17世紀末，有一個小男孩無意中發現了沸騰水壺中的水不斷頂起壺蓋，從此開啟了18世紀的工業革命時代。這個小男孩名叫瓦特。隨著工業革命的開始，蒸汽機極大地提升了人類社會的生產力，瓦特也成為能源領域衡量功率的單位，在人類發展史上發揮了重大作用。
但是現如今，能源行業遇到了信息化發展的瓶頸。在信息領域，比特是信息技術的重要計量單位，是現代信息行業的基石。那麼，比特能否驅動瓦特的發展？二者能否碰撞出火花？
據悉，能源行業信息化的嘗試在電力領域率先展開。5G電力切片便是電力行業信息化的重要抓手。其中中國電信與國家電網在2017年開展了5G電力切片的合作，榮獲2018年“綻放杯”5G應用徵集大賽一等獎。在MWCS2018期間，雙方還展示了業界首個基於5G網絡和真實電力終端的智能電網切片業務演示。
為了解該合作如何從概念到成形，未來還將如何發展，通信世界全媒體記者採訪了中國IMT-2020 5G應用組副組長、CCSA TC5移動核心網組副組長、中國電信北京研究院網絡技術與規劃部標準副總監夏旭。
以電力為切入點深耕垂直行業
《通信世界》：為什麼會選擇以電力作為5G網絡切片的切入點？
夏旭：選擇電力行業作為切入點的原因在於，電力行業存在剛需，而5G的網絡切片有對應的能力匹配，促成了比特和瓦特的強強聯手。早在2016年中國電信便開始探索未來5G網絡如何切入和使能垂直行業。通過行業調研和交流，我們發現以電力企業為代表的能源企業，在網絡的廣覆蓋、超低時延、超高可靠性和安全性方面存在著非常強烈的剛需，正是基於行業的需求，我們組建了多方協同的項目組，在這個項目組裡有對電力運營企業國家電網，有豐富網絡運營經驗的運營商中國電信，也有5G端到端解決方案世界領先的設備商華為公司，還有支撐未來示範落地的政府代表北京未來科學城，打造了一支覆蓋了產、學、研、政的強強合作小團隊。
雖說隔行如隔山，但是電力通信網絡也有其端到端的概念。電力系統通常分為發、輸、變、配、用五大環節，其中發電、輸電、變電採用自建光纖專網的方式，而配電和用電存在著廣覆蓋、大連接的特徵。因此，在配、用電環節，未來的5G網絡切片有可能在現有的光纖專網以及LTE專網的基礎上形成低成本、高質量的補充解決方案，最終使能電網最後五公里的業務智能化。
《通信世界》：電力行業對於5G切片有哪些關鍵性的差異化需求？
夏旭：我們認為不同的垂直行業對於切片其實也都存在著三層不同的需求。
第一層需求是對QoS和SLA的保障需求，電力行業的要求是希望哪怕是在春節搶紅包的流量高峰期也能保證電力業務能夠百分之百的按照所承諾的QoS和SLA運作。為了匹配這個需求，就要求提供端到端跨接入、傳輸、核心網的端到端質量協同和保障方案。
第二層是業務隔離需求，電網對業務隔離要求非常高，在內部劃分了一二區、三四區，橫向要做到雙向隔離，因此在接入側，可以提供基於區域/時域/頻域的隔離方案；在傳輸側，可以提供類似於Flex-e以及SPTN，軟硬交叉、專有通道等不同的隔離方式；在核心網側，基於全虛擬化的架構，可以靈活的實現基於虛機容器等不同層級和顆粒的隔離體制。
第三層是獨立運維管理的需求，這個可能是電網作為一個大型的代表性垂直行業所具有的比較典型的差異化需求。簡單來說，電網客戶認為向運營商購買了對應的切片資源，那麼資源當前應用的情況怎麼樣，KPI有沒有達到承諾的能力，希望對所購買的切片資源做到可視化的透明管理。因此，我們也針對電網的需求進行了對應的切片模板快速設計，一鍵式的網元拉起，以及端到端業務質量KPI實時監控。在這三層需求之外，電網對安全和可靠提出了等同於準軍事級別的要求，我們也對安全和可靠進行了針對性的定製開發。
《通信世界》：運營商如何針對電力行業的差異化需求開展針對性的設計？
夏旭：正是基於上述的網絡切片基本架構以及電力行業特有的需求，我們最終勾勒出了5G網絡切片未來使能智能電網的整體架構。
總體來說，我們會用不同類型的切片承載不同的電網應用場景和需求。比如針對低壓信息採集的切片，其特徵是非常多的終端海量接入，只要在數據中心佈置核心網來支持大容量海量接入即可。對於智能分佈式的配電自動化以及毫秒級的精準負荷控制，其特徵是超靠可靠性以及毫秒級的超低時延，為了匹配這一類的需求，需要把核心網的CU進行分離，把U面下沉就近部署到用戶終端側的邊緣數據中心，從而使能超低時延的場景需求。
《通信世界》：目前電力切片取得了哪些成果？
夏旭：在技術方面，聯合項目組最終輸出的解決方案很好的體現了5G的技術特徵，可以從兩個視角進行審視和總結。首先從場景層面來看，實現了3GPP定義的三類標準切片場景的全覆蓋，用eMBB的切片支持類似於智能運檢、無人機巡檢等具有高清視頻回傳的超高帶寬的場景。用uRLLC切片支持智能分佈式配電自動化、精準負荷控制等具有超低時延需求的場景。用mMTC切片支持低壓用電信息採集、智能汽車充電站/樁等海量接入的場景。而從技術視角來審視，我們廣泛的應用了多種5G關鍵的使能技術，包括5G空口原生的低時延、大帶寬的能力，以及邊緣計算的能力、網絡切片的能力。
聯創項目成立至今差不多一年半，在過去的一年時間主要側重於軟課題的研究，業界第一個提出把5G網絡切片應用於電力行業，同時也第一個把這個想法結合2017年的國家重大專項進行落地，通過組建聯創項目團隊保證持續的探索和研究。
在2018年1月，我們第一個發佈了業界首份“5G網絡切片使能智能電網”產業報告，同時在MWCS2018期間推出首個電力網絡切片的Demo演示，在過去一年中，我們在專利和標準方面有一些階段性的輸出結果，主導3GPP切片標準的切片管理、切片接入、切片編排；主導5G智能電網切片在3GPP CAV國際標準工作；主導CCSA面向工業的垂直行業通信研究報告；主導ETSI PoC智能電網端到端網絡切片驗證；擔任IMT-2020（5G）應用組電力行業需求、解決方案及應用示範報告人；針對這個項目輸出了10個專利。
從今年的第一季度開始，項目轉向實際測試驗證階段。目前phase1樣機已經開發完成，Demo已經ready，完成第一個基於真實設備和網絡的實驗室測試，驗證了技術方案的可行性。
切片的使用也許會像用水、用電一樣方便
《通信世界》：5G電力切片的商業模式可能是怎樣的？
夏旭：目前針對切片，項目組主要有兩個觀點，第一個觀點是，端到端的網絡切片會是運營商未來面對不同行業應用碎片化的最佳應對解決方案之一。第二個觀點，正是由於5G電力切片特有的高標準和嚴要求，我們認為只要能夠在5G電力切片上驗證技術方案可行性，那麼原則上就可以覆蓋90%以上的不同行業的不同應用需求。
未來影響5G網絡切片部署成功的要素，不僅有技術還有商業模式，聯創項目組在前期的討論和分析中總結出來三種潛在的商業模式。
第一種模式是標準的切片模式，也就是運營商統一建設端到端的5G切片網絡，電力企業或其他垂直行業根據業務需求租用其中的一片或是多片，運營商提供管道和增值服務。
第二種模式是混合租賃模式，也就是公專網結合的模式。電力企業會從成本考慮選擇租用最複雜、投入最大、維護最困難的運營商基礎設施網絡，包含基站和核心網。同時，為了滿足電力企業對網絡切片資源的可視化、可管理、可控制的訴求，會考慮自己新建獨立的管理面。同時，因為電力企業已經具有非常良好的光纖傳輸專網的覆蓋，從成本節約的視角考慮，會考慮儘可能的用現有的傳輸專網的資源，從而形成混合組網的切片組網架構。
第三種是切片託管模式，電力企業在拿到5G的頻譜資源的前提下，出資自建獨立專用、資源專享的5G專網，同時為了節省OPEX把5G專網託管給運營商進行運維管理和維護。
未來到底哪一種模式可行，或者會不會產生新的商業模式，這是後續持續探索的焦點。
《通信世界》：未來5G電力切片有哪些發展規劃？
夏旭：展望一下我們對於5G網絡切片的理解，理論和願景。未來在5G網絡，切片是一種服務，也是一種商品。
從租戶的視角來看，可以在運營商的切片商城裡面通過非常簡單、易懂的切片模板訂閱他所需要的切片，只需要簡單的輸入需要多少帶寬，多少時延，多少用戶，在什麼區域部署業務。購買了對應的切片之後，還能夠清晰的實時的掌握他所訂購的這部分資源的KPI指標，真正做到像用水、用電一樣簡簡單單的購買，明明白白的消費。
而對於運營商來說，依託於切片管理系統，可以實現切片的全生命週期的管理，從切片模板的設計，整個切片實例的生成，業務的拉起，以及業務生命週期的結束，切片的下線，從而實現全生命週期的商業閉環和業務閉環。我們希望在5G時代，能夠充分利用5G網絡切片所帶來的業務靈活性，真正實現全接入制式、全業務範疇的支撐，真正基於5G網絡切片幫助運營商和行業夥伴一起實現一網千贏，使能萬業。
（圖片源自網絡，侵刪，版權歸於原作者）
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