基于TD-LTE的电力无线专网关键技术探讨

信息通信INFORMATION&COMMUNICATIONS
2019 (Sum.No200)
2019年第8期
(总第200期)
基于TD—LTE的电力无线专网关键技术探讨
梁倩云'，陈少磊'
(1.国网四川省电力公司遂宁供电公司，四川遂宁629000；2.国网四川省电力公司，四川成都610041)
摘要：计算机网络技术、信息通信技术的不断更新和进步以及电力生产和调度自动化水平的提升，导致传统电网技术无法满足实际生活需求，电网发展需要积极构建强大智能电网系统。

现代电力企业生产经营过程中，为良好推进泛在电力物联网建设,需要引进电力无线专网技术，不断优化电网系统的运行效果。

文章从电力无线专网关键技术的常用类型分析入手，重点介绍了基于TD—LTE的电力无线专网技术，并提出了一些科学可行的电力无线专网建设措施，为全面有效提升电力无线专网技术的应用提供良好借鉴和参考。

关键词：电力无线专网；关键技术
中图分类号:TN929.5文献标识码:A文章编号：1673-1131(2019)08-0063-02
0引言
泛在电力物联网是围绕电力系统各环节，充分应用移动互联、人工智能等现代信息技术、先进及通信技术，实现电力系统各环节万物互联、人机交互，具有状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活特征的智慧服务系统。

电力无线专网是实现泛在物联网海量业务终端灵活便捷、安全可靠接入的重要技术手段，是推动公司信息化进程、拓展新兴业务的重要抓手。

细致分析和研究电力无线专网关键技术，将为电力企业泛在电力物联网建设奠定重要基础。

1电力无线专网关键技术常用类型
1.1WiMax技术
WiMax(World Interoperability for Microwave Access),属于新型无线通信网络技术，其在国内起步较晚，信号传输范围较为广泛，传输里程最大可以达到50km,能够在很大程度上满足信号传输的需求，且实际传输环节所需要的传输基站数量较少。

WiMax技术应用中的传输速度十分快，有效代替了传统有线连接方式、DSL连接方式，在未来社会信号传输过程中占据重要地位，但是不容忽视的是，其本身的利用率较低,频率在重复使用方面的效率较小,需要经过较长时间的考察,才能够真正发挥有效作用。

1.2WiFi技术
WiFi技术在当前电力企业运行过程中应用程度最高，又被称为WLAN技术，是无线网络通信技术的一种，充分结合了无线通信技术和计算机网络技术的优势和作用。

在WiFi技术作用下，宽带网络真正实现了随时随地的连接，保障了通信的正常进行。

WiFi技术同样拥有着极快的传输速度，能够实现大约90m的网络覆盖范围，基本上能够针对整个楼层覆盖,满足电力企业的办公需求。

现阶段一些电力企业变电站建设中,积极尝试使用无线网络控制机器人监察电力运行情况，其一般情况是使用公共频段技术作为支撑，这就导致其会容易受到外部信号的干扰，因而在应用环节存在着一定阻碍，无法成为主流无线技术。

1.3WMN技术
WMN技术这一无线专网技术，是在移动AdHoc网络研发基础上形成的分布式网络技术，和传统无线通信技术之间存在着较大差异，其容量和速率都较高，具备WiFi技术的明显优势。

实际应用WMN技术的过程中，可以在较短时间内发现故障特性情况，一方面连接无线网络宽带技术，另一方面还可以借助于图像釆集、数据模块，全面釆集和监控目标对象的实际实施数据。

但是WMN技术无法保障其实用性，还未真正投产。

1.4TD-LTE技术
TD-LTE关键技术主要有OFDM、MIMO、链路自适应、小区间干扰控制等。

目前泛在电力物联网建设发展中，现有公网通信、有线光纤通信已无法完全满足电力系统的发展需求,需要积极采用科学合理的电力无线技术，为电力企业安全生产提供良好的通信保障。

近些年，电力企业应用电力无线专网技术趋于成熟,本文拟从LTE入手,研究多业务承载下的网络规划和数据通信活动，分析其关键技术的资源分配算法，研究其应用情况。

1.4.1无线资源分配算法
(1)基于干扰图开展。

从干扰图入手，构建起科学合理对资源分配算法，首先需要坚持互不干扰的原则,针对配用电设备进行科学分组，构建干扰图，按照每种类型业务情况构建相应到的干扰图；其次，需要将已经构建好的干扰图作为基础,
另外，通过对各个应用组件的日志过滤，可快速列举出各个应用对应节点上的Error或Warning日志，从而对故障排查或者对发现产品bug提供快捷途径。

5结语
云计算技术的演进和广泛运用，使云数据中心成为当前新数据中心建设和传统数据中心改造的目标。

而安全防护作为云数据中心建设的必选项，应该说最核心的思路就是跟随和适配云计算的特性，本质上是釆用云计算的成熟技术，优选平台化、虚拟化、软件化、可快速部署的解决方案，目标是保持安全防护能力，不减低云服务质量。

参考文献：
[1]中华人民共和国网络安全法.
[2]GBT22239-2019,网络安全等级保护基本要求[S].
[3]关键信息基础设施安全保护条例(征求意见稿).
[4]企业内部控制基本规范-18号指引.
[5]Security Guidance for Critical Areas of Focus in Cloud
Computing ISO/IEC27001:2013-2013.
作者简介:万强(1979-),男,上海人，计算机中级职称,研究方向为信息安全架构和解决方案方向。

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信息通信梁倩云等:基于TD-LTE的电力无线专网关键技术探讨
结合定义效益函数，合理分配类不同类型业务、设备之间的无线资源，实际分配资源块的过程中,需要注重遵循定义的优先权函数情况，具体涉及到信道和资源块层面。

干扰图中，判断干扰边是否存在，主要是看两个条件:一是同个基站服务设置两个配用电设备；二是两个配用电设备虽然不是在同一个基站服务体系中，但其中存在着的交叉链路带来较大干扰，影响到正常通信，则都属于干扰边。

构建好干扰图之后，需要积极建设相应的效益函数表支持信道分配工作。

(2)基于优先权分配资源。

充分考量到电力系统的安全性，从优先权函数分配信道，在不同类型业务设备方面提供不同类型的信道，满足信道分配的要求。

实际使用优先权开展资源分配工作的过程中,需要定义一个优先权函数，表示某条信道某类业务的优先权取值情况。

1.4.2功率控制方面的资源分配
从功率控制入手，设计资源分配算法，需要科学分组业务的实际配用电设备，确保同组内的设备可以重复使用一个无线资源，并结合分组集合，分别使用良好的功率控制方法，计算出不同组别的实际发射功率，明确每个业务类别下的分组收益，进而分配无线资源。

首先，在设备分组环节之中，需要做到按照不同类型的业务，做好不同无线资源的分配工作，而对于同类型的业务来说，如果其中存在着干扰设备，同样需要对不同无线资源加以分配。

开展分组活动，就是使配用电设备处在同一个分组环节中，是不存在互相干扰特性的，能够针对同一无线资源进行共享。

其次，需要控制好上行功率。

在相同分组中的配用电设备共享同一个无线资源，对此，在控制设备发射功率的过程中，使用功率控制方法可以起到良好效果，重点计算出发射功率的最优值，明确各个设备在分配到资源块时所拥有的数据传输速率。

1.4.3联合优化算法
电力无线专网运行中，无定型小区组网规划方面需要加以切实有效的控制，传统算法使用中无法起到良好的效果，使用以下两种算法加以应对，可以发挥积极作用。

①模拟退火算法。

这一算法属于启发式的随机寻优算法，一开始是从给定初始高温入手的，在解空间中使用Metropolis抽样准则开展随机搜索活动，在概率选择的作用下，调整到最优的状态，随着温度逐渐下降，针对抽样过程加以重复，最后得到全局最优解。

在电力无线专网中使用这种算法，需要选择到合适的初始基站选址方案，在随机作用下不断调试，记录下收益最高的基站选址方案。

按照基站内部所有设备的满意率之和加以比对,选择到拥有最低满意率的基站,在距离关系分析的前提下,这明确出配用电设备和基站的实际对应服务关系，从而假设设备通过其距离最近的基站接受服务。

②粒子群优化算法。

这种算法的提出，是模拟了鸟群、鱼群开展群体性觅食行为的特征。

在多维空间中粒子釆用一定速度飞行，每个粒子在最优点时都会自行记录下所搜索到的最优值，由此变化更新每个粒子的速度和位置，从而得到全体粒子的最优值，并重复这一过程，直至寻找到群体最优值。

2建设电力无线专网的重要举措
2.1提升安全建设意识
电力系统运行过程中，电力无线专网是重要的组成部分,其会影响到电网建设和运作的实际效果。

对此，需要不断优化和改进电力无线专网的建设工作，全面提升电网的安全性、可靠性，科学提升电网总体管理水平。

保障网络安全性，是电力无线专网建设过程中的重要工作内容之一,全体技术人员、管理人员都需要保持着较高的安全意识，全面推进各项安全管理活动的顺利开展使其能够落到实处。

电力企业需要积极组织安全思想讲座活动，定期组织安全教育培训工作,强化工作人员的安全意识叫
2.2建立统一的建设标准
明确的建设方向和统一的标准，是推进电力企业总体建设工作稳步开展的重要前提。

电力无线专网的发展方向在不断明晰，此时积极制定科学统一的建设标准，将能够加快电力无线专网建设脚步。

电力企业需要结合电力无线专网建设现状，根据通信工作开展情况，不断优化建设手段，积极借鉴国外关于电力无线专网的先进建设成果，明确自身的建设目标,从而制定出科学性的建设标准。

电力企业需要不断加大电力无线专网的研发力度，投入技术、资金和人才，支持电力无线专网工作的顺利有效开展叫
2.3构建完善信息化系统
电力企业以电力综合管理平台为基础，积极搭建起完善的电力无线专网信息化系统，其中涵盖了资源管理系统、网络监视系统和运维管理系统，促进各个子系统之间能够在满足一定条件的前提下,实现数据转换叫对于资源管理系统来说,其综合全面的管理通信设备、光缆、电路等多项资源，根据资源规范进行统一命名，开展标准化、规范化的管理工作。

对于网络监视系统来说，集中监控管理各项网管系统设备，细致确定出设备的故障和风险，为有效控制各项故障和风险提供良好前提条件。

对于运维管理系统来说，其主要是实施信息化管理工作，深入分析和探测异常数据，在信息化平台中实时监控各项无线通信网络运行状况叫
3结语
电力无线专网关键技术常用类型主要是包含了WiMax技术、WiFi技术以及WMN技术方面。

本文基于TD—LTE,介绍电力无线专网关键技术的基本情况，认为通过无线资源分配算法、功率控制方法以及联合优化算法，可以实现资源分配的良好目标，促进各项配用电设备保持着健康运转状态。

推进电力无线专网技术的良好应用,还需要提升安全建设意识,建立统一的建设标准，并构建完善信息化系统,这样将能够服务于现代电力企业生产建设，积极优化泛在电力物联网建设体系。

参考文献：
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作者简介:梁倩云(1989-)，女，四川绵阳人，中级工程师，研究方向：电力系统。

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