电力通信无线专用带宽网络建设

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1研究背景

目前我国电力通信网络以光通信为主，在10kV及以下的线路、设备、终端大部分采用租用公网作为通信方式，虽然前期投入少，可节省网络建设费用，但后期的租用费十分高昂。此外，当前的无线通信技术的优点在于其非视距传输距离远、带宽大，不受线路构架的约束，且有较强的抵抗自然灾害的能力，是有线通信和运营商无法比拟的特点。分析并研究无线宽带技术在配电网中的应用，具有重要的意义。

2无线通信技术

无线通信技术按照传输距离的远近，可以分为以下四种技术：基于IEEE802.15的WPAN、基于IEEE802.11的WLAN、基于IEEE802.16的WMAN及基于IEEE802.20的WWAN。GSM、GPRS、3G等均是长距离无线接入技术的代表，主要的移动无线接入技术有WPAN、WLAN、TD-LTE、WWAN。按照带宽，可以将无线接入分为宽带接入和窄带接入，窄带无线接入技术以第一、二代蜂窝移动通信为代表；宽带无线接入技术主要以TD-LTE、3G、LMDS为代表。目前较为主流的无线通信技术仍以B3G、WiFi、WMN、TD-LTE这四种技术为主，未来无线技术的发展趋势将是以OFDM+MIMO为核心。TD-LTE系统采用自适应调制编码（AMC）技术，这种技术是根据信道的不同情况，选择不同的调制编码形式。在低阶调制编码情况下，信道的较强的抗干扰能力，但是传输利用率较为降低；在信道情况较好时，则选择在高阶调制编码，以便提高传输利用率。从网络结构上来讲，在LTE中分组核心网成为管理UE移动性和处理信令的唯一核心网，各种业务可以通过全IP形式提供给终端。在无线接入侧，以增强型NodeB即eNodeB取代了原来的NodeB和RNC。这有助于降低整体系统时延、改善用户体验。LTE的频谱配置更加灵活，支持1.5MHz/3MHz/5MHz/10MHz/20MHz带宽，可根据不同的频带资源灵活调整。TD-LTE上行采用OFDMA方式，下行采用SC-FDMA方式，能够达到高频谱利用率和带宽延展性，同时也增强了抗多点失效能力。TD-LTE的天线端采用了Beamforming以太MIMO等技术，将信号以波束形式进行发射，降低在传输过程中信号的衰减，从而提高了发射的功率和信号质量，或者可以增加信号覆盖面。

3建设方案

申请电力无线专网的可用频段，将其用于接入配网自动化、计量自动化等业务流量小、分布广的试点地区。同时，应考虑到目前仅能用单频组网模式，那么管理类业务和生产类业务将不可避免由同一张无线网络承担，因此需要采用相应的安全手段实现电力系统二次安防隔离。采用TD-LTE无线数据专网作为无线传输网络，TD-LTE的基站将通过有线专网的光纤链路就近接入专网汇聚节点，和核心机房进行互联互通，拓扑图如图1所示。核心层在核心通信机房配置一套系统，主要完成数据传输、系统接入控制、移动性管理、设备维护管理等功能。承载层则充分利用电力通信网现有的MSTP传输网络实现，将核心层及接入层设备连接起来。无线接入层选择一个站点或区域作为试点，配置一套基于TD-LTE的无线基站设备，分配三个扇区，每个扇区配置8通道天线，实现无线集抄，视频监控等数据业务传输。无线接入层各基站通过承载网采用GE接口就近高速接入对应变电站MSTP设备，通过承载网与核心层进行互联互通。

参考文献

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[4]李达,过烽.电力通信网建设中无线专网技术的具体应用[J].无线互联科技,2017(18):3-4.

作者:陈颖 赵晓炜 陈思 单位:内蒙古电力信息通信中心