智能配电网的无线通信技术

LOGO
静止通信卫星是目前全球卫星通信系统中最常用的星体，是将通信卫
星发射到赤道上空 35860 公里的高度上，使卫星运转方向与地球自
转方向一致，并使卫星的运转周期正好等于地球的自转周期（ 24 小 时），从而使卫星始终保持同步运行状态。故静止卫星也称为同步卫
星。静止卫星天线波束最大覆盖面可以达到大于地球表面总面积的三
LOGO
数字微波通信DIGITAL MICROWAVE
COMMUNICATION
数字微波通信digital microwave communication
A*COS(Wc*t +φ)
幅度 频率 相位
LOGO
相移键控（PSK）:用数字基带信号改变载波的φ，Wc和A不变。载波的
相位随调制信号“1”或“0”而改变，通常用相位0°和180°分别表示 “1”或“0”。PSK有较强的抗干扰能力。 正交振幅调制（QAM）:改变载波φ和A，Wc不变。
www.themegallery.com Company Name
卫星通信satellite communication
但卫星通信也有不足之处，主要表现在：
LOGO
(1)传输时延大。在地球同步卫星通信系统中，通信站到同步卫星的距离最大可 达40000km，电磁波以光速（3×108m/s）传输，这样，路经地球站→卫
www.themegallery.com
Company Name
数字微波通信digital microwave communication
数字微波通信调制方式
未经调制的数字信号叫做数字基带信号。由于基带信号不能在高频的 无线微波信道中传输，必须将基带信号变换为频带信号的形式，即用基 带信号对载波进行数字调制。数字微波中常用相移键控(PSK)和正交振 幅调制(QAM)。
LOGO
2
频率资源有限， 需要申请频率执 照； 传输质量受气候 和地形的影响大； 传输容量有限。
3
在同一微波电路 上，不能使用相 同频率于同一方 向。
www.themegallery.com
Company Name
数字微波通信digital microwave communication
2011-12-29 《国家电网报》
数字微波通信digital microwave communication
LOGO
用户终端
数字微波 通信系统
交换机
数字终 端机
微波站
www.themegallery.com
Company Name
数字微波通信digital microwave communication
用户终端：直接为用户所使用的终端设备，如自动电话机、 电传机、计算机、调度电话等。 交换机：这是用于功能单元、信道或电路的暂时组合以保证 所需通信动作的设备，用户可通过交换机进行呼叫连接，建立 暂时的通信信道或电路。这种交换可以是模拟交换，也可以是 数字交换。目前，大容量干线绝大部分采用数字程控交换机。 数字终端机：其基本功能是把来自Βιβλιοθήκη Baidu换机的多路信号变换为 时分多路数字信号，送往数字微波传输信道，以及把数字微波
LOGO
抗干扰能力强 保密性强 器件便于集成化
数字微波 通信特点
微波 多路
接力
数字通信
微波通信 兼具两者特点
www.themegallery.com
Company Name
数字微波通信digital microwave communication
优势与不足 1
跨越空间能力强， 占地少； 投资少，周期短， 维护方便； 具有很强的抗自 然灾害能力，易 于快速回复。
www.themegallery.com
Company Name
数字微波通信digital microwave communication
LOGO
技术特征
1.传送的信号是 按照时隙位置分 列复用而成的统 一数字流，具有 综合传输的性质 。
2.利用微波信道 来传送信息，拥 有很宽的通过频 带，可以复用大 量的数字电话信 号，可以传送电 视图像或高速数 据等宽带信号。
www.themegallery.com Company Name
LOGO
传输信道收到的时分多路数字信号反变换为交换机所需的信号，
送至交换机。
数字微波通信digital microwave communication
LOGO
用户终端
数字微波 通信系统
交换机
数字终 端机
微波站
www.themegallery.com
Company Name
数字微波通信digital microwave communication
数字微波通信
数字微波通信digital microwave communication
时分多路复用技术（TDM）
LOGO
时分复用是采用同一物理连接的不同时段来传输不同的信号，也能达到多路 传输的目的。在时分复用系统中，发送端将时间域划分为若干段等长的时分 复用帧（TDM帧）。每一个时分复用的用户在周期性的TDM帧中占用固定序 号的时隙，每一时隙只有一路信号占用信道。TDM也称为同步时分复用。
卫星通信satellite communication
特点：
与其它通信手段相比，卫星通信具有许多优点：
LOGO
(1)电波覆盖面积大，通信距离远，可实现多址通信。在卫星波束覆盖区内一 跳的通信距离最远为 18000 公里。覆盖区内的用户都可通过通信卫星实现 多址联接，进行即时通信。 (2)传输频带宽，通信容量大。卫星通信一般使用 1~10 千兆赫的微波波段，有 很宽的频率范围，可在两点间提供几百、几千甚至上万条话路，提供每秒几 十兆比特甚至每秒一百多兆比特的中高速数据通道，还可传输好几路电视。 (3)通信稳定性好、质量高。卫星链路大部分是在大气层以上的宇宙空间，属恒 参信道，传输损耗小，电波传播稳定，不受通信两点间的各种自然环境和人 为因素的影响，即便是在发生磁爆或核爆的情况下，也能维持正常通信。 (4)机动灵活。地球站的建立不受地理条件的限制，可建在边远地区、岛屿、汽 车、飞机和舰艇上。 (5)成本与距离无关。地面微波中继系统或电缆载波系统的建设投资和维护费用 都随距离的增加而增加，而卫星通信的地球站至卫星转发器之间并不需要线 路投资，因此，其成本与距离无关。
微波的定义
微波是一种电磁波，从广义上讲。频率范围为300MHz~300GHz, 微波通信使用的频率范围通常是2GHz~38GHz。我国的数字微波 通信已有2、4、6、7、8、11GHz各频段的设备。 根据微波传播的特点，可视其为平面波。
LOGO
平面波沿传播方向是没有电场和磁场纵向分量的，电场和磁场分量 都是与传播方向垂直的，所以称为横电磁波。 DIGITAL MICROWAVE COMMUNICATION 微波通信是一种先进的通信方式，它利用微波来携带信息，通过电
智能配电网的无线通信技术
LOGO
无线通信技术
LOGO
Wireless Communication
无线通信是利用电磁波信号可以在 自由空间中传播的特性进行信息交 换的一种通信方式，近些年信息通 信领域中，发展最快、应用最广的 就是无线通信技术。 无线通信技术相对于成熟的有线通 信来说，其安全性、可靠性相对较 低，但其建设成本低、施工难度小、
两个或多个地球站之间进行
的通信。卫星通信是在微波 中继通信的基础上发展起来
的。
卫星通信satellite communication
卫星通信系统
LOGO
由通信卫星和经该卫星连通的地球站两部分组成。卫星在空中起中继
站的作用，即把地球站发上来的电磁波放大后再反送回另一地球站。 地球站则是卫星系统形成的链路。
空间段：以通信卫星为主体，主要是对 发来的信号起中继放大和转发的作用。 地面段：包括所有的地球站，地球站通 过地面网络或者直接连接到用户终端， 主要是将发射的信号传送到卫星，再从 卫星接收信号。
www.themegallery.com
Company Name
卫星通信satellite communication
无线通信技术种类
LOGO
数字微波
Zigbee/ Wi-Fi
卫星
无线通信技术
3G:WiMax 3G WCDMA CDMA2000 TD-SCDMA
卫星通信satellite communication
概念：
LOGO
卫星通信是指设置在地
球上的无线电通信站之间利
用人造地球卫星作为中继站 转发或者反射无线电波，在
分之一。因此，在静止轨道上，只要等间隔地放置三颗通信卫星，其 天线波束就能基本上覆盖整个地球（除两极地区外），实现全球范围
的通信。目前使用的国际通信卫星系统，就是按照上述原理建立起来
的，三颗卫星分别位于大西洋、太平洋和印度洋上空。 移动通信卫星可以是全球性亦可以是区域性，全球性的采用中、低轨 道卫星．区域性的采用静止轨道通信卫星。
www.themegallery.com
在信号性能 恶化之前接 收信号，判 决识别，清 除干扰噪声 ，调制到微 波频率继续 传输。
中继站的一 种，除中继 站任务外， 完成上、下 话路或线路 分支任务。
有两个以上 方向的上， 下话路的微 波站则称之 为数字微波 枢纽站。
Company Name
数字微波通信digital microwave communication
数字微波站型
按工作性质不同，可分为：枢纽站，分路站，终端站和中继站
LOGO
等。微波通信需每隔50km左右设置中继站。
数字微波通信digital microwave communication
数字微波站型：
LOGO
终端站
中继站
分路站
枢纽站
调制数字基 带信号到微 波频率，同 时接收微波 信号解调出 数字基带信 号。
LOGO
近日，辽宁省大连市长海县新一代数字微波通信系统成功开通，为电力系统
通信提供了保障。 长海县是东北地区唯一的海岛县，海域辽阔，地处边防要地。受海上传播等 条件影响，当地电力通信信号衰落，已不能满足经济社会发展的需求。大连供电 公司十分关注该地区电力通信难的问题，将此作为今年农网改造升级的重点，多 次派出专家到当地了解情况、分析原因、制定方案， 并报请辽宁省电力有限公司立项、批准实施。 新一代数字微波通信系统采用目前国内最先进的DMR-5000数字通信系统，将 彻底解决长海地区电力系统通信容量低、速度慢、信号不稳等问题。目前，大长 山岛至皮口微波站、广鹿岛至大长山岛新一代数字微波系统已开通。预计到2012 年，长海地区各主要岛屿上的光纤通信系统将建成，届时，该地区电力信息化应 用、营销现代化、管理现代化及调度自动化的通信将得到保障。
扩展灵活，在无线传输数据加密技
术日趋完善的今天，无线通信技术 已成为配网自动化中主要应用的通
信技术。
无线通信技术种类
LOGO
数字微波
Zigbee/ Wi-Fi
卫星
无线通信技术
3G:WiMax 3G WCDMA CDMA2000 TD-SCDMA
数字微波通信digital microwave communication
数字微波通信
波空间同时传送若干相互无关的信息。
数字微波通信digital microwave communication
LOGO
数字微波通信DIGITAL MICROWAVE
COMMUNICATION
数字微波通信digital microwave communication
数字微波通信建立在微波通信
星→地球站（称为一个单跳）的传播时间约需0.27s。如果利用卫星通信打
电话的话，由于两个站的用户都要经过卫星，因此，打电话者要听到对方的 回答必须额外等待0.54s。 (2)回声效应。在卫星通信中，由于电波来回转播需0.54s，因此产生了讲话之 后的“回声效应”。为了消除这一干扰，卫星电话通信系统中增加了一些设 备，专门用于消除或抑制回声干扰。 (3)存在通信盲区。把地球同步卫星作为通信卫星时，由于地球两极附近区域 “看不见”卫星，因此不能利用地球同步卫星实现对地球两极的通信。 (4)存在日凌中断、星蚀和雨衰现象。
LOGO
与数字通信的基础上。
调制方式采用数字调制方式的 微波通信称为数字微波通信。
数字微波通信指利用微波携带
数字信息，通过在大气中传输的 一种通信方式，是基于时分复用
技术的一类多路数字通信体制。 DIGITAL MICROWAVE COMMUNICATION 可以用来传输电话信号，也可以
用来传输数据信号与图像信号。