国家电网5G网络建设方案曝光:利用广电700/60MHz建11.31万座基站

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建议以5G网络建设为契机,持续开展5G技术培训,不断培养专家型、复合型人才。同時 ,允许各级通信机构尝试使用更为灵活的用工土土最好的办法(如:劳务派遣、业务外包等),进而实现无线网络建设人才的好快扩充。5G网络建成后,参与建设的人才队伍可转为网络运维人员,从而建立一支长期稳定的建设管控和运维管理团队。

对于自有物业站点,一般情况报告下,基站设备安装到 通信机房或二次设备机房内,屏位或机房面积严重不足时,不需要 扩建、改造;累积供电所、营业厅未设置机房的,不需要 新建。

据悉,国网的5G网络建设内容分为5个累积:核心网建设、承载网建设、基站建设、网管及支撑系统建设、安全体系建设和服务公司生产经营的自用业务终端建设。

参照公网运营管理经验,运营商不负责终端的采购和建设,由业务使用者自行处里,如自己手机、企业用终端CPE(客户前置设备)等,因此国网5G网络建设的终端累积主要为服务公司生产经营的自用业务终端建设,主要业务类型包括配电自动化、用电信息采集、精准负荷控制、配变监测、分布式能源等。

(1)自有物业站所:在自有物业建筑物楼顶建设各种楼顶增高架、楼顶桅杆/抱杆,或建设自立铁塔,用以加挂基站天线、安装室外设备。

省际干线承载全国跨省业务,将全国中心、大区中心与省级中心相连,实现省级核心、大区核心、全国核心间数据互通。省际传输网采用OTN设备搭建,单台传输容量60 x60 Gbps。全版设备安装到 总分部、省公司中心机房及60 0kV以上变电站通信机房内。

终端方面,电力专用业务和5G公网业务使用不同终端;空口方面,电力专用业务和5G公网业务使用不同固定频段的频谱,实现物理隔离;基站方面,电力专用业务和5G公网业务经不同RRU接入不同的BBU基带板,共用BBU控制、电源等公共板卡和机框;回传网方面,通过电力回传网络采用时隙隔离土土最好的办法,实现物理隔离;核心网方面,电力业务通过公司核心网络传输,公网业务通过广电核心网络传输,实现物理隔离。

国干层部署于一另一个 多中心城市,负责网络功能的注册、发现和选则,将5G网络能力对外开放。

原文发布时间:2019-12-19

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国网公司5G核心网建设以业务需求为导向,建设国干层、大区层、省层和地市层一另一个 多网络层级。在国干层设置骨干NRF(网络存储库功能)两套,在大区层设置6个核心网控制面网元,在省层部署27个核心网用户面网元,在地市层部署29一另一个 多核心网用户面网元。

建设5G网络的系统性、差异性的安全保护能力,实现以用户数据安全为中心,在数据从产生到传输至终端的全版生命周期中,不仅注意5G或多或少的安全防护,也要针对云、终端等进行系统地、全版地防护。建设可靠的差异化安全防护能力确保充采集挥5G网络针对不同用户、不同业务的提供差异化安全防护服务。

无线接入网建设以SA(Standalone:独立组网)作为基础架构,以构建“布局层、补盲层、吸热层”三者合作者型无线社会形态化网络为目标,充分利旧现有杆塔、机房等配套资源,新建基站11.31万座,并完善配套电源设施。无线网络将覆盖公司经营区域范围内A+、A、B、C类区域以及D类累积区域615万平方公里,饱含国网公司经营区域内60 %以上的人口。

在前传网络方面,对于自有物业站所、自有物业杆塔或多或少基站站址,可利旧现有的电力光缆资源,累积供电所、营业厅无本地接入光缆资源或纤芯容量严重不足的,不需要 新建前传光缆;租用铁塔公司等第三方杆塔与站所的,不需要 视情况报告报告租用或新建前传光缆。

方案具体内容如下:

国网公司在建设5G网络的同時 购置累积自有业务终端,开展业务接入工作。先期接入的主要业务类型包括配电自动化、用电信息采集、精准负荷控制、配变监测、分布式能源等。

(3)租用铁塔公司等第三方杆塔与站所:在第三方通信杆塔上安装抱杆,以加挂基站天线、安装室外设备。

国网公司5G网络安全体系的构建基于网络的整体部署与业务接入规划。重点打造饱含公司专网与和5G公网的隔离防护、5G网络自身安全防护在内的网络安全建设;开展海量物联终端的接入防护与安全监控建设,确保边界安全与终端安全;根据业务类型的不同,开展针对性的安全防护设计与建设,确保业务安全。

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开展海量物联终端的接入防护与安全监控建设,通过eSIM安全芯片和安全模块建设,采用可信加固、认证等土土最好的办法处里各类终端伪造、接入等安全什么的什么的问题 。开展信令数据及用户面数据保密性和全版性保护,实现无线通信终端和基站之间双向认证。



面向新建的5G网络,网络管理、运营、运维的挑战将是全方位的,自动化、智能化的网络运营运维能力,将成为5G时代电信网络运营运维的刚需。通过人工智能、大数据分析等技术的应用,实现高计算量数据分析、跨领域社会形态挖掘、动态策略生成等,建设综合网管系统、运营支撑系统、运维支撑系统等一系列的平台和系统,赋予5G时代网络管理、运营、运维新的模式和能力。

地市骨干层在本地网络中起到汇聚作用,将地市接入层上传的5G基站上传的业务回传至地市5G核心网。地市骨干层传输网为国网四级骨干网络,实现地市接入层业务的汇聚。单台设备按照汇聚6台接入层设备设计,采用60 x60 Gbps容量OTN设备,安装位置为110kV站机房、县公司机房为主的自有物业。

建设网络切片安全防护机制,通过无线接入网隔离、承载隔离、网络切片间隔离、网络功能隔离、网络切片与用户隔离等安全土土最好的办法保障网络切片安全,处里网络切片之间非法访问。

大区层部署于国网公司6个分部,主要实现核心网控制面功能,负责终端的移动性和接入管理;SMF(会话管理功能)负责对话管理功能等。

隔离防护示意图如下所示:

省级光传输系统为国网三级骨干光传输网络,承载各省跨地市业务,将省级中心与地市中心相连,实现各地市核心网与省级核心网之间业务上传与下达。省级光传输系统采用OTN设备组网,网络容量为60 x60 Gbps。全版设备安装到 省公司、地市公司、220kV及以上通信机房内。

在电源配套方面,对于供电公司、变电站、供电所、营业厅等自有物业站点,可能性新增基站设备,电源负载需求增大,累积站点电源容量严重不足,需扩容或改造电源;上述自有物业新建机房、室外新建活动机房,应按照技术标准配置-48V电源系统。

国网(国家电网)公司拟利用中国广电700MHz频段、60 MHz频谱资源开展5G网络建设。

国网5G网络运营主要面向2B和2C两类客户,其中2B业务又不需要 分为公司自有业务(如配电自动化、用电信息采集等)和或多或少行业(企业)用户业务。

近日,国网(国家电网)公司拟利用中国广电700MHz频段、60 MHz频谱资源开展5G网络建设的消息不胫而走,《国家电网5G网络建设方案》也随即曝光。

5G网络建设内容分为5个累积:核心网建设、承载网建设、基站建设、网管及支撑系统建设、安全体系建设和服务公司生产经营的自用业务终端建设。



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本地网络是地市基站上联至地市5G核心网的承载网络,分为地市接入层、地市骨干层。

省层部署于国网公司27个省公司,地市层部署于29一另一个 多地市公司,两者主要实现核心网用户面功能,负责数据汇聚、无线链路和媒体接入等。

国网5G承载网重点依托公司现有资源,分为省际干线、省内干线、本地网络三累积。

5G基站选址方面,充分利用公司雄厚的基础资源设施,尽可能性选则自有杆塔和站所(电力公司、变电站、供电所、营业厅等),后期根据网络覆盖情况报告可考虑采用置换的土土最好的办法租用铁塔公司杆塔。

建设边缘计算的安全防护土土最好的办法,保障电力业务系统的终端物理安全、云平台安全、数据安全、通信安全。

针对时延单位有极高需求的eMBB(增强移动宽带)场景,如超清视频监控、移动巡检等,5G网络可通过扩展LTE安全机制来满足eMBB场景所需的安全需求。

在杆塔建设方面,按照站址资源类型,建设内容主要包括:

目前省内干线光缆以OPGW光缆为主,随220千伏及以上电网线路架设,累积区段光缆资源总出 瓶颈,需新建光缆。



承载网与核心网对应关系

在机房建设方面,主要分为固定建筑物机房和室外活动机房两类。

地市接入层作为承载网络末端层级,一般为环网社会形态,将5G基站与地市骨干层相连,从而将5G业务上传至地市核心网。地市接入层传输网实现5G基站接入,单台设备按照接入8座基站设计,设备覆盖广、数量多、时延单位需求大,采用40x60 Gbps容量OTN设备。



国网5G网络整体架构图

针对低时延单位高可靠性的uRLLC(超可靠低时延单位)场景,类式 配电自动化、配网差动保护等,通过降低不需要 优化业务接入过程身份认证的时延单位、数据传输安全保护带来的时延单位、终端移动过程可能性安全上下文切换带来的时延单位、以及数据在网络节点中加解密处里带来的时延单位。

分层部署的5GC组网架构图

建设统一的端到端的身份认证体系,实现统一的认证链和权威的数字身份体系,从终端到云到运营商网络到基站,都进行全版的身份认证,以过滤掉大累积的非法用户和非法入侵,并处里如木马等的传播。

本地网络业务传送社会形态

目前国网公司省际干线光缆以OPGW光缆为主,随60 0千伏及以上电网线路架设。目前跨区跨省光缆建设时间较早,光缆纤芯数量偏少,同時 承载系统较多,资源利用率高,累积区段光缆资源总出 瓶颈。省际干线优先利用现有光缆空余纤芯,同時 对现网设备进行腾退、整合,累积区段根据实际需求对光缆进行改造。

5G网络自身安全防护

国网公司基于核心网部署,分级建设网管系统。建设内容包括综合网管系统、终端网管系统、无线网络运营支撑系统、无线网络运维支撑系统以及同步时钟。

针对链接密度有较高要求的mMTC(海量机器类),如智能家居和用电信息采集类业务,设计轻量级安全算法和简单高效的安全协议,降低物联网设备在认证和身份管理方面的成本,实现面向泛在电力物联网海量设备的高效安全防护。

地市骨干层上联光缆依托地市110kV、35kV线路光缆,累积区段需新建光缆补充。目前110kV站机房大多采用一体化电源,难以满足新增设备电源接入需求,涉及少量电源改造。累积机房条件简陋,不满足设备运行环境,需进行改造。

根据不类式 型的5G网络承载业务,分析典型安全风险和需求,开展针对性的安全防护设计和建设工作:

地市接入层光缆与现网光缆重合度不高,地市接入层下联至5G基站、上联至地市汇聚层光缆不需要 少量新建。地市接入层光传输设备安装站址优先选则变电站、配电所、营业厅等自有物业,累积站址选则第三方物业。所用站址电源不需要 满足新增设备需求,大多数站点不需要 进行电源改造。

下图以营销业务为例展现了或多或少不同的终端社会形态。

(2)自有物业杆塔:在电力输电杆塔上安装铁塔抱杆,以加挂基站天线、安装室外设备。

公司在5G网络中根据自有业务不需要 ,保留专用信道承载电力专用业务,实现与5G公网之间的物理隔离,满足国家和行业监管要求,具体方案如下:

室外活动机房用于自有电力杆塔和租用第三方资源站点。其部署于自有电力杆塔站址,主要包括或多或少土土最好的办法,一是在110kV及以上电压等级角钢塔或钢管塔结构布置紧凑型机房,有效使用面积约6m2;二是在110kV以下电压等级的角钢塔和各电压等级钢管杆,推荐在杆塔结构布置活动机房,并采取必要的防雷土土最好的办法。

当前电力业务接入无线网络主而是通过独立CPE终端接入土土最好的办法实现,随着网络大规模建设和终端大规模接入,外置式独立CPE终端无法满足建设和运维的需求,嵌入业务终端结构的模块式通信仓将是合理的处里手段,如在电表集中器中用700MHz频段的5G通信仓替代现有的运营商4G通信仓,插入公司5G网络的sim卡即可接入网络。