融合5G，构筑安全可靠的电力无线接入网

---- 华为企业无线产品线总裁 孙震涛

无线通信技术凭借泛在、经济、灵活等综合优势,成为电力物联接入网的重要支撑。建设电力无线专网对解决“最后一公里”通信问题,推动我国电力企业成为世界一流企业、拓展新兴业务具有重要意义。我国电力企业可选择在230MHz、1.8GHz频段建设电力无线专网,随着5G技术的成熟,融合5G技术,构筑面向5G的电力无线专网并实现与5G公网融合,支撑安全可靠的电力物联网建设,成为电力客户和产业界关注的热点。

在无线专网产品持续投入,支撑企业泛在电力物联网建设

为顺应国内电力无线专网建设需求,2018年华为压强投入,全面提速230MHz无线专网产品的研发,并于同年11月成功通过中国电科院无线专网产品测试认证和工业和信息化部无线电管理局型号核准认证。凭借技术的先进性和测试性能的领先优势,湖南、四川、湖北、辽宁、河北等省份选择华为IoT-G 230MHz解决方案启动无线专网建设。2019年下半年,华为将推出IoT-G 230MHz商用模组和终端,满足各230MHz无线专网建设省市业务规模上线需求,全面支撑泛在电力物联网建设。

在江苏、福建、天津等省市,华为提供的1.8GHz无线专网产品已服务于国网终端接入网建设并成功支撑多种电力业务规模上线提升电网智能化水平和管理效率。华为和国网江苏省电力有限公司联合创新研发1.8GHz公专合一模组在营销和运检领域获得规模应用,创新的公专融合方案帮助客户构建无处不在的泛在电力物联网。

华为将在电力无线专网产品持续投入,支撑电力企业的网络建设,并做好网络长期的保障。

持续推进230MHz无线专网产业发展,网络和终端产品逐步丰富

华为IoT-G 230MHz技术体制技术先进,基于更先进的4.5G蜂窝物联网技术,沿袭3GPP国际移动通信标准,开放性好,能最大程度复用移动通信产业链。

在网络生态方面,多家主流通信设备厂家已先后推出自研IoT-G 230MHz网络产品,并通过中国电科院的测试认证和国管局型号核准测试。今年8月,第三方自研网络产品在中国电科院完成和华为网络产品的互联互通测试,测试结果表明双方核心网和基站、终端设备完全具备互联互通能力。此次测试的顺利完成,证明了IoT-G 230MHz标准的开放性,标志着IoT-G 230MHz电力无线专网产业链已经成熟并逐渐壮大,发展步入新阶段。

在终端生态方面,紫光展锐自主研发了首款IoT-G 230MHz商用ASIC芯片,基于该芯片,华为研发了终端商用模组,并提供给信产集团、国电南瑞、天津普迅、许继集团、上海辉电、浙江华云、河北科林等公司开发多种电力终端,产业链已经初步成型。随着230MHz无线产业的发展,预计未来会有更多的终端伙伴加入。

多路径协同演进5G,支撑未来电力多业务发展新需求

协议标准方面,2019年7月17日在巴西布济乌斯结束的ITU-R WPD#32会议,NB-IoT/eMTC已被ITU纳入作为5G mMTC候选通信技术。适配电力专网230MHz频率的IoT-G 230MHz技术标准,继承NB-IoT/eMTC 10ms帧结构、3.75kHz子载波间隔等基本参数,复用NB-IoT/eMTC 多天线、跳频等基本技术,并引入5G NR无调度传输、自包含子帧等空口技术,IoT-G 230MHz具备5G技术特征,适配电力离散频谱,满足法规要求,可很好满足泛在电力物联网需求。

IoT-G 230MHz标准将持续引入5G技术,当前正在引入终端D2D多跳、MEC边缘计算、码块分组反馈等5G关键技术,不断提升在电力应用的场景适配和性能。

在解决方案方面,华为IoT-G 230MHz基站产品采用CloudAIR架构,可支持IoT-G 230MHz与5G NR 230MHz双模。也就是说,未来如果电力可以申请230MHz频段5MHz以上连续频谱,华为基站可以不用更换射频模块即可升级支持通用的5G NR技术,共用IoT-G 230MHz基站射频模块和天线,不浪费当前IoT-G 230MHz建设投资。

华为LTE 1.8GHz解决方案沿袭3GPP标准路线,同样支持面向5G演进。随着公网5G应用逐步成熟和覆盖逐步完善,通过230MHz,1.8GHz电力无线专网和公网5G融合,构筑安全可靠的电力无线接入网,更好支撑电力全业务。

IoT-G技术可扩展匹配全球离散频率,成为面向行业的5G应用技术

全球范围内VHF频段(30MHz-300MHz)和UHF频段(300MHz-3GHz)离散窄带频谱普遍存在面向电力、水务、人防、燃气等行业。在中国,工业和信息化部已定义223-226MHz和229-233MHz VHF频段上的行业专用频谱。在亚太、中东和拉美很多国家,普遍存在406-450MHz UHF频段上的离散窄带频谱的行业专用频谱。

适配VHF和UHF频谱的传统窄带数传电台技术在满足较低速率、时延不敏感、少量连接的高安全要求的行业业务中有着普遍应用,而随着各行业业务的发展需要,如何将5G技术引入到VHF和UHF频段并有效利用行业离散窄带频谱资源,实现高速率、低时延通信、支持海量用户连接,已成为行业客户关心的热点问题。

IoT-G 230MHz技术扩展匹配到全球VHF和UHF离散频率,即VHF和UHF DSA(Discrete Spectrum Aggregation离散频谱聚合)技术是具备5G技术特征、适配VHF和UHF行业频谱、满足中国及海外多国频谱法规,可应用于包括智能电网及具备离散窄带频谱的其他行业的5G应用技术。

持续推进标准国际化,服务全球电力物联网建设

作为ITU-R、IEC、CIGRE等国际行业组织的重要成员,华为积极推进IoT-G作为适配VHF和UHF行业频谱特征的5G专网技术的国际化标准,当前已取得里程碑性阶段成果。2018年8月,华为在巴黎CIGRE成功发布基于IoT-G标准的eLTE-DSA解决方案。2019年3月,华为推动IEC SEG8和MulteFire IWG发布研究报告,精准负荷控制作为电力业务核心价值场景形成广泛认同。2019年5月,华为推动IoT-G作为适配VHF和UHF离散窄带行业频谱的候选专网技术写入ITU-R电力频谱研究报告,为IoT-G技术全球推广起到积极示范效果。2019年6月,华为在CIGRE D2芬兰会议发表IoT-G主题演讲受高度关注,并受邀在2019年9月CIGRE D2成都会议再次深入研讨,推动离散窄带频谱聚合技术方向形成广泛共识,并作为未来智能电网重要技术方向写入CIGRE D2中国5G专委会发布的《智能电网5G应用白皮书》,为IEC国际标准制定打下坚实基础。

华为eLTE-DSA方案在亚太、拉美、中东等区国家受到普遍认可和欢迎,多家电力客户选择eLTE-DSA技术用于建设配用电通信网络。

未来,华为更将以开放合作的心态,不断努力和创新,联合电力企业、行业组织及业界优秀的合作伙伴砥砺前行,引领电力无线专网技术创新,推进VHF和UHF DSA产业发展,支撑全球电力物联网全面建设,助力电力行业数字化转型。