拓宽终端与电网信息交互“专用车道”无线专网发展迈入加速期
日前，工业和信息化部对电力、水利等部门窄带无线系统使用的230兆赫兹频段使用规划进行了调整，明确223~226兆赫兹和229~233兆赫兹频段用于TDD方式宽带系统，226~228/233~235兆赫兹和228~229兆赫兹仍用于窄带系统。
“此次频段调整，将为国家电网公司增补6兆赫兹频率，意味着国家电网公司在230兆赫兹频段的可用频率达到7兆赫兹，将进一步拓宽终端设备与电网信息交互‘专用车道’，推动电力无线专网发展迈入加速期，为支撑能源互联网建设提供强劲通信保障。”中国无线电协会电力无线专网产业分会（简称“产业分会”）副理事长、国网信息通信产业集团副总经理孙德栋在接受中国电力报记者采访时表示。
无线专网建设势在必行
随着我国互联网技术的快速发展，各类移动通信设备和终端呈几何增长，接入通信运营商的设备达到数十亿台，这意味着在无线通信这条“信息高速公路”上跑的车越来越多，“信息高速公路”越来越拥挤，“堵车”也就时有发生。
对于普通用户来说，“通信堵车”造成的也许只是体验的降级和不适，而对于电力这种特殊行业来说，“通信堵车”则很可能造成数据丢失、调度失灵甚至导致电网安全事故。
此外，如何保证海量电力终端设备高安全、低时延、低成本联网通信，也是能源互联网建设的一个关键环节。孙德栋表示：“随着国家电网公司能源互联网战略的持续推进及电力物联网技术的广泛应用，电力生产服务的基础性业务快速增长，扩展业务需求日益凸显，对电力通信网的覆盖范围、传输性能等支撑能力提出了更高要求。”
国网江西省电力公司信息通信分公司运检中心主任杨济海告诉记者：“目前电力通信既有营销、运检、安质、调度等专业的大颗粒业务需求对现有通信网络的承载能力提出的挑战，也有现存通信网末端覆盖不足，不能灵活满足能源互联网建设终端通信接入需求的挑战。随着特高压电网和配电网建设的不断推进，配套的系统保护和精准负荷控制等高时延敏感性业务对电力通信通道传输的质量也提出了更高要求。”
在此背景下，如何在日益拥挤的信息高速公路中开辟出一条终端设备与电网信息交互“专用车道”成为国家电网公司近年来的一个迫切需求。孙德栋介绍说，《国家电网公司“十三五”电力通信网发展规划》已明确指出，“十三五”期间将在经营地域范围C类以上供电区域统筹推进电力无线专网建设。
国家电网公司信息通信部副主任王磊日前在第一届中国无线电大会上也表示，电力无线专网总体架构能够实现生产控制大区和管理信息大区业务横向隔离，为精准负荷控制业务提供专线通道，满足毫秒级业务时延及安全接入需求。
频谱拓宽促无线专网发展提速
据悉，近两年，国家电网公司主要在天津、冀北（唐山、承德）、福建（福州、泉州、晋江）、江苏（昆山、苏州、南京、常州）、浙江（海盐、嘉兴）等地试点无线专网，目前建设基站170余座，终端2万余个左右。实际应用表明，无线专网使得配电自动化遥控成功率、用电信息采集成功率等关键业务指标均有所提升；并且相比光纤网络，建设成本大约可以降低18%。
年底前，国家电网公司将在11个省（自治区、直辖市）电力公司26个城市组织开展电力无线专网扩大试点建设工作，共建设基站约710余座，接入终端数量约17万余个，在大规模范围验证电力无线专网传输性能和业务支撑能力。同时，各省公司也已将电力无线专网纳入2018年通信网滚动规划，在2019~2020年，电力无线专网建设规模将持续扩大。
孙德栋介绍说，在工业和信息化部没有批复国家电网公司230兆赫兹频率增补申请时，部分设备厂商对电力无线专网需求持观望态度，未能真正投入研发资源。随着批复文件的正式印发，国家电网公司在今年底将加强投资，相信产业链上下游企业必定会加足马力开展设备研发，推动无线专网建设迈上新台阶。230兆赫兹专用无线频率作为电力无线专网建设的重要战略资源，也将更加有利于电力无线专网产业分会集中力量培育230兆赫兹无线专网产业链。
延伸阅读
——访国网信息通信产业集团副总经理孙德栋
记者：电力无线专网与5G网络切片两种技术的发展是怎样的一种关系？
孙德栋：5G网络切片基于SDN/NFV技术实现业务需求和网络资源灵活匹配。对于运营商，5G公网切片能够帮助运营商将业务延伸到各行业的专网用户，提高运营商基础设施利用效率。对于电网公司，本质上是与其他行业共享运营商基础设施，而电网公司以独立运营方式使用，一定程度上提高原来采用运营商网络对电力业务的承载能力。
电力无线专网采用230兆赫兹电力专用频段，由国家电网公司主导建设，在技术体制、网络建设规模、运行维护方式、安全防护、业务质量保障等方面均有很大的自主性。特别是针对承载控制类业务需求，国家电网公司从去年11月开展了承载控制业务的电力无线网络架构优化工作，保证了生产控制大区业务及管理信息大区业务的同网安全承载。
目前基于4G技术的电力无线专网已经能够很好地适配电力业务传输性能和安全防护需求，5G公网切片则具有建网成本低的特点，可用来承载对安全性及时延要求较低的电力业务，二者适用场景不同。同时，随着5G技术和产业的逐渐成熟，国家电网公司已经在开展5G技术在电网中应用的研究，未来几年，电力无线专网也会根据业务需求向5G方向进行演进升级。
记者：产业分会成立一年来做了哪些工作，遇到了哪些困难，取得了哪些成绩？
孙德栋：产业分会成立以来，在产业培育方面，督导联盟单位开展检测、型号核准、备产、规模供货等工作，组织完成13款230兆赫兹无线专网产品研制，保障国家电网公司2018年扩大试点建设的产品供应。在标准制定方面，组织开展电力无线专网通用要求、230兆赫兹/1800兆赫兹技术标准等企业标准、团体标准编制，并积极申请国际标准。其中通用要求、LTE-G1800兆赫兹技术标准、230兆赫兹总体技术要求、LTE-G230兆赫兹技术标准已完成编写。
在频谱增补方面，230兆赫兹频率增补申请已获得工业和信息化部正式批复。在电力无线专网架构方面，提出基于独立时频资源、独立传输板卡（端口）、独立上联通道的业务物理隔离网络架构，满足控制业务需求，为国家电网公司推广建设电力无线专网奠定了基础。
记者：电力无线专网大规模应用还可能存在哪些现实困难？该如何破解？
孙德栋：电力无线专网规模应用仍面临产业链待进一步完善、技术演进路线待明晰等问题，一是需进一步加强产业培育，通过市场竞争培育核心企业，进一步提高设备质量，降低网络建设成本。二是需持续开展技术演进路线论证，集中优势技术力量，将5G等前沿技术引入下一代电力无线专网。
记者：电力通信目前存在哪些机遇和挑战？
孙德栋：随着智能电网建设逐步深入，电力生产服务的基础性业务及扩展业务需求日益凸显，对电力通信网的覆盖范围、传输性能等支撑能力提出了更高要求。特别是在无线专网方面，随着工业和信息化部为国家电网公司增补6兆赫兹无线频率，为无线专网的规模化建设奠定了政策基础，吸引更多的厂商加入设备研制及系统建设。
同时，无线专网技术也面临挑战，一方面，5G公网切片技术为运营商进入行业用户市场提供了技术手段，应用公网的成本优势及业务开通便捷性，一定程度上影响了无线专网承载业务的类型及规模，会挤占无线专网发展空间；另一方面，230兆赫兹频点的离散特性导致系统实现与公网设备存在很大差异，公网设备优势厂商受限于研发投入，无线专网研发及技术持续升级的积极性有限，也限制了无线专网的长期发展。