无线专网技术在电力通信网中的应用 高峰
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无线专网技术在电力通信网中的应用高峰
发表时间:2018-12-17T10:20:15.313Z 来源:《电力设备》2018年第21期作者:高峰[导读] 摘要:无线专网这项技术被称作是在全球内,使用微波对于互联网进行接入的技术。
(国网朔州供电公司山西朔州 036000)摘要:无线专网这项技术被称作是在全球内,使用微波对于互联网进行接入的技术。因此,电力当中使用的通信网具有大量的、复杂的进行参数收集的点,此类进行参数采集的单点,其输送的效率不大。而且,在电力通信网络进行正常运行期间,不可避免的会实施大量的优化改良。因此,电力通信网络需要有便捷的接入条件及高效的网络,以构成方式平稳、高效地开展输送保障,更加便捷的运行期间使
用的对策。
关键词:无线专网技术;电力通信网;应用 1电力无线专网特性
第一,施工难度较低:无线专网基站和终端一般都是安装于电力自有物业,无需和其他部门进行协调沟通,因此施工协调难度低也不会破坏环境的原有建设与规划,并且基站的建设可以依附于高楼或者自有电力设备,无需重新再建设基站,具有施工成本低、周期短、难度低等优势。第二,系统抗毁性较高:由于无线专网通信的传播载体为无线电波和无线设备是依附于电力自有设备上,无线电波和电力自有设备均对各种自然灾害和人为破坏具有很强的抗毁性。即使在大面积部署后遇到自然灾害或者人为破坏,也可以快速恢复通信,无线专网具有恢复难度低、恢复周期短的优势。第三,系统可维护性较好:当无线专网系统出现故障,网管可将问题迅速定位到每个终端,并且由于无线网络传播载体为无线电波的缘故,因此可以更加精准的定位到问题,进行问题的精准修复,具有系统后期可维护性较好、修复工作量较小的优势。第四,系统可扩展性较强:无线网络建设不易受地域、环境和距离的限制,因此具有扩展性好、扩展规划易、扩展周期短等优势,切合于未来电力业务大面积扩展的趋势,方便进行大规模扩展。第五,服务质量优:电力无线专网在网络资源分配、业务服务、优化调整、维护管理等方面都可以根据不同的需要进行实时自我调配,因此在响应及时性、服务质量等方面优于其他通信方式。第六,安全优势:无线专网可根据电力业务安全需求在核心网、基站、终端等多个层面采取安全措施,全面综合提升无线通信安全性;因此具有很强的安全性。
2无线专网技术在电力通信网中应用的意义 2.1可应用授权的230MHz频段
低频段具备覆盖范围大、覆盖领域广的优势,可达到县域电力通信网络中分散客户的实际需求,在此基础上,还能够很大程度上降低组网成本。因此,在广覆盖、低成本无线通信系统建设过程中,低频段是一项宝贵的、难得的频率资源。在电力领域中,230MHz频段是专用型频段,其覆盖距离大约为6倍左右的2.4GHz频段。但在最开始部署时无线系统并不会过高运用此频率段,如数传电台。其实通过研究发现,数传电台与2G技术体制所运用的频谱效率类似。但随着社会发展和国家进步,我国也在大力升级和改造低频段通信技术。在230MHz频段可运用TD-LTE宽带技术,完全能够取代数传电台进行工作,是在升级和改造当前电力无线通信体制,得到了我国无线电监测中心大力认可。其结合30MHz频段特点,运用相对应的无线通信技术,实现有效传输带宽数据信息,并结合传统信息系统,进而达到了建设智能化和信息化农网现实需求。
2.2具备支撑庞大的客户群进行在线交流的功能
在进行参数传输时,客户占据了大量无线电方面的资源,在输送无线参数以后,便会将无线资源进行输出,这就在很大程度上加强了对于无线方面的资源效率以及质量进行利用。TD-LTE这项技术还具备实时在线功能,不止能够将业务在实时性方面提出的相关要求进行满足,同样可以极大的提升业务全方位的效率。
2.3具有承受大量高宽带类型的服务方面的能力
使用这项技术,可以将无限的专用网组建成功,能够承担多种类型的业务。例如:进行配电状态的自动化、传统意义的语音、高速参数、收集使用电力资源的信息、流媒体等,在某种意义上来讲,这项技术完成了智能化在进行农网组建期间提出的相关需求。
2.4频谱水准优
联系实际工作时总结出来的经验,将无线专网技术使用到通信行业当中,对于频谱资源而言,其储备量不够充足。这项技术可以利用频谱在宽度上存在的差异,将其在进行实际应用时具备的灵活性以及有效性表现出来。
2.5能够保证客户身份信息的安全
在TD-LTE系统中运用两种保护机制来保护用户身份,即:临时身份标识机制、永久加密身份标识机制。永久加密身份标识指的是在空中对接口过程中尽量加密传输的身份标识。临时身份标识指的是在空中接口过程中,尽量运用一个频繁更新的身份标识来取代永久身份标识,进而保证用户信息的安全性。
3无线专网技术在电力通信网中的应用目前电力无线专网使用的技术体制主要包括230MHz数传电台、WiMAX(全球微波互联接入)、McWil(多载波无线信息本地环路)、TD-LTE(分时长期演进)等,现对主要技术应用展开分析:第一,230MHz数传电台由于调制方式相比于其他目前使用较多的技术体制比较落后,频谱利用率不高,并且数据采集方式仅限与串行的方式,方式单一,不能并行收集数据,具有采集率低下和灵活性不高的问题。在通信过程中容易造成重要信息或者设备故障信息不能及时上传,带来系统瘫痪等问题。
第二,WiMAX的工作频段主要是在2-11GHz范围内,由于其工作频段范围较短,导致其信号的绕射能力和抗遮挡能力较差,因此在电力通信相关的业务建设中只适合于地势相对平坦的地区,这样可以减少信号的衰减。故该技术的特征限制了其使用范围,对地势选择具有很高的严苛性,因此不能大面积的推广该技术。
第三,McWill是由旧通信技术发展而来的,弥补了旧通信技术中的缺点,对WiMAX中抗遮挡能力差的缺点进行了改善,提高了信号的抗遮挡能力,具有更强的抗干扰性,具有更强的覆盖能力。但是该技术目前可使用的频段不多,缺少成熟强大的终端芯片开发商,因此该技术应用不够广泛,处于研究成长阶段。
第四,TD-LTE通信技术是综合了几个主流的技术逐步演进而来的,很大程度上提高了该通信技术的整体性能。TD-LTE通信技术采用时分双工的模式,这样可以方便快捷的配置工作频率和调整上下行时隙,可以更好的支持电力相关业务的高需求。该技术在电力无线专网技术中发展前景最好。目前最常用的是无线专网的TD-LTE230系统和TD-LTE1800系统,无论是在实时性、可靠性、安全性,还是覆盖范围上均具有良好的性能,因此TD-LTE是目前国内外使用最广泛的无线宽带技术,世界各地都在大规模的建设TD-LTE无线网络。 4实例应用分析
eLTE-Unlicensed技术主要应用于变电站内的数据传输,若使用全向天线,其覆盖面积可达到普通wifi技术面积的一到两倍,而使用定向天线,其覆盖面积可达到一两公里直到视距10km以内。同样需配备CPE,此处的5G预商用CPE可以将高速5G信号转换成WIFI信号,为用户提供无线宽带接入服务,该CPE基于3GPPP标准及芯片构架实现,体积小、功耗低、编写性强,是目前全球最小的5G测试终端,可以广泛应用与未来5G预商用网络验证。除了小型化测试终端外,5GCPE还可挂墙或者抱杆部署,用于城区的高清视频回传、或者是部署在无人机上,实现随时随地实景直播业务等。总之,基于1.8G频段eLTE-Licensed无线专网和视频监控业务,通过补齐基于eLTE-IoT物联网技术的基站和业务,可以让参观者实实在在地体会到先进的通信技术,对于用电信息采集和配电自动化等电力信息的传输提供高效可靠的传输平台和业务通道。
5结束语
总而言之,电力无线专网技术不仅可以对自动化进行计量,实施移动办公,让配电体系达成自动化等等,而且还能够在很大程度上满足未来将智能化使用于电网发展时所提出的实际需求。
参考文献
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