电力 5G 标准体系白皮书 5G 应用产业方阵白皮书 版权声明 本白皮书版权属于 5G 应用产业方阵，并受法律保护。转载、摘编或利用其它方式使用本 白皮书文字或者观点的，应注明“来源：5G 应用产业方阵”。违反上述声明者，本方阵将追 究其相关法律责任。 1 5G 应用产业方阵白皮书 目录 前言 ..................................................................................................................................... 3 国内外 5G 标准研究现状 .................................................................................................. 5 1.1 3GPP 5G 标准研究现状 ................................................................................. 5 1.2 CCSA 5G 标准研究现状 ............................................................................... 10 电力无线标准现状 .......................................................................................................... 12 1.1 电力技术标准体系 ...................................................................................... 12 1.2 电力无线标准进展 ...................................................................................... 12 电力 5G 标准体系 ............................................................................................................ 16 1.1 指导思想和基本原则 .................................................................................. 16 1.2 电力 5G 标准体系架构 ................................................................................ 17 1.3 电力 5G 标准体系主要内容 ........................................................................ 18 电力 5G 标准需求总结 .................................................................................................... 23 总结 .................................................................................................................................. 28 附录 A：CCSA 标准研究进展明细.................................................................................. 28 附录 B：缩略语 ............................................................................................................... 34 2 5G 应用产业方阵白皮书 前言 第五代移动通信系统（5G）是新一代蜂窝移动通信技术，能够提供 10 倍于 4G 的用户体验 速率，高达 20Gbps 的峰值速率，低至 1ms 的空口时延，99.999%的超高可靠性，每平方公里 100 万个的终端连接密度。5G 正在成为加速传统产业转型升级、实现数字经济蓬勃发展的重要驱动 力，是各国战略竞争制高点和未来社会发展、信息化的关键使能技术。 电力行业发展对通信方面的需求与 5G 通信特点高度契合。电力业务的多样化需求也迫切需 要通过 5G 网络实现电力生产、运营全环节的各类设备的无线接入、实时交互和深度感知，实现 电网业务智能化升级，促进电力新兴业务发展。 当前，电网公司已开展了智能巡检、配网差动保护、配电自动化、用电信息采集等业务 5G 试点应用，验证结果表明 5G 可以满足电网传统及部分新兴业务通信要求，但一些具体业务实现 方式、安全隔离手段等尚待进一步明确。为了深化 5G 通信与电力业务的融合，推动电网业务的 智能化升级，全行业需要构建电力 5G 标准体系，确保电力 5G 网络规范化建设及应用。 2021 年 4 月，5G 产业应用方阵（5G AIA）智能电网行业组成员单位共同发起《电力 5G 标 准体系白皮书》的立项，该白皮书由中国电力科学研究院有限公司牵头，基于前期对电力 5G 标 准体系的初步研究成果，联合电力相关企业、电信运营商、通信设备商和终端模组芯片厂家对 电力 5G 标准体系进行了充分的研讨，形成最终文稿，并经 5G AIA 评审后，共同发布《电力 5G 标准体系白皮书》。 本白皮书主要编写单位及人员（以下排名不分先后）：中国电力科学研究院有限公司的马 开志、孟萨出拉、韩金侠、王智慧、杨德龙、朱思成、吴赛、段钧宝、刘恒、高凯强、严敏辉、 贾玲，中国南方电网电力调度控制中心的朱海龙、张国翊、曹扬、洪丹轲、黄昱、陶文伟、余 江、谢俊毅、陆国生，国网福建省电力有限公司的陈端云、夏炳森、陈锦山、苏素燕、唐元春， 国网四川省电力公司成都供电公司的宋戈、赵晓坤、王丹，南方电网科学研究院有限责任公司 的匡晓云、陈立明、索思亮，中国移动通信有限公司研究院的叶雯、王荣、刘姗姗、韩柳燕，中 国电信股份有限公司研究院的夏旭，华为技术有限公司的杨晓华、陈俊龙、李宝、王健、徐礼 葆，中兴通讯股份有限公司的赵孝武、束裕、冯岩，四川中电启明星信息技术有限公司的张立 堃、曾山、王瑞祥，紫光展锐（上海）科技有限公司的朱勇旭、张伟强，鼎桥通信技术有限公司 的张林，国网四川省电力公司信息通信公司的谢欢，杜书，国网浙江省电力有限公司杭州供电 公司的王剑、钱锦，国网山东省电力有限公司的刘晗、李正浩，许继集团有限公司的徐涛，国网 冀北电力有限公司的邢宁哲、杨纯，北京智芯微电子科技有限公司的王于波、赵旭，中信科移 3 5G 应用产业方阵白皮书 动通信技术股份有限公司的宋一扬、王忠利，深圳市广和通无线股份有限公司的李许安、曹刚， 四川爱联科技股份有限公司的孙蓝田，上海移远通信技术股份有限公司的钱浩,中国电信股份有 限公司成都分公司的张君、肖杨。 4 5G 应用产业方阵白皮书 国内外 5G 标准研究现状 1.1 3GPP 5G 标准研究现状 3GPP 标准组织架构 3GPP 标准体系庞大，每个技术版本涉及 3GPP 下属 3 个技术规范组（TSG）及其下属的若干 工作组共同完成的诸多规范。这三个技术组指服务/系统架构、核心网和终端、无线接入网。3GPP 标准的组织架构如下图所示。 图 1 3GPP 标准组织架构 其中，服务/系统架构技术规范组（TSG SA）包括 6 个工作组，核心网和终端（TSG CT）包 5 5G 应用产业方阵白皮书 括 4 个工作组，无线接入网（TSG RAN）包括 5 个工作组。与 TSG SA 和 TSG CT 不同，3GPP 对 TSG RAN 的相关 5G 规范进行了重新编号，即统一为 38.xxx 系列，分别对物理层规范、高层协 议、接口和操作维护、射频特性和性能、终端一致性进行了定义。 3GPP 5G 标准进展 截至目前，针对 5G NR，3GPP 已经发布了三个版本（以 stage2 冻结时间为准），分别为： 3GPP R15 版本：2017 年 12 月发布非独立组网（NSA）版本（早期交付 early drop，Option3）、 2018 年 6 月发布独立组网（SA）版本（主交付 main drop，Option12）、2019 年 3 月发布非独 立组网（NSA）补充版本（延迟交付 late drop，Option4&7、NR-NR DC）。3GPP R15 版本是 5G NR 标准的第一个相对完整版本，主要涵盖 eMBB 和部分 uRLLC 场景，该版本虽然是初始商用标 准，但是它已经确立了 5G 网络向全新架构以及 IT 化、极简化、服务化的转型。 3GPP R16 版本：2020 年 7 月发布。该版本在 5G NR 基本能力增强的基础上，针对 5G 赋能 一些垂直行业应用做了网络能力的提升，因此相对于 R15，R16 提升了 5G NR 的整体系统能力。 该版本包括 eMBB 增强技术，如大规模天线技术增强、赋能车联网的通信能力、工业互联网应用 的工业级时延敏感网络技术和低功耗终端技术等，涵盖 eMMB 和 uRLLC 以及低功耗等场景。 3GPP R17 版本：2022 年 6 月发布。该版本在 eMBB 和垂直行业应用上，进一步增强了业务 速率、网络覆盖、频谱效率、移动性、功耗、时延等技术指标，并引入对多播广播（MBS）新型 业务的支持，另外还引入 Redcap 新技术丰富了 5G 终端类型，为 5G 应用于更多场景提供了强大 支撑。 表 1 3GPP R15~R17 主要特性汇总 版本号 3GPP R15 特性及描述 一、主要围绕 5G 系统第一阶段工作： 1、5G NR 需求，从新业务和新市场两个维度，定义了 5G 需求（即 stage 1，参见 TS 22.261），需求涉及到增强移动宽带增强（eMMB）、关键任务通 信（CC) 和超可靠低时延（URLLC)，海量物联网（mIoT)等。面对 5G 赋能垂直 行业的愿景，在 stage 1 阶段研究了如下垂直行业的需求：汽车和其他交通 工