一、5G技术的特点
与前几代移动通信技术相比，5G具有超大带宽超高速率、高可靠超低时延、超多连接等特点，网络能力极大提升[1]。智能电网是5G在垂直行业的典型应用之一。其中，5G“高速率”的特性可满足巡检机器人、无人机巡检、应急通信等智能电网大视频应用需求，“低时延”的优势可助力电网企业实现智能分布式配电自动化，而“广连接”则对应各类电网设备、电力终端、用电客户的通信需求爆发式增长趋势测试结果显示，在外场真实复杂的网络环境中，5G低时延特性得到了充分体现，端到端平均时延在10毫秒以内，可有效满足智能电网的差动保护、配网自动化和用电自动化需求。同时，核心网段和传输网段切片特性可满足电网的物理和逻辑隔离需求。
5G无线通信技术优势主要体现在以下几个方面
1）关键技术1：高频段传输
高频段在移动通信中的应用是未来的发展趋势，足够量的可用带宽、小型化的天线和设备、较高的天线增益是高频段毫米波移动通信的主要优点。
2）关键技术2：新型多天线传输
引入了有源天线阵列，基站侧可支持的协作天线数量将达到128根。此外，原来的2D天线阵列拓展成为3D天线阵列，形成新颖的3D-MIMO技术，支持多用户波束智能赋型，减少用户间干扰。
3）关键技术3：同时同频全双工
全双工技术能够突破FDD和TDD方式的频谱资源使用限制，使得频谱资源的使用更加灵活。
二、5G网络切片
2.1切片的的概念
网络切片是基于同一个物理网络而构建不同的逻辑网络的技术，其基于云计算、软件定义网络、网络功能虚拟化（NFV）等网络构建技术。利用NFV技术可将5G网络物理基础设施根据场景需求虚拟化为多个相互独立的虚拟网络切片，每个切片按照业务场景需求和话务模型进行网络功能的定制裁剪和相应的网络资源编排管理。一个网络切片实例可以视为一个实例化的5G端到端网络。在一个网络切片内，运营商可以进一步对虚拟资源进行灵活分割，按需创建子网络[2]。
根据5G白皮书[3]，5G网络需要支持以上3个应用场景，不同应用场景的用户对5G网络有不同的功能（如优先级、计费、策略控制、安全、移动性等）和性能（如时延、可靠性、速率、吞吐量、连接密度等）要求，甚至为其提供专门服务。从功能的角度来看，最合乎逻辑的方法是构建一组专用网络，每个网络适用于一种类型的业务用户，这些专用网络将允许实现针对每个企业客户需求而定制的功能和网络操作。
2.2.5G网络切片的架构
5G网络切片是一种端到端的技术，每个端到端的切片由无线网、核心网和承载网三类子切片组合而成，并通过端到端的切片管理系统实现网络切片的全生命周期管理。不同的网络子切片有不同的实现机制和方法。图1为端到端的5G网络切片架构示意图。
图1端到端网络切片架构
2.2.1无线网络子切片
为满足5G网络不同用户和业务场景对接入网络的差异化需求，通过切片技术将单一物理接入网络划分为拥有不同资源、不同协议进程以及承载能力的逻辑网络，是一种有效的解决方案。无线网络切片也是一种使多种无线接入技术共存和不同运营商实现频谱共享的重要方法。
根据《中国联通5G网络切片白皮书》，为支持无线网络切片，5G无线网要支持有源天线单元（AAU）中心单元（CU）/分布式单元（DU）的灵活切分和部署，满足不同场景下的切片组网需求。CU可云化部署，方便无线资源的集中管理，也可下沉与DU合一部署降低传输时延，满足低时延场景的需求。同时，统一的空口框架、灵活的帧结构设计支持切片无线资源的灵活分配，配合MassiveMIMO，Mini-slot等关键创新技术，实现不同切片场景下对空口的差异化需求。
2.2.2核心网子切片
5G核心网切片主要是为了满三大应用场景对核心网不同的功能和性能要求。核心网包括了移动性管理、会话管理、计费及QoS等功能，这些功能在不同的5G场景下有不同的设计机制来满足质量可保证的网络切片需求。
5G核心网在NFV的基础上进一步引入服务化架构（SBA），将网络功能解耦为服务化组件，同时采用无状态设计，使用轻量开放的接口，使得5G核心网具有敏捷、易拓展、灵活、开放的特性，这些特性为实现核心网切片奠定了基础。
三、5G切片技术在电网应用实施进展[4]
（1）2017年，中国电信、国家电网和华为三家联合发起5G电网切片联创项目，并于2018年1月发布了业界首个《5G网络切片使能智能电网》产业报告。
（2）2018年6月，在上海世界移动大会MWC上，中国电信、国家电网和华为联合演示业界首个基于5G网络切片的智能电网业务。体现了eMBB切片特征的智能配电房动力环境监控业务场景，采用华为公司的5G核心网、基站、切片管理器和江苏电力公司的电力终端、业务软件系统，从端到端QoS保障、业务隔离和独立运营等视角展示了智能配电房管控效率的全面提升。
（3）2022年初，中国电信和国网江苏电力公司在南京进行商用试点；2022年上半年，中国移动和华为在南京建设5G切片智慧电网创新中心；2022年2月，ITU发布了ITU-T Y.4893 5G切片在电力通信中的应用标准；2022年下半年，华为和国网北京市电力公司在北京市海淀区建设5G切片智慧电网试点示范项目，标志着“5G网络切片使能智能电网”进入新阶段。。
参考文献
[1]胡红明.5G通信技术在智能电网的应用分析[J].电子测试,2019(17):68-69.
[2]刘彩霞,胡鑫鑫.5G网络切片技术综述[J/OL].无线电通信技术:1-10[2019-10-12].http://kns.cnki.net/kcms/detail/13.1099.tn.20190909.1804.002.html.
[3]中国联合网络通信有限公司网络技术研究院.中国联通5G 网络切片白皮书[S],2018.
[4]梁雪梅.5G网络切片技术在国家电网中的应用探讨[J].移动通信,2019,43(06):47-51.
作者简介：陈曦(1995.11-)，女，汉族，山东临沂，硕士研究生，助理工程师，研究方向：电气工程。
