陈颖 赵晓炜 陈思

摘要 随着智能电网建设的不断深化，为更好推进电力智能电网的建设，以解决低压集抄、营配一体化等业务终端用户量大、面广、业务分散、光缆不易敷设、通信困难等问题，对当前的无线技术进行研究，并提出电力通信无线专用带宽网络建设方案。

【關键词】电力通信 无线通信 TD-LTE

1研究背景

随着市场经济的发展，广大电力用户对供电的安全性、可靠性、电能质量的要求不断提高。这就对复杂配电网的建设实施提出了严格的要求。电力公司也相继提出要开展基于移动无线通信的电力无线专网和无线专网应用，开展各种电力通信规约的合规性测试，找到满足电力业务应用的无线专网解决方案。

目前我国电力通信网络以光通信为主，在lOkV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/lOMHz/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l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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