一种用于5G网络电力网络管理控制业务切片方法

技术领域

本发明涉及网络切片技术领域，尤其涉及一种用于5G网络电力网络管理控制业务切片方法。

背景技术

目前国内电力通信接入网建设规划方案的相关研究，缺乏对规划方面系统方面的研究，主要是针对电力营销业务中某个具体的应用环境与业务需求特点而进行的应用组网实例研究与实施，或是将规划建设电信通信接入网的方案直接用于电力系统通信接入网的建设中。这些一方面从某种意义上促进了电力系统通信网络的发展；但从另外一方面忽视电力通信网络本身的特点及电力通信业务的特点，尤其是电力通信接入网及其接入网点具有物理位置不集中与业务种类复杂等特点，制约电力系统通信网对电力运营业务的有效支持。

另外一方面，国内电力通信接入网建设已经有诸多应用实践，促进了电力通信网的发展。然而由电力营销业务接入点物理位置分散及其业务特点，导致配电网的通信接入网建设进展现状与预期目标有很大差距。与此同时，通信接入网技术与解决方案却得到突飞猛进地发展，尤其是5G无线通信技术发展。5G移动通信技术，相比4G，优势在于进一步提高了数据传输效率和工作稳定性，随着5G牌照发放和投入商用，在电力通信系统高质量的信息交互、电网安全经济的运行和管理系统中的5G网络应用意义重大，支持高容量、广覆盖、低成本的语音业务，以及高带宽数据业务特点的宽带无线通信网络，为电力系统组建综合数据监测网和视频监测网提高良好平台。

5G网络切片是面向特定的业务需求，满足差异化SLA(Service LevelAgreement)，自动化按需构建相互隔离的网络实例。5G网络切片具备了“端到端网络保障SLA、业务隔离、网络功能按需定制、自动化”的典型特征，它能使通信服务运营商动态的分配网络资源、提供NaaS(网络即服务)服务；同时也为行业客户带来更敏捷的服务、更强的安全隔离性和更灵活的商业模式。在工业领域，在NGMN于2015年发布5G白皮书后，网络切片被公认为是5G的核心技术之一，越来越多的设备和通信厂商开始着手关注网络切片。爱立信、华为、诺基亚和中兴通讯等厂商发布了有关网络切片的白皮书，阐述了网络切片在5G中的实现方案。2016，华为与德国电信合作，在世界移动大会上进行了首个5G网络切片的展示。国内三大运营商也已经开始对网络切片的实际部署提出了若干有效的方案。网络切片技术己经受到了国内外学术界和工业界广泛关注，各个领域均投入了较大精力进行网络切片的研究与实践。目前，国内外对于网络切片的研究主要集中在网络切片的架构、网络切片的关键技术、网络切片的实例化分析和应用需求四个方面，网络切片架构方面的研究主要着眼于网络层、管理层和基础设施层等。

但是目前现有的网络切片技术仍存在安全隔离性低，且较光纤网络成本相对较高导致企业运行的经济成本较高的问题，因此，我们提出一种用于5G网络电力网络管理控制业务切片方法用于解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决目前现有的网络切片技术仍存在安全隔离性低，且较光纤网络成本相对较高导致企业运行的经济成本较高等问题，而提出的一种用于5G网络电力网络管理控制业务切片方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种用于5G网络电力网络管理控制业务切片方法，包括以下步骤：

S1：接入信息：将基建工程现场的高清监控图像采用5G传送到监控中心的指挥大屏上进行显示；

S2：接入：将电力应用和STN(智能传送网)专线访问进行接入；

S3：5G超级上行技术：进行5G超级上行技术；

S4：记录并对比：进行5G超级上行技术的同时进行实时数据记录，并进行阶段性对比；

S5：进行处理：进行5G网络电力业务切片处理；

优选的，所述S1中，将基建工程现场应用终端的监控信息接入5G专网，其中前端监控点由视频采集部分、无线发射部分和供电系统组成，视频采集部分为基于图像顺序扫描技术的高清监控摄像头、环境传感器、巡逻机器人和无人机，将采集到的图像通过无线发射部分进行传输到5G CPE(无线网桥)模块，通过5G网络电力业务切片讲图像数据经过5G核心网UPF(用户面功能)分流到天翼云的基建VPC(虚拟私有云)专属云，并最终将高清监控图像传送到监控中心的指挥大屏上进行显示；

优选的，所述S2中，电力应用专用终端走5G电力切片经核心网UPF(用户面功能)分流，STN(智能传送网)专线访问在天翼云上部署的供电局VPC(虚拟私有云)专属云，安全隔离，私网互通，对于电力行业线路基建现场和电力隧道的长距离密闭空间应用场景特点，由于各类应用场景非常多而且布局分散，同时安全性要求很高，可以通过将基建现场和长距离密闭空间内的多终端统一接入管理，实现管道安全隔离，并通过5G专网接入到天翼云专区的企业VPC(虚拟私有云)专属云，不仅节省本地投资，私网互通且安全性好；

优选的，所述S3中，进行5G超级上行技术时，3.5G上下行时隙配比针对eMBB(增强移动宽带)场景设计，采用7：3，其中整体资源70％的时间用于下行，30％的时间用于上行，使用2.1G频段弥补5G上行，将TDD和FDD协同、高频和低频互补、时域和频域聚合，高清视频监控+5G超级上行技术应用拓扑图，在5G信号覆盖近中点，除3.5G频段正常上行通信外，增加2.1G频段进行上行通信，在5G信号覆盖中远点，3.5G频段无法正常上行通信的情况下，使用2.1G频段进行上行通信，中国电信5G的3.5GHz上行带宽不够，由FDD上行带宽来补充，3.5GHz频段传送上行数据时，FDD上行不传送数据，3.5GHz传送下行数据时，FDD传送上行数据，从而实现FDD和TDD时隙的转换，保证全时隙均有上行数据传送；

优选的，所述S4中，进行5G超级上行技术的同时由专业人员实时记录上下行数据的传送，并通过数据进行上行吞吐率的计算，将计算结果进行记录，且每半小时的计算结果进行一次对比；

优选的，所述S5中，进行5G网络电力业务切片处理，其中5G网络的网络切片技术需达到与“专网”同等级的安全和可隔离性，同时5G MEC边缘计算技术通过网关分布式下沉部署进行本地流量处理和逻辑运算，并通过电网内部多切片进行混合组网、统一管理、统一运维，有效帮助电网客户节省成本。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、通过5G网络切片技术能够满足电力网络管理控制相关业务的需求，具有很好的安全隔离性以及较光纤网络成本相对较低，可以很好的减少企业运行的经济成本。

2、基站部分硬件资源专用使得数据实现部分硬件隔离，实现在不同小区中切片的逻辑切分。

本发明的目的是通过5G网络切片技术能够满足电力网络管理控制相关业务的需求，具有很好的安全隔离性以及较光纤网络成本相对较低，可以很好的减少企业运行的经济成本，同时基站部分硬件资源专用使得数据实现部分硬件隔离，实现在不同小区中切片的逻辑切分。

附图说明

图1为本发明提出的一种用于5G网络电力网络管理控制业务切片方法的流程图。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例一

参照图1，一种用于5G网络电力网络管理控制业务切片方法，包括以下步骤：

S1：接入信息：将基建工程现场应用终端的监控信息接入5G专网，其中前端监控点由视频采集部分、无线发射部分和供电系统组成，视频采集部分为基于图像顺序扫描技术的高清监控摄像头、环境传感器、巡逻机器人和无人机，将采集到的图像通过无线发射部分进行传输到5G CPE(无线网桥)模块，通过5G网络电力业务切片讲图像数据经过5G核心网UPF(用户面功能)分流到天翼云的基建VPC(虚拟私有云)专属云，并最终将高清监控图像传送到监控中心的指挥大屏上进行显示；

S2：接入：电力应用专用终端走5G电力切片经核心网UPF(用户面功能)分流，STN(智能传送网)专线访问在天翼云上部署的供电局VPC(虚拟私有云)专属云，安全隔离，私网互通，对于电力行业线路基建现场和电力隧道的长距离密闭空间应用场景特点，由于各类应用场景非常多而且布局分散，同时安全性要求很高，可以通过将基建现场和长距离密闭空间内的多终端统一接入管理，实现管道安全隔离，并通过5G专网接入到天翼云专区的企业VPC(虚拟私有云)专属云，不仅节省本地投资，私网互通且安全性好；

S3：5G超级上行技术：进行5G超级上行技术时，3.5G上下行时隙配比针对eMBB(增强移动宽带)场景设计，采用7：3，其中整体资源70％的时间用于下行，30％的时间用于上行，使用2.1G频段弥补5G上行，将TDD和FDD协同、高频和低频互补、时域和频域聚合，高清视频监控+5G超级上行技术应用拓扑图，在5G信号覆盖近中点，除3.5G频段正常上行通信外，增加2.1G频段进行上行通信，在5G信号覆盖中远点，3.5G频段无法正常上行通信的情况下，使用2.1G频段进行上行通信，中国电信5G的3.5GHz上行带宽不够，由FDD上行带宽来补充，3.5GHz频段传送上行数据时，FDD上行不传送数据，3.5GHz传送下行数据时，FDD传送上行数据，从而实现FDD和TDD时隙的转换，保证全时隙均有上行数据传送；

S4：记录并对比：进行5G超级上行技术的同时由专业人员实时记录上下行数据的传送，并通过数据进行上行吞吐率的计算，将计算结果进行记录，且每半小时的计算结果进行一次对比；

S5：进行处理：进行5G网络电力业务切片处理，其中5G网络的网络切片技术需达到与“专网”同等级的安全和可隔离性，同时5GMEC边缘计算技术通过网关分布式下沉部署进行本地流量处理和逻辑运算，并通过电网内部多切片进行混合组网、统一管理、统一运维，有效帮助电网客户节省成本。

实施例二

参照图1，一种用于5G网络电力网络管理控制业务切片方法，包括以下步骤：

S1：接入信息：将基建工程现场应用终端的监控信息接入5G专网，其中前端监控点由视频采集部分、无线发射部分和供电系统组成，视频采集部分为基于图像顺序扫描技术的高清监控摄像头、环境传感器、巡逻机器人和无人机，将采集到的图像通过无线发射部分进行传输到5G CPE(无线网桥)模块；

S2：接入：电力应用专用终端走5G电力切片经核心网UPF(用户面功能)分流，STN(智能传送网)专线访问在天翼云上部署的供电局VPC(虚拟私有云)专属云，安全隔离，私网互通，对于电力行业线路基建现场和电力隧道的长距离密闭空间应用场景特点，由于各类应用场景非常多而且布局分散，同时安全性要求很高，可以通过将基建现场和长距离密闭空间内的多终端统一接入管理，实现管道安全隔离，并通过5G专网接入到天翼云专区的企业VPC(虚拟私有云)专属云，不仅节省本地投资，私网互通且安全性好；

S3：5G超级上行技术：进行5G超级上行技术时，3.5G上下行时隙配比针对eMBB(增强移动宽带)场景设计，采用7：3，其中整体资源70％的时间用于下行，30％的时间用于上行，使用2.1G频段弥补5G上行，将TDD和FDD协同、高频和低频互补、时域和频域聚合，高清视频监控+5G超级上行技术应用拓扑图，在5G信号覆盖近中点，除3.5G频段正常上行通信外，增加2.1G频段进行上行通信，在5G信号覆盖中远点，3.5G频段无法正常上行通信的情况下，使用2.1G频段进行上行通信，中国电信5G的3.5GHz上行带宽不够，由FDD上行带宽来补充，3.5GHz频段传送上行数据时，FDD上行不传送数据，3.5GHz传送下行数据时，FDD传送上行数据，从而实现FDD和TDD时隙的转换，保证全时隙均有上行数据传送；

S4：记录并对比：进行5G超级上行技术的同时由专业人员实时记录上下行数据的传送，并通过数据进行上行吞吐率的计算，将计算结果进行记录，且每半小时的计算结果进行一次对比；

S5：进行处理：进行5G网络电力业务切片处理，其中5G网络的网络切片技术需达到与“专网”同等级的安全和可隔离性，同时5GMEC边缘计算技术通过网关分布式下沉部署进行本地流量处理和逻辑运算，并通过电网内部多切片进行混合组网、统一管理、统一运维，有效帮助电网客户节省成本。

实施例三

参照图1，一种用于5G网络电力网络管理控制业务切片方法，包括以下步骤：

S1：接入信息：将基建工程现场应用终端的监控信息接入5G专网，其中前端监控点由视频采集部分、无线发射部分和供电系统组成，视频采集部分为基于图像顺序扫描技术的高清监控摄像头、环境传感器、巡逻机器人和无人机，将采集到的图像通过无线发射部分进行传输到5G CPE(无线网桥)模块，通过5G网络电力业务切片讲图像数据经过5G核心网UPF(用户面功能)分流到天翼云的基建VPC(虚拟私有云)专属云，并最终将高清监控图像传送到监控中心的指挥大屏上进行显示；

S2：接入：电力应用专用终端走5G电力切片经核心网UPF(用户面功能)分流，STN(智能传送网)专线访问在天翼云上部署的供电局VPC(虚拟私有云)专属云，安全隔离，私网互通；

S3：5G超级上行技术：进行5G超级上行技术时，3.5G上下行时隙配比针对eMBB(增强移动宽带)场景设计，采用7：3，其中整体资源70％的时间用于下行，30％的时间用于上行，使用2.1G频段弥补5G上行，将TDD和FDD协同、高频和低频互补、时域和频域聚合，高清视频监控+5G超级上行技术应用拓扑图，在5G信号覆盖近中点，除3.5G频段正常上行通信外，增加2.1G频段进行上行通信，在5G信号覆盖中远点，3.5G频段无法正常上行通信的情况下，使用2.1G频段进行上行通信，中国电信5G的3.5GHz上行带宽不够，由FDD上行带宽来补充，3.5GHz频段传送上行数据时，FDD上行不传送数据，3.5GHz传送下行数据时，FDD传送上行数据，从而实现FDD和TDD时隙的转换，保证全时隙均有上行数据传送；

S4：记录并对比：进行5G超级上行技术的同时由专业人员实时记录上下行数据的传送，并通过数据进行上行吞吐率的计算，将计算结果进行记录，且每半小时的计算结果进行一次对比；

S5：进行处理：进行5G网络电力业务切片处理，其中5G网络的网络切片技术需达到与“专网”同等级的安全和可隔离性，同时5GMEC边缘计算技术通过网关分布式下沉部署进行本地流量处理和逻辑运算，并通过电网内部多切片进行混合组网、统一管理、统一运维，有效帮助电网客户节省成本。

实施例四

参照图1，一种用于5G网络电力网络管理控制业务切片方法，包括以下步骤：

S1：接入信息：将基建工程现场应用终端的监控信息接入5G专网，其中前端监控点由视频采集部分、无线发射部分和供电系统组成，视频采集部分为基于图像顺序扫描技术的高清监控摄像头、环境传感器、巡逻机器人和无人机，将采集到的图像通过无线发射部分进行传输到5G CPE(无线网桥)模块，通过5G网络电力业务切片讲图像数据经过5G核心网UPF(用户面功能)分流到天翼云的基建VPC(虚拟私有云)专属云，并最终将高清监控图像传送到监控中心的指挥大屏上进行显示；

S2：接入：电力应用专用终端走5G电力切片经核心网UPF(用户面功能)分流，STN(智能传送网)专线访问在天翼云上部署的供电局VPC(虚拟私有云)专属云，安全隔离，私网互通，对于电力行业线路基建现场和电力隧道的长距离密闭空间应用场景特点，由于各类应用场景非常多而且布局分散，同时安全性要求很高，可以通过将基建现场和长距离密闭空间内的多终端统一接入管理，实现管道安全隔离，并通过5G专网接入到天翼云专区的企业VPC(虚拟私有云)专属云，不仅节省本地投资，私网互通且安全性好；

S3：5G超级上行技术：进行5G超级上行技术时，3.5G上下行时隙配比针对eMBB(增强移动宽带)场景设计，采用7：3，其中整体资源70％的时间用于下行，30％的时间用于上行，使用2.1G频段弥补5G上行，将TDD和FDD协同、高频和低频互补、时域和频域聚合，高清视频监控+5G超级上行技术应用拓扑图，在5G信号覆盖近中点，除3.5G频段正常上行通信外，增加2.1G频段进行上行通信，在5G信号覆盖中远点，3.5G频段无法正常上行通信的情况下，使用2.1G频段进行上行通信，中国电信5G的3.5GHz上行带宽不够，由FDD上行带宽来补充；

S4：记录并对比：进行5G超级上行技术的同时由专业人员实时记录上下行数据的传送，并通过数据进行上行吞吐率的计算，将计算结果进行记录，且每半小时的计算结果进行一次对比；

S5：进行处理：进行5G网络电力业务切片处理，其中5G网络的网络切片技术需达到与“专网”同等级的安全和可隔离性，同时5GMEC边缘计算技术通过网关分布式下沉部署进行本地流量处理和逻辑运算，并通过电网内部多切片进行混合组网、统一管理、统一运维，有效帮助电网客户节省成本。

实施例五

参照图1，一种用于5G网络电力网络管理控制业务切片方法，包括以下步骤：

S1：接入信息：将基建工程现场应用终端的监控信息接入5G专网，其中前端监控点由视频采集部分、无线发射部分和供电系统组成，视频采集部分为基于图像顺序扫描技术的高清监控摄像头、环境传感器、巡逻机器人和无人机，将采集到的图像通过无线发射部分进行传输到5G CPE(无线网桥)模块，通过5G网络电力业务切片讲图像数据经过5G核心网UPF(用户面功能)分流到天翼云的基建VPC(虚拟私有云)专属云，并最终将高清监控图像传送到监控中心的指挥大屏上进行显示；

S2：接入：电力应用专用终端走5G电力切片经核心网UPF(用户面功能)分流，STN(智能传送网)专线访问在天翼云上部署的供电局VPC(虚拟私有云)专属云，安全隔离，私网互通，对于电力行业线路基建现场和电力隧道的长距离密闭空间应用场景特点，由于各类应用场景非常多而且布局分散，同时安全性要求很高，可以通过将基建现场和长距离密闭空间内的多终端统一接入管理，实现管道安全隔离，并通过5G专网接入到天翼云专区的企业VPC(虚拟私有云)专属云，不仅节省本地投资，私网互通且安全性好；

S3：5G超级上行技术：进行5G超级上行技术时，3.5G上下行时隙配比针对eMBB(增强移动宽带)场景设计，采用7：3，其中整体资源70％的时间用于下行，30％的时间用于上行，使用2.1G频段弥补5G上行，将TDD和FDD协同、高频和低频互补、时域和频域聚合，高清视频监控+5G超级上行技术应用拓扑图，在5G信号覆盖近中点，除3.5G频段正常上行通信外，增加2.1G频段进行上行通信，在5G信号覆盖中远点，3.5G频段无法正常上行通信的情况下，使用2.1G频段进行上行通信，中国电信5G的3.5GHz上行带宽不够，由FDD上行带宽来补充，3.5GHz频段传送上行数据时，FDD上行不传送数据，3.5GHz传送下行数据时，FDD传送上行数据，从而实现FDD和TDD时隙的转换，保证全时隙均有上行数据传送；

S4：记录并对比：进行5G超级上行技术的同时由专业人员实时记录上下行数据的传送，并通过数据进行上行吞吐率的计算，将计算结果进行记录，且每半小时的计算结果进行一次对比。

将实施例一、实施例二、实施例三、实施例四和实施例五中一种用于5G网络电力网络管理控制业务切片方法进行试验，得出结果如下：

实施例一、实施例二、实施例三、实施例四和实施例五制得的用于5G网络电力网络管理控制业务切片方法对比现有方法年成本有了显著降低，且实施例一为最佳实施例。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。