基于5G+能源行业解决方案.docx

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1、基于5G+能源行业解决方案XXX公司20XX年11月1 概述11.1. 方案背景/行业背景（政策、现状、发展趋势等）11.2. 需求分析/痛点分析12 整体方案设计22.1. 总体方案22.2. 系统组成32.2.1 5G网名各32.2.2 MEC边缘计算62.2.3 网络切片823系统功能及主要应用场景92.3.1 无人机类应用102.3.2 巡检机器人类应用12233视频监控类应用132.3.4 AR/VR类应用152.4.终端产品152.4.1 5G+智能巡检安全帽152.4.2 5G+智能巡检机器人172.4.3 5G基带芯片与5G模组182.4.4 5GCPE192.4.5 中国联通

2、“先锋者1号”212.4.6 5G手机终端223 成功案例234 商业合作模式254.1 网络投资建设合作模式254.2 收费模式错误!未定义书签。5 投资估算/资费建议256行业内厂商简介错误!未定义书签。错误!未定义书签。7服务支撑联系方式.1概述1.1 .方案背景物质、能量和信息是构成自然社会的基本要素，能源是国民经济的重要物资基础，能源的开发、有效利用程度，是生产技术和生活水平的重要标志。近年来，能源行业持续推进“互联网+”战略，旨在全方位提升行业信息化、智能化水平，这就需要加强现代信息通信技术、控制技术的利用率，来实现前端设备监控和数据收集，衍生出新型产能方式和用能模式。随着各类能源

3、业务的快速增长，能源行业对新型通信网络的需求日益迫切，急需安全可靠、实时稳定的通信技术及系统支撑。在能源开发、供应、储运、消费的端到端场景，利用通信技术、信息技术、控制技术、优化技术实现能源数字化、智能化、自动化、互动化，实现智慧能源目标。5G技术应运而生，背负着“使能垂直行业”的使命，旨在改变垂直行业核心业务的作业模式和运营方式,使得传统行业管理实现智能化、决策更加智慧化。在此背景下，中国联通发布全新5Gn品牌以及品牌口号“让未来生长”，充分诠释了联通5G致力科技创新、赋能行业、给用户带来无限精彩体验的品牌精神和品牌态度。联通5G将以其“大带宽、低时延、泛连接”的特性，助力能源行业实现高质量

4、发展、提升服务水平、拓展新业务新模式，全面提升能源物联网全息感知、泛在连接、开放共享、融合创新能力，推动能源行业安全可靠、绿色智能发展，推动智慧能源落地。1.2 ,需求及痛点分析电力今年年初，国家电网提出“三型两网、打造世界一流智能电网”的战略目标,南方电网印发数字化转型和数字南网建设行动方案（20XX版），全面驱动传统电力行业转型升级。智能电网是全球各国电力、能源产业发展变革的体现，特别我国智能电网发展战略的提出，将在发输变配用电和调度的各个环节都实现智能化、数字化。已有的电网调度通信系统将进一步升级换代，在实现数据自动远程传输的同时，能够灵活维护和调控，形成实时立体监控、安全可靠的电力信息

5、网络。5G以一种全新的网络架构提供10倍于4G的用户体验速率，峰值速率高达20Gbps（毫米波），低至ImS的空口时延，5个9的超高可靠性，100万每平方公里的连接密度。针对行业应用定义了mMTC海量物联和UR1.1.C低时延高可靠两类全新场景，使得VR、大数据等运用到电力行业成为现实，更加有效服务现场监控和事故预判、诊断，实现电力行业从数字化到智慧化的演进。5G独有的网络切片技术的安全级别和隔离性完全满足能源行业对安全的需求，而相比企业自建的光纤专网，则大幅度的降低了成本。5G边缘计算技术通过网关分布式下沉部署，进行本地流量处理和逻辑运算，节省带宽的同时降低了延时，充分满足电网相关业务的超低

6、时延需求，构建高效环保、绿色智能电网。石油石化石油石化行业是我国国民经济基础原材料的重要来源，同时提供能源供给推动社会发展进步。但是，近年来石油石化行业面临着发展困境和挑战，转型变革势在必行。在石油石化行业的转型发展中，安全可靠的网络建设、大数据云计算等技术的使用，将起着关键性的作用，并在很大程度上决定了相关企业的运行效率和市场竞争力。2整体方案设计2.1.总体方案应用层地体检设自控备动制海终接平台能力层Al视频分析大数据IOT管理终端设备层手机无人机机器人CPE行业终端图21能源行业总体方案22系统组成终端设备层：由手机、CPE、行业终端、无人机、机器人等构成，负责信息采集呈现。网络能力层：

7、提供5G、边缘计算、网络切片、专网等通信计算能力。平台能力层：提供A1、视频分析、大数据处理、IoT、管理等通用能力应用层：由天地一体巡检、高清视频监控、设备自动控制、海量终端接入等能源行业应用组成2.2.15G网络5G网络是第五代移动通信网络。5G被认为将加速第四次工业革命，是打通各行业进入数字化革命的良机，5G已经成为中国国家战略，也是未来10年信息产业发展的基础战略。ITU-R（国际电信联盟无线电通信局）确定未来的5G具有以下三大主要的应用场景：（1）增强型移动宽带：这些5G应用场景包括诸如高清晰度移动视频、虚拟现实、增强现实与触觉互联网等较高速/高速数据数据服务等的增强型移动宽带应用（

8、即可运行于体育场馆等用户高度密集分布的区域，还可以进行泛在的覆盖）。（2）超高可靠与低延迟的通信：这类5G应用场景则包括面向垂直行业/工业/医疗/交通自动化的超高可靠通信、各类低延迟敏感型通信应用，比如移动健康、车辆到车辆通信等；（3）大规模机器类通信：面向大规模mMTC（MassiveMachineTypeCommunication,机器类通信,如智能城市（水电煤抄表）、智能家居等设备连接应用。增强移动带宽CeMBB）海量机器类通信超高可靠低时延通信图2-25G网络三大特性5G要求的指标如上图所示，5G网络的下行峰值速率最低要求为20Gbps,上行峰值速率最低要求为IoGbPs,对应的最小下

9、行峰值频谱效率为30bpsHz,最小上行峰值频谱效率为15bps/Hz；在eMBB密集城区场景下，下行用户体验速率需至少达到100MbPs,上行需要至少达到50MbPs；要求空口用户面时延减小到1ms,理想的控制面时延减少到10ms；同时支持的连接数相比4G要提升10倍以上，达到每平方公里是100万的连接数要求；同时每bit成本效率要提升100倍以上，每bit成本大大降低，从而促使网络的CAPEX和OPEX下降。技术指标4G5G峰值速率IGbps20Gbps时延空口IOms空口Ims连接数密度10万/km?100万/km?移动性350Kmh500kmh能效1倍100倍提升用户体验速率IOMbp

10、s100M-IGbps频谱效率1倍3-5倍提升流量密度0.lMbps/m2IOMbpsm2表2-14G与5G关键指标对比相比4G网络，5G网络数据流量密度提升100倍，设备连接数目提升10倍，用户体验速率提升IOlOO倍，空口时延降低10倍，可以为无线网络用户提供1-20Gbps的极速体验速率、毫秒级的超低端到端时延以及每平方公里一百万的连接数密度与数十TbPSk1的流量密度。5G网络具有大带宽、低时延、海量连接等特点，使人与人之间通信，开始转向人与物的通信，直至机器与机器之间的通信，从而为社会经济、生活带来革命性的影响。第五代移动通信网络是否能很好地支撑各类应用场景，取决于从低频（频点在50

11、0MHZ左右）到高频（频点高于60GHz）的各个物理工作频段的物理特性（无线射频传播特性）：低频段具有优秀的无线传播特性、网络覆盖广，既可支撑宏蜂窝建设，也可支撑小基站部署；高频段的无线传播特性相对低频段较差,但是有较多可用的且连续的无线频谱资源（尤其是在亳米波频段），可支持提供更宽的物理信道。1.1.1.1 5G网络对能源行业价值5G网络承担着“使能垂直行业”的使命，大带宽、低时延、大连接三大特性可为能源行业各类应用场景提供电信级网络保障，主要体现在：稳定可靠的电信级无线网络：5G网络相比窄带专网、特殊频段1.TE专网、WiFi等网络，技术水平更高、能力更强、部署扩展灵活。大带宽及低流量成本

12、：5G大带宽能力让能源行业能真正用上4K/VR超高清视频等带宽要求极高的应用，5G相比4G100倍流量密度增加让能源行业能轻松承担大流量成本低时延高可靠赋能控制类应用：5G网络空口时延低至1ms,配合MEC边缘计算技术，可满足电力差分保护等能源行业控制类应用对网络苛刻要求海量连接降低接入成本：电力仪器仪表、石化油气管道等设备对物联网接入有巨大需求，5G网络支持100万/平方公里接入，更多设备的接入和数据采集,支撑能源行业更全面掌握运营情况。2.2.2 MEC边缘计算边缘云MEC是一种具有高带宽、低延时、本地化等特点的技术，可在各类移动网络边缘提供服务环境和计算能力，通过平台功能下沉靠近移动用户

13、来减少网络操作和服务交付的时延。MEC边缘云网络架构：图2-4MEC边缘云网络架构目前全省已完成广州、深圳、佛山、湛江、珠海等10个边缘云节点布局，并已完成自动驾驶、智慧园区、智慧工业等10多个应用部署测试验证。未来可根据各行业的需求，规划设计和承载各种行业信息化应用。图2-5MEC边缘云网络架构2.2.2.1 MEC边缘计算对能源行业价值能源行业典型无人机、无人巡检机器人等应用对带宽能力要求高，同时为满足实时回传、控制等需求，对网络时延也有很苛刻要求，同时对于传输数据，要求不外传到公众网络。MEC边缘云可同时满足该类应用场景需求，MEC分流网关将能源行业应用数据分流到MEC云上,完成本地数据

14、卸载,保证数据安全性；MEC可下沉部署在靠近业务位置，数据流不用经过核心网，传输时延大大降低；MEC边缘云服务器具备公有云能力，可以提供Al视频分析、编解码、CDN等能力，避免所有业务都需要上公有云。2.2.3 网络切片5G端到端网络切片是指将网络资源灵活分配，网络能力按需组合，基于一个5G网络虚拟出多个具备不同特性的逻辑子网。每个端到端切片均由核心网、无线网、传输网子切片组合而成，并通过端到端切片管理系统进行统一管理。5G网络切片的概念具有丰富的特征，一般来说认为网络切片是面向租户，满足差异化S1.A,可独立生命周期管理的虚拟网络，是面向特定的业务需求，满足差异化S1.A(Service1.

15、evelAgreement),自动化按需构建相互隔离的网络实例。网络切片是SDN/NFV技术应用于5G网络的关键服务。一个网络切片将构成一个端到端的逻辑网络，按切片需求方的需求灵活地提供一种或多种网络服务。5G网络切片具备了“端到端网络保障S1.A、业务隔离、网络功能按需定制、自动化”的典型特征。网络架构工业控制切片99.99999%高可靠性15ms时SEVR视频切片IOGbps智能水努切片百万级连接图2-6网络切片网络架构网络切片优势可定制 质量可保证 隔离性、专用型 统一平台2.2.3.1 网络切片对能源行业价值能源行业是事关国计民生的重要行业，运营生产不允许出现任何安全事故,对于通信希望有可靠的专网，与公众网络隔离；在4G时代，由于1.TE网络能力限制，类似电网只能通过建设高成本的有线光纤网来实现，5G引入的网络切片技术，一张5G网络能切片成无数张行业专网，可实现按需、隔离、质量保障的虚拟专网，满足能源行业网络通信需求，降低能源行业专网使用成本。2.2.45G专网传统的专网方案存在成本、场景匹配、技术障碍、网络维护等问题，5G专网与