淺談國家電網(wǎng)業(yè)務無線承載方式

江蘇省郵電規(guī)劃設計院有限責任公司 朱 崢南京科技職業(yè)學院 安珊珊

?

淺談國家電網(wǎng)業(yè)務無線承載方式

江蘇省郵電規(guī)劃設計院有限責任公司 朱 崢
南京科技職業(yè)學院 安珊珊

【摘要】隨著國家電網(wǎng)業(yè)務需求的不斷延伸，原有的有線通信網(wǎng)絡逐漸無法滿足應用延伸的移動互聯(lián)業(yè)務需求，目前國家電網(wǎng)缺乏統(tǒng)一的無線網(wǎng)絡承載方案。文章從業(yè)務需求的角度提出了固移結(jié)合的網(wǎng)絡承載方案，并對無線網(wǎng)絡的頻點選擇、可用方案進行了分析，并比對了其優(yōu)缺點，最終給出了可行的實現(xiàn)方式。

【關鍵詞】國家電網(wǎng)；LTE；固移結(jié)合；無線專網(wǎng)

1 引言

國家電網(wǎng)業(yè)務主要依靠有線網(wǎng)絡承載，隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展和國家電網(wǎng)本身業(yè)務需求的延伸，現(xiàn)有的國家電網(wǎng)有線網(wǎng)絡逐漸無法滿足IMS固定應用延伸的移動互聯(lián)業(yè)務需求，如遠程抄表、高清視頻監(jiān)控、移動辦公等。因此需要選擇合適的無線通信技術，依靠高速、可靠的無線網(wǎng)絡來滿足國家電網(wǎng)的新業(yè)務需求。

目前國家電網(wǎng)缺乏統(tǒng)一的無線網(wǎng)絡承載方案，只有WiMAX、2G/3G/4G以及WLAN等小規(guī)模試點應用。本文從國家電網(wǎng)的業(yè)務需求的角度出發(fā)，分析了幾種無線承載方式，比對方案的可能性和優(yōu)缺點，以期給出相對較優(yōu)的業(yè)務無線承載方式以擴展國家電網(wǎng)網(wǎng)絡能力，并滿足國家電網(wǎng)新業(yè)務需求。

2 業(yè)務需求類型

通過從生產(chǎn)管理、行政辦公、營銷服務、運行檢修、應急指揮等幾個角度的業(yè)務需求進行梳理，國家電網(wǎng)的業(yè)務可分為傳統(tǒng)業(yè)務、高速數(shù)據(jù)業(yè)務、集群調(diào)度業(yè)務。

傳統(tǒng)業(yè)務包含傳統(tǒng)的語音業(yè)務和傳統(tǒng)數(shù)據(jù)業(yè)務兩部分。傳統(tǒng)語音業(yè)務包含IP Centrex業(yè)務、一號通等業(yè)務等，業(yè)務本身對于業(yè)務時延可業(yè)務可靠性要求較高。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)業(yè)務主要是低速數(shù)據(jù)業(yè)務，即時消息業(yè)務、全網(wǎng)消息推送、基于辦公系統(tǒng)的點擊撥號業(yè)務、短信/彩信互通等業(yè)務，業(yè)務對于網(wǎng)絡速率及時延要求都比較低。

高速數(shù)據(jù)業(yè)務指指視頻會議、高速下載、高清視頻監(jiān)控等大流量數(shù)據(jù)業(yè)務，隨著國家電網(wǎng)業(yè)務類型的不斷拓展，高速數(shù)據(jù)業(yè)務占比不斷提升，并逐步成為其業(yè)務主要組成部分。此類業(yè)務對于網(wǎng)絡提出了更高的速率和帶寬要求，并需要網(wǎng)絡具備一定的可靠性。

集群調(diào)度業(yè)務包含對講機業(yè)務、調(diào)度臺增強業(yè)務、端到端加密通信等業(yè)務，其對于網(wǎng)絡的調(diào)度、加密提出了較高的要求。一般通過集群專網(wǎng)或公網(wǎng)改造實現(xiàn)，在國家電網(wǎng)的行政辦公、安全管理方面起著重要作用。

通過上述業(yè)務需求分析可以發(fā)現(xiàn)，由于業(yè)務種類較多并各有特點，對于網(wǎng)絡的業(yè)務速率、時延、可靠性以及調(diào)度、加密軍提出了較高的要求，傳統(tǒng)的有線承載方式逐漸向外圍延伸，無線網(wǎng)絡對于業(yè)務能力提升有強力的推動作用，可以讓業(yè)務不局限于固網(wǎng)，做到隨時、隨地享受多媒體業(yè)務。

3 固移結(jié)合的網(wǎng)絡承載方式

結(jié)合以上業(yè)務需求分析，提出了固移結(jié)合的網(wǎng)絡承載方案。由于新業(yè)務對于網(wǎng)絡帶寬的要求較高，建議采用LTE專網(wǎng)進行業(yè)務承載。其網(wǎng)絡建設具有以下特點：

（1）LTE專網(wǎng)建設可利用國家電網(wǎng)的變電站、鐵塔、傳輸、機房等基層設施系統(tǒng)，最快、最省、安全的建設無線接入網(wǎng)絡，并通過P-GW設備通過互聯(lián)網(wǎng)和基于IP承載網(wǎng)的隧道與IMS網(wǎng)絡連接。

（2）對于需要接入公司信息內(nèi)網(wǎng)的業(yè)務，業(yè)務信息流從終端接入運營商的無線網(wǎng)絡，根據(jù)隧道加密機制進行封裝，主要經(jīng)過專屬通道傳輸至目的地址進行解封裝，還原業(yè)務數(shù)據(jù)格式后通過專線接入信息內(nèi)網(wǎng)。若該業(yè)務需匯聚至公司總部，業(yè)務數(shù)據(jù)將通過綜合數(shù)據(jù)網(wǎng)從各省信息內(nèi)網(wǎng)傳輸至公司總部信息內(nèi)網(wǎng)。

（3）對于需要接入公司信息外網(wǎng)的業(yè)務，業(yè)務信息流從終端接入運營商的無線網(wǎng)絡，經(jīng)過專屬IP承載網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)傳輸至目的地址進行解封裝，還原業(yè)務數(shù)據(jù)格式后通過專線接入公司信息外網(wǎng)。若該業(yè)務需匯聚至公司總部，業(yè)務數(shù)據(jù)可通過互聯(lián)網(wǎng)從各省信息內(nèi)網(wǎng)傳輸至公司總部信息內(nèi)網(wǎng)。

（4）無線專網(wǎng)在公共網(wǎng)絡上建立了安全的專用通道，只有公司用戶才能通過虛擬通道連接到公司的信息網(wǎng)絡，而公共網(wǎng)絡上的其他用戶則無法穿越虛擬通道訪問公司網(wǎng)絡。

4 無線通信頻點可用性分析

通過分析無線頻譜資源的分配情況可以發(fā)現(xiàn)，目前國家電網(wǎng)的可用頻段主要包含以下3個部分：（1）223-235MHz頻段。該頻段分配給電力等部委，根據(jù)國無管［1991］5號文，該頻段以25KHz為一個頻點，電網(wǎng)有40個離散頻點。（2）1427-1525MHz頻段。該頻段尚未分配，原用于一點多址微波系統(tǒng)，根據(jù)《1447-1467兆赫茲（MHz）頻段寬帶數(shù)字集群專網(wǎng)系統(tǒng)頻率使用事宜》，工信部已將其中的1447-1467MHz劃分為寬帶數(shù)字集群專網(wǎng)系統(tǒng)，現(xiàn)主要用作政務網(wǎng)建設。（3）1785-1805MHz頻段。該頻段為20MHz連續(xù)未分配頻譜，主要用于企業(yè)專網(wǎng)建設，電力無線寬帶專網(wǎng)被授權(quán)可使用。

雖然LTE網(wǎng)絡支持從1.4M到20M多種帶寬選擇，但是要保證數(shù)據(jù)速率，建議頻段最低不能低于5M，因此國家電網(wǎng)實際可能應用LTE系統(tǒng)進行組網(wǎng)的頻段為1427-1525MHz和1780-1805MHz兩個頻段。

5 無線通信網(wǎng)絡方案實現(xiàn)與比較

為滿足國家電網(wǎng)新的業(yè)務需求，國家電網(wǎng)可以采用的無線網(wǎng)絡方案主要有以下三種：

（1）自建國家電網(wǎng)無線專網(wǎng)。此方案采用TD-LTE集群通信技術部署國家電網(wǎng)無線網(wǎng)絡，是最直接、最安全的方案，可以提供高速的多媒體服務，靈活的集群調(diào)度，充分的網(wǎng)絡安全機制，能夠很好滿足國家電網(wǎng)業(yè)務需求，也可以避免運營商公網(wǎng)因突發(fā)事件造成網(wǎng)絡中斷的問題；但可以預見存在資費較高，且頻譜資源不易獲得，高額的優(yōu)化/維護費用，建設周期長等問題。

（2）租用運營商虛擬專網(wǎng)。目前運營商針對政企行業(yè)等大客戶已經(jīng)擁有了成熟的虛擬專網(wǎng)解決方案，可以提供語音、圖像、視頻等多媒體業(yè)務，能夠滿足國家電網(wǎng)的業(yè)務需求，國家電網(wǎng)也可以考慮租用運營商虛擬專網(wǎng)。但運營商的公網(wǎng)會有因突發(fā)事件產(chǎn)生的網(wǎng)絡中斷，因此采用此方案要做好重要數(shù)據(jù)的備份工作。

（3）租用政府專網(wǎng)。政府專網(wǎng)可以提供高速多媒體業(yè)務，也能夠提供很高的數(shù)據(jù)安全性，能夠滿足國家電網(wǎng)的業(yè)務需求。但是政府建設的寬帶政府專網(wǎng)數(shù)量太少，適用范圍有限。

方案評價：

評價指標　　方案一（自建國家電網(wǎng)公司無線專網(wǎng)）方案二（租用運營商虛擬專網(wǎng)）方案三（租用政府專網(wǎng)）投資費用　　高　　低　　低建設周期　　長　　短　　短使用費用　　高　　低　　較高業(yè)務能力　　好　　較好　　較好網(wǎng)絡安全　　好　　尚好　　好數(shù)據(jù)保密　　好　　較好　　較好商用成熟　　較成熟　　成熟　　不夠成熟

6 結(jié)論

從投資費用、建設周期、業(yè)務能力和網(wǎng)絡安全等幾個維度分析，由于國家電網(wǎng)業(yè)務容量需求相對較低，因此全面進行無線專網(wǎng)建設投資高、建設周期長，大范圍的無線網(wǎng)絡覆蓋需主要依靠租用運營商虛擬網(wǎng)絡完成。

因此結(jié)合國家電網(wǎng)公司實際情況，對于重要性能低的配電自動化業(yè)務，普通居民和一般工商用戶的無線抄表業(yè)務以及專網(wǎng)建設困難的區(qū)域宜采用租用運營商虛擬專網(wǎng)的方式進行，其他業(yè)務和重點區(qū)域覆蓋采用自建國家電網(wǎng)公司無線專網(wǎng)實現(xiàn)。