǎng)景設(shè)計(jì)、管理并維護(hù)多張電網(wǎng)切片。

    5G端到端網(wǎng)絡(luò)切片由接入網(wǎng)、傳輸網(wǎng)、核心網(wǎng)組成，這三者與電網(wǎng)終端設(shè)備和應(yīng)用相互配合，滿(mǎn)足智 能電網(wǎng)不同應(yīng)用場(chǎng)景的需求。在將5G網(wǎng)絡(luò)切片應(yīng)用于智能電網(wǎng)的過(guò)程中，接入網(wǎng)、傳輸網(wǎng)、核心網(wǎng)3個(gè)域的作用都十分關(guān)鍵。運(yùn)營(yíng)商可針對(duì)不同應(yīng)用場(chǎng)景的特定需求，提供不同的網(wǎng)絡(luò)切片配置組合，并提供網(wǎng)絡(luò)切片的端到端全生命周期服務(wù)，這具體取決于運(yùn)營(yíng)商和電網(wǎng)之間的商業(yè)模式以及服務(wù)條款，包括但不限于切片開(kāi)通、KPI 監(jiān)測(cè)、運(yùn)行維護(hù)、切片優(yōu)化、切片停用等。

3 運(yùn)營(yíng)商智能網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)切片的TCO和ROI

    相比傳統(tǒng)專(zhuān)網(wǎng)而言，5G網(wǎng)絡(luò)切片的整體成本較低，主要原因之一便是網(wǎng)絡(luò)共享。5G網(wǎng)絡(luò)切片通過(guò)一張共 享基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)，可以滿(mǎn)足不同垂直行業(yè)不同應(yīng)用場(chǎng)景的定制化需求，因此運(yùn)營(yíng)商可避免重復(fù)投資建設(shè)多張網(wǎng)絡(luò)。在應(yīng)用場(chǎng)景不斷增加的情況下，這大大降低了每一個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景的硬件資本支出。使用5G網(wǎng)絡(luò)切片，運(yùn)營(yíng)商可使用同一基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)于不同垂直行業(yè)的應(yīng)用場(chǎng)景，無(wú)需增加重復(fù)基礎(chǔ)設(shè)施投資便可為每個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景提供不同 QoS/SLA水平的定制化服務(wù)。這大大降低了5G網(wǎng)絡(luò)切片的總投資成本，從而幫助運(yùn)營(yíng)商獲得更高的投資收益。

    基于運(yùn)營(yíng)商視角的指示性投資回報(bào)率(ROI)計(jì)算投資回報(bào)率評(píng)估該區(qū)域公用事業(yè)單位5G網(wǎng)絡(luò)切片使能智能電網(wǎng)4個(gè)典型應(yīng)用場(chǎng)景的投資回報(bào)率，分析使用網(wǎng)絡(luò)切片為電網(wǎng)公司創(chuàng)造的附加價(jià)值、收入增加、節(jié)約成本。

    基于電網(wǎng)客戶(hù)視角的總所有成本(TCO)比較配電自動(dòng)化、AMI智能抄表、基于無(wú)人機(jī)的智能巡檢和精準(zhǔn)負(fù)荷控制，評(píng)估光纖網(wǎng)絡(luò)的總擁有成本需要考慮專(zhuān)用光纖的建設(shè)成本和運(yùn)營(yíng)支出，以及通過(guò)專(zhuān)用光纖網(wǎng)絡(luò)連接的所有電網(wǎng)設(shè)備終端為了接入光纖網(wǎng)絡(luò)所需的接口改造成本。評(píng)估4GLTE專(zhuān)網(wǎng)的總擁有成本需要考慮基站、核心網(wǎng)、通信塔等相關(guān)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的建設(shè)成本、運(yùn)營(yíng)支出，以及每個(gè)終端為了接入LTE專(zhuān)網(wǎng)所需的芯片/模組改造成本。評(píng)估5G網(wǎng)絡(luò)切片的總成本則主要考慮了基于不同業(yè)務(wù)場(chǎng)景的差異化QoS/SLA需求，而支付給電信運(yùn)營(yíng)商的不同等級(jí)的切片即服務(wù)(NSaaS)訂閱費(fèi)用，最終可簡(jiǎn)單折算為不同業(yè)務(wù)終端所支付的不同價(jià)格的月租費(fèi)和不同ARPU。

4 結(jié)論

    電網(wǎng)是國(guó)家的基礎(chǔ)設(shè)施，5G助力智能電網(wǎng)應(yīng)用研究，本文梳理了5G網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)在智能電網(wǎng)的4種典型應(yīng)用場(chǎng)景，提出了5G電力切片的挑戰(zhàn)和前景，帶來(lái)匹配智能電網(wǎng)不同業(yè)務(wù)的差異化絡(luò)切片的服務(wù)能力、靈活高效的切片運(yùn)營(yíng)管理能力和高可靠的安全隔離能力。同時(shí)，基于4種典型應(yīng)用場(chǎng)景，分析了智能電網(wǎng)中的網(wǎng)絡(luò)切片總成本（TCO）和投資回報(bào)率（ROI），開(kāi)展5G網(wǎng)絡(luò)切片在智能電網(wǎng)應(yīng)用的技術(shù)可行和商業(yè)可行性研究和探索，為5G網(wǎng)絡(luò)切片賦能智能電網(wǎng)建設(shè)打好基礎(chǔ)。

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作者信息:

夏  旭1，袁  欣2，梁  云3，張  蕾1

(1.中國(guó)電信智能網(wǎng)絡(luò)與終端研究院，北京102209；

2.中企大象金融信息服務(wù)有限公司，北京100089；3.全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究院有限公司，北京102200)