前言

Preface

物联网经历多年的发展，已在电力、交通、安防、工业制造、智能家居等行业获得了大量应用。物联网的技术、架构等应用到电力行业中，形成一个相对完整的体系，进而发展成电力物联网。电力物联网是建设智能电网和能源互联网的物质基础，具备物联网的网络化、物联化、互联化、感知化等基本特征，充分应用了“云大物移智链边”[1]等现代信息技术和先进通信技术，促进电力系统各个环节万物互联和人机交互，推动智能电网提质增效，构建清洁低碳能源体系，服务产业链现代化建设和助力国家治理现代化。

电力物联网的终端通信接入业务具有点多面广的特征，迫切需要电力无线专网实现众多分散业务的统一接入。近年来，很多电力运营企业对电力无线专网进行了长期的探索研究和实践应用。4G电力无线专网从技术研究和试验，到多地规模应用，证明了电力无线专网能够实现数据、语音、图像、视频等业务的泛在接入和可靠承载，在支撑配电自动化、用电信息采集、多媒体调度和巡检等业务方面已经展现出卓越的功能、性能等技术优势，但同时也证明了4G在解决差动保护等高安全、高可靠控制类业务上的不足，因此电力物联网需要更先进的5G技术来赋能。

电力物联网将构建互利共赢的能源互联网生态体系，5G等先进技术在电力物联网中的应用将是大势所趋。5G网络将支持多种业务和应用场景，例如，具有更大带宽、更低时延的增强移动宽带（enhance Mobile Broadband,eMBB）业务，支持海量用户连接、低功耗的海量机器类通信（massive Machine Type Communications,mMTC）业务，以及超高可靠低时延通信（ultra-Reliable Low Latency Communication,uRLLC）业务。2020年7月，第三代合作伙伴计划（3rd Generation Partnership Project,3GPP）宣布5G标准的R16版本已完成最后冻结。该版本不仅对R15版本进行了技术和架构等方面的增强，还创新性地提出了5G专用网络（Non-Public Network,NPN）、5G非授权频谱的新空口（New Radio in Unlicensed Spectrum,NR-U）、统一接入回传（Integrated Access and Backhaul,IAB）等新技术，且3GPP还将在后续版本中进一步完善uRLLC和mMTC，为5G在电力行业乃至整个垂直行业中的规模应用奠定基础。

从技术上看，5G乃至未来6G等技术的创新驱动仍然是电力物联网发展的主要驱动力量。从业务上看，5G赋能电力物联网正处于初级阶段，为有效支撑电力物联网快速发展，亟须深入挖掘电力物联网新兴或创新业务，为智能电网和全球能源互联网的建设保驾护航。

本书由中通服咨询设计研究院有限公司从事移动通信网络及电力无线专网研究的专业团队编写，该团队长期跟踪4G、5G和6G等先进技术的研究和标准进展，曾出版了咨询设计行业内第一本5G专著——《5G:2020后的移动通信》，国之重器出版工程专著—《5G关键技术与工程建设》等。2016年，该团队将重心聚焦于电力无线专网，负责或参与了江苏省、湖南省、河北省等地的电力无线专网建设项目。该团队在本书的编写中融入了在长期从事移动通信网络和电力无线专网规划设计中积累的经验和心得，能够使读者更好地理解电力物联网、5G的技术和架构，以及融合解决方案。

本书对电力物联网和5G技术的介绍突出了总体概念，对5G新功能和电力通信业务的分析全面具体，提出的融合解决方案具有专业性和可操作性，希望能够为电力行业和通信行业相关人员了解电力物联网和5G关键技术、网络架构、规划方法、融合方案等提供参考。

本书由彭雄根负责全书结构的搭建和内容的把控，彭雄根、李新、王小鹏、朱林、贝斐峰、王浩宇、王强等人参与了本书内容的编写，同时王强在全书的编写过程中提供全程专业指导。

书中如有不当之处，恳请读者批评指正。

编著者

2021年2月于南京

[1].注：1.“云大物移智链边”指云计算、大数据、物联网、移动互联、人工智能、区块链、边缘计算。