“解剖”国内首个独立5G专网：效果如何？启示什么？

在非授权频段的5G独立专网，是不是5G To B商业成功可以开辟的第二条蹊径？

近日，国内首个自建5G电力无线专网在750千伏兰州东变电站正式建成并投入使用，为甘肃电网智能化向变电站、末端配网及新能源场站延伸，提供了灵活高效、安全可控的无线通信方案。

这个自建5G电力无线专网，使用非授权频段，是国内可见的首个具有独立意义的企业自建专网。那么，这个专网的规模有多大？使用效果如何？能为5G To B商业模式创新带来哪些启示？

“首个”和“专”体现在哪？

据了解，750千伏兰州东变电站是甘肃省数字化建设标杆站，及国网甘肃省电力公司数字化示范站，运行巡检机器人等大量移动智能化业务，此前没有统一的站内无线网，各类业务终端接入方式繁杂，业务扩展应用和接入运行管理难度极大。

近日，国内首个自建5G电力无线专网在750千伏兰州东变电站正式建成并投入使用。

国网甘肃省电力公司电力调度中心通信处处长宋曦在接受《通信产业报》全媒体记者采访时表示，本次兰州东变电站之所以被称为“首个”，一是国内首个核心网、承载网、基站完全自建的独享网络；二是首次使用5.8GHz免授权频段建设的5G专网。

“专”主要体现在两个方面：一是与5G虚拟专网相比，此次5G无线专网独立部署NR-U基站、核心网等专用网络设备，与公网业务完全隔离，大幅提升业务安全性、可靠性；二是变电站各种现场智能终端的业务接入方式各行其道，利用5G NR-U技术构建了变电站统一无线接入网络，架起了一个“专用信息高速通道”，后续业务接入更方便、运维更简单，安全性也大大提升了。

目前，变电站站内宽带无线网络和安全接入设备均由南京南瑞信息通信科技有限公司提供，建成以来网络运行稳定，除日常网络监控外，信通公司在春秋检及专项巡视工作中加入无线设备巡视内容，运维成本相对较低。

“5.8GHzNR-U”与“虚拟专网”有什么区别？

4G改变生活，5G改变社会，行业应用是5G的重要领域。目前各个行业包括电力行业，在5G应用方面都是采用运营商的网络，做了一些承载行业业务的试点应用，应用的还是公网，其核心网、承载网、基站等资源都是与公网用户公用。

记者了解到，目前我国已分配的频段包括授权频段和免授权频段，授权频段是工信部专门分配给某单位、部门、行业等使用，当前各大运营商5G网络使用的是授权频段。非授权频段是为了更为高效合理的使用无线频谱资源，而划定的免授权频段，各单位和个人只要满足工信部的要求，无需申请或者授权就可以使用该频段。

而本次作为首个实现自建5G电力无线专网整站全域覆盖的“排头兵”工程，750千伏兰州东变无线专网使用的是5.8GHzNR-U免授权频段技术。NR-U中的U就是免授权的意思，即使用的是5.8G免授权频段。2021年1月27日，工信部印发了《关于2400MHz、5100MHz和5800MHz频段无线电管理有关事宜的通知》中明确5.8G免授权频段全向发射功率小于1瓦，无需取得无线电频谱使用许可，为5.8G免授权频段5G技术应用铺平了道路。

反观运营商公网传输的“虚拟专网”，则采用5G切片技术，将一张5G物理网络切分出多个逻辑网络，分配给不同用户。“从本质上讲，这些虚拟专网仍然共享同一张物理网络的资源，不是真正的专网。基于NR-U技术自建5G电力无线专网，核心网、基站、终端都是自建网络，用户完全专享所有物理资源，是真正的5G专网。”宋曦认为。

宋曦告诉《通信产业报》全媒体记者，基于运营商5G虚拟专网的网络覆盖范围大，但是网络隔离性、可维护性比较差，5G NR-U技术使用非授权频段，发射功率受限，不适合大范围组网，适合园区组网，但网络专用性好。企业在建设5G专网时，如果覆盖范围大，可考虑使用运营商的5G虚拟专网，如果企业分布于一个或者多个园区，可考虑采用5G NR-U技术组建5G专网。像电力公司这类既有广域覆盖（如输电、配电、用电网络），又有园区场景的（如变电站）可以因地制宜，合理使用两种5G专网技术。

效果究竟怎么样？

由于此次是首次提出了基于变电站的本地通信网的典型宽带无线解决方案，变电站本地业务接入安全防护方案。为智慧变电站视频类巡检业务提供了安全、专用的通道。同时可与站内安监、动环、安防等业务提供通道。做到了在变电站统一场景内的通信通道统一规划，共建共享。目前已实现两座变电站全域覆盖，满足站内巡检机器人、移动巡检、视频监控等移动和大带宽业务应用。

目前已实现两座变电站全域覆盖，满足站内巡检机器人、移动巡检、视频监控等移动和大带宽业务应用。

据宋曦介绍，变电站5G电力无线专网由一套基站、一套核心网设备组成，通过全站部署5G NR-U终端，实现全站信号覆盖。本次专网建设以兰州东变电站和莫高变电站为试点分别部署一套基站、一套核心网设备和14套5G NR-U终端，覆盖2个站点约0.8平方公里区域（兰州东变/莫高变的变电站500m×400m），目前已完成移动作业和智能巡检等15项业务应用接入，现场实际测试上下行峰值速率分别为200 Mbps和500 Mbps，实现了变电站移动作业和智能巡检应用的高速回传响应。

虽然本次5G电力无线专网属于变电站环境下的专用宽带网络，具有独立规划、综合承载等能力，独立于公网，解决公网覆盖不足和公网承载安全性问题。但是，当前使用中仍然面临一些挑战。

第一，移动终端接入网络切换。当前移动终端APP应用在公网环境下，进入专网覆盖变电站时，需手动切换网络及相关安全参数等。待变电站专网应用普及后，可推动APP开发固化专网相关配置参数。

第二，通信终端形态不够丰富。当前首次应用主要解决大带宽等业务接入，主要基于宽带/IP接入。变电站主辅监控、低功耗传感等多类终端形态及需求，需在5G NR-U终端方面进一步进行适配。

总之，本次750千伏兰州东变5G电力无线专网地成功落地，为甘肃电网乃至整个电力系统，在探索变电站场景下信息采集与交互控制能力提升方面积累了可复制、可推广的典型经验。同时为未来电能生产、输送、使用等各个场景监测控制范围拓展与能力提升奠定无线通信基础，并为国网甘肃省电力公司新型电力系统建设提供有效支撑。

目前5G ToB正步入“深水区”，业界对行业应用的商业价值充满期待。对企业而言，5G好不好，关键看效果。解决企业需求、投入产出良好是企业上5G的基本判断，无论是5G虚拟专网的推广，还是5G独立自建的尝试，希望都能助推5G在行业市场的尽快商业落地和价值兑现。

专家简介

宋曦

中共党员，硕士研究生，高级工程师，中国电机工程学会电力通信专委会委员，华北电力大学能源互联网专业博士在读。现任国网甘肃省电力公司电力调度中心通信处处长，负责甘肃省电力通信专业全面管理、科技创新，及相关标准制度的制定。信息通信行业12年从业经验，主要经历包括信息通信运维建设、公司运营监测、大数据分析、网络与信息安全、通信专业管理等，全面负责建成甘肃省市两级OTN+SDH网络，带宽最大升至400G；实现省内数据通信网万兆到市、千兆到县、百兆到站；完成国内首个自建5G电力无线专网。长期专注于信息通信技术创新发展与新技术研究，聚焦5G、“双碳”。

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采写：胡媛

参访支持：张天祥

图表：张曙念 胡媛

编辑：胡媛

指导：新文

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