5G网络切片承载电力系统业务的时延特性研究

来源 :华北电力大学(保定) | 被引量 : 0次 | 上传用户:Lisa2005
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为了应对未来5G大量消费者、大规模服务和各类垂直业务快速增长的流量需求,网络切片技术成为一种很好的解决方案。使用网络切片技术可以改变传统网络“一刀切”的架构模式,能够同时容纳并满足各种特定业务服务的需要。朝着智能化方向发展的电力系统,对网络的广覆盖面、超低时延和超高可靠性方面存在着更高的要求。而5G网络切片以其高多样化服务的适应性、自身隔离性为电力通信场景提供可能。
  虽然网络切片技术在各个领域都有所应用研究,但是目前缺少网络切片在电力系统方面的适应性研究。本文提出着眼于电力系统业务的时延特性,利用仿真软件仿真得到电力系统业务在网络切片下传输的时延情况,以此来分析网络切片承载电力系统业务的时延适应性。
  首先,简单概述了网络切片技术的原理和其资源分配的方法,并分析了电力系统中部分代表性业务的时延指标要求。利用网络切片按需分配资源的特点,建立电力系统业务端到端时延的数学模型,分析其各部分组成和概率密度分布情况。
  接着,围绕一个10KV的变电站周围五公里的范围内,利用OPNET仿真软件搭建通信网络,建立能同时传输多种电力系统业务的电力虚拟网络,形成电力‘大’切片。模拟仿真出电力系统业务的时延大小和时延抖动,分析业务时延的概率密度分布情况,得出网络切片技术比传统网络更适合传输电力系统业务的结论。
  最后,针对电力系统中一些对时延和抖动要求较高的开关、保护、遥控、调度、视频等业务,建立单业务电力切片。模拟仿真出单业务电力切片下各类业务的时延大小和时延抖动情况,说明相比于电力‘大’切片,使用单业务电力切片能更好满足其时延和抖动要求,更适合传输此类业务。本课题的研究成果为电力系统通信应用5G网络切片技术提供一定的参考,为电网中业务的传输方式提供多样化思路。
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