空天地

基于云贵高原输电线路通道附近山火频发的现状，从空间、天空、地面多维度讲述山火预警监测技术的应用，以将山火对电网的影响降到最低。

传统通道巡检模式主要依靠现场运维班组巡检，运维班组工作量大、现场人工巡视效率低，难以满足现有工作要求。江苏电网以提升密集输电通道隐患诊断和安全管控水平为主线，攻关以卫星数据驱动的周期性巡视技术和以气象灾害驱动的特殊性巡视技术，形成多时间尺度递进的输电通道管控能力。构建“卫星巡视普查+无人机联动初筛+移动巡检复核”的空天地一体智能巡检业务模式，以先进技术赋能密集输电通道电力保供。

信息技术的发展伴随着新技术的不断涌现和相互融合。随着信息与通信技术（ICT）向6G演进，ICT进一步与大数据和人工智能技术融合，呈现出ICDT（Information，Communication，BigDataTechnology）融合的特征。ICDT融合的6G系统将成为一个端到端的信息处理与服务系统，是通信网络、感知网络和算力网络融合的移动信息网络。大量新技术已成为6G设计的候选技术，并在理论、仿真和原型等不同层面得到了验证。本白皮书通过ICDT融合新趋势、ICDT融合的无线空口技术和ICDT融合的网络这三个方面，对6G潜在技术与方案进行了归纳与总结，并从基本概念，技术原理，关键技术与挑战，三方面对各个潜在技术进行了分析，并给出了相应的技术建议。其中，ICDT融合新趋势涵盖了通算融合技术、语义通信技术和AI大模型技术。通算融合技术基于通信与计算的资源融合共生、功能融合共生、服务融合共生等核心技术能力，实现了无线接入网算力化演进和通算智一体服务升级，推动了资源和要素的高效聚集、流动和共享。语义通信技术关注传输符合的含义和重要性，有望突破通信系统性能受香农理论限制的问题。AI大模型作为当前最受关注的科学方向之一，在通信网络中持续提升智能自治网络能力。ICDT融合的无线空口技术包含了通感一体、空口AI、多址接入、编码调制、超大规模天线（MIMO）和近场技术。这些方向也是对5G增强的关键方向。新型空口技术对于构建强连接、强算力、强智能、强安全的6G网络至关重要。当前，这些技术已经完成了技术方案与原型方案设计，并正在进行测试工作。在ICDT融合的网络架构方面，服务化网络、内生AI、数字孪生网络、多维度组网和用户为中心网络成为研究重点。新型网络架构有助于推动ICDT深度融合的6G网络向通感算智深度融合、空天地一体全域覆盖的新一代移动信息网络迈进。ICDT融合的6G技术研究正逐步从单点技术研究走向体系化构建和业界共识。本文倡议加强信息通信领域的跨界融合技术研究与协同，以需求为牵引，加快基础理论、瓶颈技术问题的联合攻关和协同创新。同时，注重跨界融合技术创新向应用与服务的转化，培育应用层的产业生态，孵化新业务、新应用。最后，进一步加强国际合作，各国携手，共同夯实6G基础，推动其全球化发展。

当前，空天地一体化网络的研究在如火如荼的开展中，通过开展组网架构、空口传输、路由交换、协议栈等天地融合设计与研究，将解决信息服务、资源管理以及网络运维的智能化问题。天地一体网络的发展趋势将是天基和地基网络从互联到协同再到一体，拉通协议、网络、业务、用户，构建全覆盖的泛在网络连接。因此，我们认为空天地一体化网络的演进可以分为以下三个阶段:天地互联、天地协同、天地一体。空天地一体化是路由与控制层的关键使能技术，是分布式功能层的载体，采用天地互联、天地协同、天地一体三步走构建空天地一体化网络，最终实现6G网络架构的泛在连接设计原则。 我国在 2019年成立了6G推进组，系统推进需求、技术、标准及国际合作等各项工作，并启动 6G技术试验。依据地面移动网络与卫星网络极强互补性的特点，推动地面网络和卫星网络的一体化融合，正成为 6G通信网络的重要发展趋势。为此，3GPP、ITU、以及 CCSA 等组织和机构已经启动地面移动网络和卫星网络的融合研究。

随着输电运维数字化转型的不断深入，输电领域大量常规的运维需求已经通过技术手段得到了较好的实现和满足。但是在一些特殊场景，例如雾天、深夜等还有很大的提升空间。智洋创新持续深入输电场景，不断革新技术，构建空天地多源感知端云协同的智能化产品体系，以智能可视化装置、无人机及机场等前端设备为基础，结合人工智能、物联网、大数据等先进技术，实现科技巡线、智慧巡线。 智洋方案已遍布祖国各个角落，近 40 万套设备在全国各省份上线运行，自研基于深度学习技术的 AI 算法模型，每天为千万级图像提供分析服务，持续守护输电线路的安全运行。

近年来，卫星通信技术快速发展、不断演进，开启了卫星通信在电力行业的创新应用新方向，助推空天地一体化通信网络建设，促进电力通信高质量发展。本报告，首先介绍新型电力系统特征及对通信技术支撑要求，并分析总结卫星通信技术特点及适用范围。在此基础上，介绍卫星通信在电力行业中功能定位，并结合各类电力作业场景实际需求，提出卫星通信在电力行业中的应用典型场景。最后，分析卫星通信技术发展趋势，探索卫星通信与电网业务结合的演进方向。

面向国家“双碳”战略、能源行业数字化转型和新型电力系统构建的迫切需求，以北斗导航、高分遥感和低轨卫星互联网为代表的卫星“通导遥”等国家空间信息基础设施的发展，为电网智能化、数字化带来新的机遇和挑战。本报告首先对通导遥时空服务现状进行介绍，论述了电力数字空间基本概念、主要特征和总体架构，在此基础上，提出对电网时空智能服务的新要求，最后，提出以卫星“通导遥一体、空天地结合”的电力新时空服务体系。

新型电力系统的构建亟需先进信息通信网络等数字化技术手段强力支撑，由于电力业务涵盖源、网、荷、储等各个环节，广泛分布的电力系统设备的通信环境和条件差异性巨大，我们需要构建以地面网络为基础、空基和天基网络为补充的广域泛在先进通信能力。中国电科院基于电力物联网业务需求和能源互联网的发展方向，研究了空天地一体化网络架构以及无线通信、光通信、卫星通导遥电力应用关键技术，提出了5G网络切片管理编排和高精度空口授时方案、光网络带宽容量自主调整方案以及卫星通导遥数据组合协同应用整体框架，研制了电力5G模组、无线专网超窄带低功耗原型样机和一体化定位授时原型样机，开发了光传输网仿真平台和卫星大数据应用平台原型系统，并在典型应用场景开展试点验证，为实现空天地一体化网络演进奠定基础。本文对研究情况进行了简要总结汇报，并对新型电力系统建设过程中，“天地互备多域融合、公专互补有无结合、感传算通导遥一体、数字孪生AI赋能”的一体化网络演进进行了展望。

为保障大电网安全稳定运行，目前针对电力系统开展的多时间尺度的仿真，都依托于电力通信网络和业务的可靠支撑。然而，随着能源互联网的建设，电力通信网络呈现空天地一体化的发展趋势，电力业务朝着多元化、高带宽需求的方向发展，形成了高复杂度特殊电力专网承载多种类特殊电力业务的局面。因此，有必要开展融合电力业务的通信网仿真工作，亟需解决复杂通信网络建模、运行质量评估和风险预警、融合电力业务的综合仿真平台研发等技术难题。本项目在多项国网公司科技项目的支持下，形成以下创新成果。项目成果已在国网信通公司进行了部署试点，并在在新疆、四川、河南、冀北等地区推广应用，辅助完成了通信架构验证、业务通信路由方式推荐和故障仿真等工作，为电力通信网络规划、优化、扩建和运维提供了强有力支撑。近三年，项目相关技术成果转化为产品，累计实现新增销售额3.58亿元，取得了良好的经济效益、社会效益与环境效益，成果的深化应用为保障大电网稳定运行和提升公司运维管理水平做出突出贡献。