中兴通讯助力广东移动实现SPN切片专网在电力行业的规模化商用

发布时间:2024-09-20 作者:深圳移动 陈孟奇;中兴通讯 周文端

        电力通信业务种类多,差异大,安全等级要求各不相同,“5G+数字电网”的战略转型对电力通信网的安全性和带宽能力都提出了全新的挑战。传统电力网络分区依靠光纤直连、电力线载波等多种方案叠加承载,部署成本高,保障业务需求难度大,无法实现业务链路状态实时管控。5G虚拟专网切片技术的出现,使得不同电力网络分区业务可在一个物理网络中,通过多个逻辑网络叠加,实现对电力业务的统一承载。

        在此背景下,广东移动联合中兴通讯积极探索SPN切片专网部署方案,通过硬隔离切片、可视化运维等先进技术,打造一张多种业务统一承载,不同类型业务硬隔离的电力专网。本次应用涉及SPN网元5000多个,连接电力终端超4000个,助力南方电网成功建设“5G+数字电网”示范区,打造SPN切片专网规模化商用典范,加速推进全行业的数智化转型进程。

        根据电力业务安全要求,电网业务与其他ToB/ToC业务间物理隔离,电力生产控制大区和管理信息大区间物理隔离,生产控制大区内部安全I区/II区逻辑隔离,管理信息大区III区/IV区逻辑隔离(见图1)。综合不同类型业务要求,网络切片规划时生产控制I/II大区业务、管理信息III/IV大区业务通过划分专用且资源独占的网络切片,并在无线侧使用RB预留叠加5QI优先级调度技术,承载侧使用SPN细粒度(fine granularity unit,FGU)切片技术,核心网使用专用UPF,实现与其他ToB业务以及公网业务之间的物理隔离。

        SPN网络在集客独享切片规划两个细粒度切片网络,采用切片方案(见图2),通过端到端FGU Channel方案实现南网专用切片和其他业务的硬隔离。本次方案接入环带宽为50Gbps,汇聚环带宽为100Gbps,分别分配5Gbps带宽用于细粒度切片,设计电力通用切片和电力专用切片服务。每一个SPN接入和汇聚网元按需分割10Mbps细粒度切片,SPE以下节点采用细粒度切片方案进行端到端硬隔离,骨干环按业务规划,设计为320Mbps细粒度切片,对比业界之前采用大颗粒5G切片方案,节省了90%多的网络带宽资源。业务模型部署为L3VPN over SR-TP形式的分组业务,保护方案共享大网切片方案;细粒度切片的运维借助部署的大模型运维工具,实现SPN网络细粒度切片承载业务的分层次运维,后期根据业务带宽需求,灵活扩展细粒度切片带宽,实现无损业务的切片带宽灵活调整;根据业务可靠性要求,本方案设计了业务接入细粒度双归保护部署,通过细粒度逃生、隧道重路由的部署,实现了SPN网络多点故障下,只要物理网络联通,业务永久在线。

 

        通过本方案的部署,SPN细粒度切片专网满足了电力业务高安全、高可靠的承载需求,为深圳电力打造了一张全新的5G虚拟专网,确保电力业务物理隔离要求。

        - 硬隔离切片

        电力通信业务种类繁多,应用场景及需求各不相同,SPN凭借其独有的TDM时分复用与分组统计复用深度融合的创新技术优势,可以实现最小颗粒度为10Mbps的硬切片管道,同时满足电力生产控制大区业务高可靠高安全的要求和管理大区业务大带宽的要求,且实现两类业务的硬隔离。

        - 可视化运维

        通过在SPN切片网络中引入AI大模型运维技术,实现全图形化的人机界面并支持自然语言,实现SPN切片专网快速开通、高效运维,助力电网业务的可视、可管、可控,运维效率提升70%以上,运维成本大幅降低。

        - 高可靠品质

        全方位的可靠性机制,包括双归保护、细粒度切片通道保护、小颗粒逃生、隧道重路由等多重保护方式,为电力业务提供超高可靠的通信保障,全网部署后估算可减少电力业务损失上千万元。

        本次SPN切片专网在电力行业的规模化商用,为金融、证券、医疗等其他垂直行业和政企高价值客户应用SPN切片专网树立了典范,后续通过引入大数据、算力等创新技术,发挥SPN细粒度切片技术优势,将加速高效推进行业数智化转型进程。