電力5G網(wǎng)絡(luò)切片全生命周期研究

李曉波

摘 要：5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展為現(xiàn)代電力產(chǎn)業(yè)提供了新的發(fā)展動(dòng)力與發(fā)展契機(jī)。文章以電力5G網(wǎng)絡(luò)切片全生命周期為主要研究對(duì)象，針對(duì)電力5G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行多角度、多層次、多維度地分析和論述，結(jié)合筆者多年從事電力行業(yè)的科研經(jīng)驗(yàn)，提出一系列電力5G切片技術(shù)的應(yīng)用內(nèi)容，為從事相關(guān)工作的技術(shù)人員提供力所能及的幫助和支持。

關(guān)鍵詞：5G網(wǎng)絡(luò)切片;生命周期;電力產(chǎn)業(yè)

0 引言

電力行業(yè)的發(fā)展和創(chuàng)新，需要融合多種前沿技術(shù)，以技術(shù)為支撐，促進(jìn)自身進(jìn)步。5G網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)的發(fā)展，為傳統(tǒng)電力行業(yè)帶來(lái)新的突破和革新。一方面，現(xiàn)代電力產(chǎn)業(yè)正呈現(xiàn)日新月異的發(fā)展態(tài)勢(shì)，另一方面，5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用，能夠加速傳統(tǒng)電力產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型和創(chuàng)新，從根源上為現(xiàn)代電力產(chǎn)業(yè)提供多樣化的發(fā)展動(dòng)力，能夠解決傳統(tǒng)電力產(chǎn)業(yè)的問題。

1 電力業(yè)務(wù)需求分析

隨著我國(guó)電力體系的升級(jí)和優(yōu)化，針對(duì)電力產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，制定一系列的發(fā)展規(guī)劃與發(fā)展布局。以“變、輸、配、調(diào)、用”等各個(gè)環(huán)節(jié)為核心，不斷提升電力產(chǎn)業(yè)的發(fā)展驅(qū)動(dòng)力，同時(shí)在電力能源的供給方面，實(shí)現(xiàn)信息產(chǎn)業(yè)路徑的有效聯(lián)通。以5G網(wǎng)絡(luò)為首的新時(shí)代網(wǎng)絡(luò)體系，在現(xiàn)有的電力產(chǎn)業(yè)發(fā)展框架下，發(fā)揮出巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值。

通過對(duì)現(xiàn)有電力業(yè)務(wù)的具體需求進(jìn)行分析和了解，電力產(chǎn)業(yè)存在多種控制類型，第一，電網(wǎng)存量的業(yè)務(wù)需求逐年增加，以網(wǎng)絡(luò)切片為例，電網(wǎng)存量業(yè)務(wù)主要是針對(duì)低延遲、廣連接、大寬帶等一系列需求，需要對(duì)現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)體系進(jìn)行升級(jí)和改造。第二，電網(wǎng)新興業(yè)務(wù)迎來(lái)新的發(fā)展熱潮，尤其是在“互聯(lián)網(wǎng)+”的發(fā)展驅(qū)動(dòng)下，進(jìn)一步打造物聯(lián)網(wǎng)生活體系的全覆蓋，有效改善傳統(tǒng)電力產(chǎn)業(yè)的落后形態(tài)，能夠結(jié)合其他業(yè)務(wù)，提升電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)的服務(wù)水平和服務(wù)功能。

2 電力業(yè)務(wù)切片的全周期生命管理

基于電力業(yè)務(wù)切片全周期生命管理的研究思路，需要對(duì)電力業(yè)務(wù)的動(dòng)態(tài)功能、業(yè)務(wù)范疇、電力管理環(huán)節(jié)等一系列內(nèi)容進(jìn)行梳理和總結(jié)，將電網(wǎng)行業(yè)進(jìn)行劃分和評(píng)定。主要分為設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)、線上環(huán)節(jié)、運(yùn)營(yíng)環(huán)節(jié)以及下線環(huán)節(jié)。

2.1? 設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)

基于5G網(wǎng)絡(luò)切片的應(yīng)用成效，需要對(duì)當(dāng)前用電客戶的實(shí)際需求以及業(yè)務(wù)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析和梳理，同時(shí)結(jié)合多種數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)分析。既要確保在復(fù)雜的電力體系中，借助5G網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)，提升電力企業(yè)的供電服務(wù)水平，同時(shí)也要在系統(tǒng)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，不斷提升5G網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值。例如，切片對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)功能、服務(wù)內(nèi)容、延時(shí)限制以及系統(tǒng)的獨(dú)立性等一系列內(nèi)容，需要在現(xiàn)有的設(shè)計(jì)體系中得以體現(xiàn)，同時(shí)保障系統(tǒng)的功能性和獨(dú)立性。

2.2? 線上環(huán)節(jié)

5G網(wǎng)絡(luò)切片利用DevOps技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化部署，同時(shí)針對(duì)人工智能技術(shù)開展人工智能等相關(guān)內(nèi)容的研究應(yīng)用。另外，電網(wǎng)切片業(yè)務(wù)的連通性測(cè)試，可以在線上進(jìn)行實(shí)踐和檢測(cè)，同時(shí)根據(jù)切片實(shí)際情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整。

2.3? 運(yùn)營(yíng)環(huán)節(jié)

結(jié)合線上階段的管控和調(diào)整，當(dāng)切片業(yè)務(wù)進(jìn)入運(yùn)營(yíng)階段時(shí)，開展電網(wǎng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)化調(diào)整模式，結(jié)合業(yè)務(wù)的實(shí)際需求進(jìn)行部署和實(shí)踐，同時(shí)以DevOps自動(dòng)反饋修正機(jī)制，對(duì)運(yùn)營(yíng)過程的各項(xiàng)問題進(jìn)行調(diào)節(jié)和管控。根據(jù)切片的結(jié)果和成效進(jìn)行多方面內(nèi)容的記錄和分析。

2.4? 下線環(huán)節(jié)

根據(jù)電力系統(tǒng)具體業(yè)務(wù)進(jìn)行調(diào)整和梳理，將選定不再運(yùn)營(yíng)的切片進(jìn)行下線處理。

3 切片的設(shè)計(jì)流程

電網(wǎng)切片設(shè)計(jì)需要綜合考慮電網(wǎng)的設(shè)計(jì)和業(yè)務(wù)。當(dāng)前切片設(shè)計(jì)流程，根據(jù)其復(fù)雜程度設(shè)定3種模式。其一為簡(jiǎn)單模式，主要負(fù)責(zé)面向經(jīng)營(yíng)管理類與開放類業(yè)務(wù)。該模式框架下，對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和安全性要求較低，大多是指電網(wǎng)各部門的基本要求，并且能夠滿足對(duì)應(yīng)的電力供給，尤其是電力網(wǎng)絡(luò)的連續(xù)性、獨(dú)立性等一系列業(yè)務(wù)要求，對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)較低。在選定切片類型后，能夠借助網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的移動(dòng)寬帶，降低信息的延遲問題，通過融合多種應(yīng)用技術(shù)特性，實(shí)現(xiàn)切片模板性能的提升和優(yōu)化。其二是一般定制模式?；诤?jiǎn)單模式下的切片特性，在電網(wǎng)業(yè)務(wù)體系中，能夠滿足用戶的個(gè)性化需求，結(jié)合5G網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)功能的增加和優(yōu)化。例如，中國(guó)聯(lián)通在我國(guó)南方區(qū)域構(gòu)建5G網(wǎng)絡(luò)生態(tài)體系，信息覆蓋了南方電網(wǎng)的電力范圍，有效滿足了南方電網(wǎng)個(gè)性化的功能需求，同時(shí)還能夠借助5G技術(shù)，提升信號(hào)的精準(zhǔn)度和安全性。其三為深度系統(tǒng)設(shè)計(jì)模式，能夠在簡(jiǎn)單的基礎(chǔ)框架下，增加微服務(wù)的自由編排能力與電力輸送控制能力。通過對(duì)電力體系服務(wù)指標(biāo)、服務(wù)關(guān)系、微服務(wù)內(nèi)容以及服務(wù)路徑進(jìn)行監(jiān)督和管理，能夠從系統(tǒng)上對(duì)電力業(yè)務(wù)進(jìn)行科學(xué)化監(jiān)督和管控，既能夠提升電力業(yè)務(wù)的管理成效和管理效率，也能夠滿足深入性的管控要求。

4 電力行業(yè)切片管理要求

電力行業(yè)切片管理，首先，針對(duì)業(yè)務(wù)的專業(yè)化程度以及服務(wù)內(nèi)容進(jìn)行細(xì)化和說(shuō)明。通常，電力行業(yè)根據(jù)5G通信數(shù)據(jù)進(jìn)行信息分析，了解上游業(yè)務(wù)的基本需求;其次，結(jié)合現(xiàn)有的工作內(nèi)容，簡(jiǎn)化工作流程與業(yè)務(wù)需求，以最簡(jiǎn)便的業(yè)務(wù)模式，開展電力服務(wù)。因此，電力業(yè)務(wù)模型，主要分為3種類型。第一，業(yè)務(wù)類型主要根據(jù)用戶的需求，對(duì)業(yè)務(wù)的各項(xiàng)指標(biāo)、需求進(jìn)行預(yù)判，尤其是控制類、采集類以及通信類業(yè)務(wù)，需要結(jié)合具體業(yè)務(wù)內(nèi)容進(jìn)行分析。第二，根據(jù)服務(wù)所在范圍進(jìn)行定制化的研究。尤其是省、市、縣、集團(tuán)等各種內(nèi)容的具體分析。由于不同區(qū)域5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍存在一定的差異性，因此對(duì)應(yīng)的影響也相對(duì)較大。第三，針對(duì)電力企業(yè)服務(wù)對(duì)象進(jìn)行專項(xiàng)研究，尤其是服務(wù)內(nèi)容的主體和訴求，保障服務(wù)在移動(dòng)性、保障性、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)權(quán)利等一系列方面的基本要求[1]。

業(yè)務(wù)切片規(guī)劃與訂購(gòu)是整個(gè)電網(wǎng)用戶切片訂購(gòu)的核心內(nèi)容，也是電力業(yè)務(wù)切片發(fā)展的重要保障，需要聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商，強(qiáng)化對(duì)業(yè)務(wù)的終端化管理。對(duì)業(yè)務(wù)切片的規(guī)劃內(nèi)容，進(jìn)行科學(xué)部署和細(xì)化分析，了解切片的具體需求以及服務(wù)對(duì)象，結(jié)合寬帶容量、數(shù)據(jù)信息等一系列內(nèi)容進(jìn)行部署[2]。

業(yè)務(wù)切片編排與實(shí)現(xiàn)主要是指運(yùn)營(yíng)商根據(jù)整合資源的具體需求進(jìn)行編排，同時(shí)借助資源管理器實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)體系各項(xiàng)資源的合理化利用，并將最終結(jié)果進(jìn)行信息統(tǒng)計(jì)和信息匯報(bào)。在該環(huán)節(jié)中，電力系統(tǒng)的通信服務(wù)包括線上服務(wù)以及云服務(wù)兩個(gè)環(huán)節(jié)，能夠?qū)ΜF(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)體系進(jìn)行動(dòng)態(tài)化調(diào)整，同時(shí)還能夠結(jié)合傳送網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行細(xì)化和分析。業(yè)務(wù)切片在網(wǎng)絡(luò)體系中的應(yīng)用和發(fā)展，能夠進(jìn)一步提升電力服務(wù)的水平和標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)還能夠借助網(wǎng)絡(luò)切片管理功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)電力供應(yīng)體系的自動(dòng)化管理，提升電力用戶的個(gè)性化需求，解決現(xiàn)有的管控問題。以我國(guó)南方電網(wǎng)為例，電力業(yè)務(wù)切片任務(wù)雖然是眾多服務(wù)內(nèi)容之一，但是結(jié)合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，能夠最大限度地提升電力體系的發(fā)展空間，同時(shí)還能夠?qū)崿F(xiàn)電力體系服務(wù)路徑的創(chuàng)新和優(yōu)化，能夠提升電力體系服務(wù)內(nèi)容的基本水平，具有極為多樣的服務(wù)價(jià)值和應(yīng)用空間[3]。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，電網(wǎng)業(yè)務(wù)的發(fā)展和創(chuàng)新，借助5G網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)新化應(yīng)用，能夠深度激活電力行業(yè)的發(fā)展?jié)摿εc發(fā)展活力。同時(shí)，基于當(dāng)前5G網(wǎng)絡(luò)的部署和應(yīng)用，還能夠改善電力企業(yè)滯后性服務(wù)內(nèi)容，以5G網(wǎng)絡(luò)切片全生命周期的分析和探索，提升電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的優(yōu)化配置，改善電力體系的服務(wù)水平，推動(dòng)5G網(wǎng)絡(luò)切片業(yè)務(wù)與電力行業(yè)的高效融合。

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（編輯 王雪芬）