5G专网技术在电网配网差动保护中的应用研究

电网传输网络最后5公里的配网采用电流差动保护技术,其优越的速动性、灵敏性和选择性而被广泛应用,现有的应用方法多采用专用光纤通道,成本高建设周期长难以满足日常运营需求。5G在R15定义了MEC和网络切片的专网技术,具有低时延和大带宽的特性,在R16定义了5G LAN和TSN两种专网技术,进一步提高专网的可靠性和稳定性。5G配电网电流差动保护方案基于5G专网技术实现差动保护装置之间的采样数据传输能够根据配电网拓扑变化动态调整差动保护配置,降低配电网改造成本及维护成本。着重对uRLLC专用切片技术在南方电网配网电流差动保护中的应用情况做了研究,得出了切片定制和测试、CPE授时、端到端时延测试的相关结论。     

5G uRLLC在配电网场景的应用方案

5G uRLLC场景解决了配电网络中配网自动化、差动保护、PMU三大应用场景的通信需求。5G配网差动保护可实现配网线路区段或设备的故障判断及精准定位，快速隔离故障区段或设备，故障隔离时间由分钟级缩短至百毫秒级。基于5G R16的智能配电网同步相量测量装置（PMU）到广域监测系统（WAMS）主站的5G端到端业务授时同步时间误差在240 ns以内，满足PMU装置1μm的精度指标要求。5G的uRLLC特性完全满足智能配电网的业务特性需求。     

基于量子保密通信及5G硬切片专网的配网应用研究

5G技术以其超低时延、超高带宽、超大规模连接的显著优势,有效弥补了配网领域传统光纤通信的弊端,为配电应用提供了一种全新的网络通信方式,然而5G技术的应用带来的信息安全问题也逐渐凸显。基于此,提出了一种基于量子保密通信及5G硬切片专网的配网应用方案,该方案为配网业务定制端到端5G硬切片专网,采用量子保密通信技术保障数据传输安全性,并在实际配网业务场景中进行方案的部署验证。结果显示配网业务5G硬切片专网的平均时延为16.89 ms,下行发送和接收速率分别为380 Mbit/s和371 Mbit/s,上行发送和接收速率分别为31.2 Mbit/s和30 Mbit/s,基本满足电力配网应用的通信要求,并且基于量子保密通信技术,量子态误码率为0.76%,传输数据能够进行正常加解密,验证了量子保密通信和5G硬切片技术在配网应用的可行性。     

5G电力专网架构及关键技术

随着5G网络的建设和关键技术的发展，5G专网和电力应用开始大规模融合，催生出能适应电力需求的5G电力专网。首先，梳理电力“发”、“输”、“变”、“配”、“用”多个环节各类业务对通信网络时延、带宽、覆盖范围等指标的初步要求，并通过变电站智能巡检、配网差动保护、计量自动化三大典型电力业务场景分析电力业务对通信网络时延、带宽、可靠性、连接数等性能的详细需求；其次，重点阐述适合电力业务场景需求的5G软、硬切片专网方案和公网专用、专网专用的5G核心网组网架构，同时分析5G核心网5G LAN、端边协同等关键技术；最后，通过实际落地的5G电力专网案例和成果验证说明5G电力专网已基本能满足电力业务对带宽、时延、安全等需求，同时提出5G电力专网规模化商业应用还需解决5G切片颗粒度偏大、业务开通不够智能化、产业链升级缓慢、关键技术还需迭代等问题。     

5G移动网络下通信资源分配算法

传统的通信资源分配方法具有局限性,在当前5G移动网络条件下,通信过程中的信息传输速率不能满足通信频谱的资源利用率要求,为此,文章提出5G移动网络下通信资源分配算法。在研究边缘网络的基础上,建立5G移动网络的边缘计算模型,将数据传输端进行分层处理,包括计算云层、边缘层以及终端层三个层级,拉近云计算服务器与用户个体之间的数据传输距离。根据模型建立边缘计算的资源分配框架,计算无线链路的数据传输速率,避免陷入局部最优解。同时,将终端层用户进行分簇处理,避免数据传输过程中的同频干扰,提升资源分配效率。在此基础上,基于A3A算法构建簇间的通信资源分配模型,并使用最优化理论对所建立的资源分配算法模型进行优化,实现5G移动网络下通信资源分配算法设计。最后,通过实验对比传统D2D算法与设计的分配算法,结果表明,该算法能够适应5G移动网络环境,保证通信服务过程中信息传输速率的稳定,能够实现通信资源的高效分配。     

5G边缘计算节点部署方法研究

随着5G商用的到来,基于5G三大应用场景的业务需求,现有核心网集中式部署不能满足新的需求,网络随业务流向边缘迁移是产业发展趋势。移动边缘计算靠近用户侧部署,能提供更短时延和保护隐私等功能。本文通过分析移动边缘计算面向的重点行业和重点领域等业务发展需求,协同构建客户的业务、无线和局房资源视图,匹配出移动边缘计算部署机房位置及资源储备。     

基于5G专网的智能电网业务实现方案

针对光纤网络、电力无线专网、Wi-Fi网络等电力通信网难以支撑输电线/变电站智能巡检、配网差动保护、广域相量测量、低压集抄等智能电网业务开展的情况，本文提出了基于5G专网的智能电网业务实现方案。即采用网络切片、边缘计算、高精度授时等5G技术，解决视频监测信号、“三遥”信号、电力终端感知信号等数据的灵活接入、实时传输和安全隔离等问题，实现电网运营数据的实时采集和智能控制。模拟仿真验证结果表明采用5G技术能满足智能电网业务对带宽、时延、抖动和安全的要求，可有效支撑智能电网业务实现。     

面向5G网络的MEC部署方案

移动/多接入边缘计算( MEC)技术通过将计算存储能力与业务服务能力向网络边缘迁移,使应用、服务和内容可以实现本地化、近距离、分布式部署,从而在一定程度上解决了 5G 增强移动宽带、低时延高可靠以及大规模机器通信类终端连接等场景的业务需求。本文在分析 MEC 技术在LTE网络中的应用方案以及对于 5G 网络的价值与意义的基础上,给出了 5G MEC 部署方案以及MEC关键技术的方案。     

5G来了!邬贺铨院士:移动通信开启新时代!

移动通信从第一代1G频分多址、2G时分多址到3G码分多址,4G综合了频率、数字等多方面的维度,峰值速率可达100Mbps,现在5G来了,运用大规模天线、边缘计算,峰值速率可达20Gbps。整个移动通信的发展基本上十年一代,每一代都是前一代速率的1000倍,1G到4G是面向个人通信即面向消费者的,而5G扩展到产业互联网和智慧城市的应用,一共有三大应用场景:增强移动宽带、超可靠低时延、广覆盖大连接。     

一种基于5G的边云协同平台接口设计

在5G+新基建的移动互联网时代,一切依托于5G技术、移动通信网络、边缘技术等业务或行业,均获得了新的生机。文章基于5G技术,借助MEC网元,充分利用5G的高可靠性、低时延、高带宽等特性,构建了集边缘云和核心云于一体的5G边云协同平台。文章所给出的接口设计,主要应用于5G边云协同平台的内部通信,该平台服务于车联网、飞联网和物联网等,为5G自动驾驶提供支撑服务。     

面向5G的多接入边缘计算(MEC)在系统建构中的重点技术应用

移动多接入边缘计算(MEC)技术能够实现网络边缘迁移,此主要是利用计算存储与业务服务等能力实现的,并且还能够部署其中的应用、服务、内容,使部署的分布式、本地化、近距离性能得到提高,有效满足5G增强移动带宽、低时延高可靠性的场景业务需求,并且连接大规模机器通信类的终端。     

面向边缘计算的5G增强技术探讨

边缘计算通过将云计算和云存储部署到移动网络边缘,更近距离地为移动客户提供低时延高可靠的数据服务,成为5G网络最重要的关键技术之一。5G网络在3GPP Rel15第一版标准中支持边缘计算,并在随后的版本中不断增强。依据Rel17版本,研究面向边缘计算的5G网络增强技术,包括边缘应用业务、信息开放、本地流量路由导向等问题,分析边缘应用服务器的发现机制、迁移机制并对移动边缘计算标准动向和技术发展方向进行了展望。     

5G通信技术在电力系统中的应用

本文对5G通信技术在电力系统中的应用进行研究,分析了5G通信技术在实现差动保护数据传输时的优势,并阐述了其在电力系统电力通信网络优化中所起的作用。     

基于5G-Advanced超级时频折叠技术的智慧电网应用研究

本文针对5G智能电网不同业务对性能的需求,提出了超级时频折叠技术，满足5G智能电力对时延以及上行速率的要求。该技术在TDD频谱模拟FDD空口，融合二者优势，集低时延、高可靠和大上行能力于一身，充分利用3.5 G成熟产业链和共建共享带来的300 MHz大带宽频谱资源，通过超级时频折叠技术更好赋能产业数字化，已在精准负荷控制业务、差动保护业务、配网自愈技术和配电自动化等方面实现应用，突破了传统的电力5G组网模式，为5G技术在电力行业规模应用提供示范场景。     

初识5G移动边缘计算MEC

2016年4月,3GPP系统架构项目组(SA2)正式将移动边缘计算MEC(Mobile Edge Computing)纳入到5G移动通信网络架构的关键技术之中。移动边缘计算可以将集中部署在数据中心的应用服务和功能分散部署到移动网络的边缘,在移动网络边缘提供IT资源和CT资源,从而解决传输时延、网络拥堵等问题,这为5G移动网络业务和服务的创新带来无限可能。     

一种车联网的边缘计算构建方法

文章基于移动边缘计算相关研究,参考现网主要架构,针对车联网中大数据量和低时延要求提出了移动边缘计算服务器在现网中的部署位置和具体架构、数据传输流程,通过流量分流网关进行流量分流,然后经解包后把车联网数据发送至平台处理,反馈信息也由相同链路传送回终端。     

智慧城轨交通通信技术的分析与展望

为解决由城轨环境特殊性导致的通信可靠性、时延性能降低以及运营效率瓶颈等问题,首先从整体运营控制的角度分析了城轨通信需求。结合新型智能运行控制技术及T2T(train to train,列车到列车)通信、5G、人工智能、移动边缘计算等新兴信息技术对城轨通信关键技术进行梳理、总结与展望;然后提出了一种新型城轨通信网络架构,最后探讨了智慧城轨通信技术的研究方向与面临的挑战,为智慧城市的发展提供研究基础。     

面向5G的MEC系统关键技术

移动边缘计算(MEC)是未来5G移动通信系统提升服务应用能力的重要技术手段之一。通过在无线接入网络的边缘节点处部署具备计算、存储和通信能力的服务应用平台,MEC能够有效处理终端用户的高时效性业务需求,大幅度缩短端到端时延,并解决核心网络的数据流量瓶颈等相关问题。     

使能未来工厂的5G能力综述

5G系统将移动通信服务从移动电话、移动宽带和大规模机器通信扩展到新的应用领域，即所谓对通信服务有特殊要求的垂直领域。对使能未来工厂的5G能力进行了全面的分析总结，包括弹性网络架构、灵活频谱、超可靠低时延通信、时间敏感网络、安全和定位，而弹性网络架构又包括对网络切片、非公共网络、5G局域网和边缘计算的支持。希望从广度到深度，对相关的理论及技术应用做透彻、全面的梳理，对其挑战做清晰的总结，从而为相关研究和工程技术人员提供借鉴。     

5G技术在智能化煤矿的应用研究

在智能化煤矿建设过程中,受通信时延高、数据难汇聚等因素的影响,面临系统协同性差、智能终端匮乏等一系列问题。5G技术具有低时延、大带宽、支持边缘计算等优势,能够为解决煤矿智能化难题提供支持。文章从理论与实践两个方面探究5G技术在智能化煤矿中的应用思路和方法,在合理设计智能化煤矿架构的基础上,结合项目实例提出矿用5G网络构建方法,对智能探测、智能开采等主要智能化应用场景展开分析,希望能为智能化煤矿建设提供参考。