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基于LTE230的電力無線通信專網分析

來源:華盛論文網 發表時間:2019-03-01 10:50 隸屬于:科技論文 瀏覽次數:

摘要国产富二代app下载 當前,電力無線通信工程發展迅速。以LTE230為研究對象,闡述電力無線通信的現狀,分析230MHz頻段并就基于LTE230的電力無線通信專網技術要點進行詳細探究。以期促進電力無線通信系統

  摘要:當前,電力無線通信工程發展迅速。以LTE230為研究對象,闡述電力無線通信的現狀,分析230MHz頻段并就基于LTE230的電力無線通信專網技術要點進行詳細探究。以期促進電力無線通信系統發展。

  關鍵詞:無線通信:LTE230:電網

  0引言

国产富二代app下载   配電網與人們生活密切相關,發展安全且高效的智能電網至關重要。當前,在通信業務領域,互聯網寬帶技術逐漸普及。LTE230系統是一種基于TD.LTE技術,并以230MHz電力專用頻點為傳輸基礎的通信系統。該系統能夠有效增加容量,提升傳輸效率,保證業務數據傳輸的安全性和高效性…。因此,亟需對基于LTE230的電力無線通信專網進行深入研究。

  推薦期刊:《通信與信息技術》以報道現代通信電源技術及電源領域新技術、新工藝、新產品為宗旨,向通信應用工程技術人員提供技術支持為目的,滿足通信領域人員需求。

国产富二代app下载   1電力無線通信的現狀

国产富二代app下载   隨著科學技術的快速發展,無線網通信技術日漸完善。其主要優勢體現在可在各種較為惡劣的環境下正常運行,靈活性與拓展性均較好,維護方便,具有極大的推廣應用價值,有利于進一步提升我國通信服務水平。

  現階段,由于不少電力網絡在建設初期未能夠實施科學規范,存在國家電力通信體制較為混亂與通信性能較差問題,給現有光纖通信技術的發展造成一定的阻礙。因此,電力公司與相關機構均投入了大量的資金、人力與物力,不斷研究與開發新型網絡通信技術,嘗試將各種先進的通信技術應用于電力領域中,以期進一步提高我國電力網絡發展水平,為人們提供更加可靠的電力服務。

  2230MHz頻段

  根據國家相關規定,在無線通信遙測、遙控與數據傳輸等業務的推廣應用中,要求采用223.025~235.000MHz頻段,共計12Mbit/s帶寬與480個頻點,規劃為單頻、雙頻組網頻段。其中,2.5MHz頻段為能源、軍隊、氣象、地震、水利、地礦、輕工以及建設等行業專用。而1MHz(40個25kHz離散頻點)配用于電力負荷監控,是授權頻點最多的行業,其余9MHz可由不同行業根據自己的業務需求單獨申請使用。

  2013年工信部無函(2013)492號文件頒發,明確提出電力負控230MHz頻譜資源使用政策;2016年工信部發布無函(2016]218號、219號文件頒發,支持3.5MHz頻譜230MHz電力無線專網試點,為230MHz頻譜帶寬的推廣應用提供先期測試。

  3無線通信專網的實現技術

  3.1載波聚合技術在無線通信系統應用過程中,系統分配的頻點數量并不多,在傳統的數傳電臺運行中,通常只有一個頻點可以進行數據傳輸。通過將載波聚合技術應用于LTE230系統,當頻帶為離散的窄帶時,能夠將多個離散的信道作為成員載波,同時,還能夠聚合分散的成員載波,統一分配給電力用戶,以此產生高于原有窄帶系統很多倍的傳輸寬帶,提升寬帶傳輸效果。與LTE.A系統相比,LTE230系統應用的載波聚合技術為混合形式,即在物理層中,同一個用戶的子載波共用一個傳輸塊,這樣不僅能夠加快數據傳輸效率,還能夠提升頻譜效率。子載波的數據流在MAC層中發生聚合,用戶能夠應用獨立的傳輸塊,因此,用戶可以進行單獨調制,有效提升調度控制水平。此外,載波聚合技術可以將多個成員載波進行聚合,且不需要再次調制編碼方案或者設計物力信道,提升了LTE230系統的載波承載數據水平。

国产富二代app下载   3.2正交頻分多址技術

  實際應用正交頻分多址技術時需要調制OFDMA各子載波。由于可以采用FFT技術實現多個載波之間的重疊,可以做到時間、頻率的同步,同時,由于該技術采用上行鏈路的功率控制形式,能夠最大程度降低干擾,提升系統傳輸效率。在應用OFDMA多址技術時,需要使用載波間的保護頻帶,因而會在一定程度上影響頻譜效率,對此,可運用正交頻分多址技術將信道劃分為多個信道,并結合各個信道的實際情況,合理分配傳輸功率,從而增加系統容量,提升頻譜效率。

  3.3自適應重傳技術

  自適應重傳技術是一種先進的物理層技術,能夠將自動重傳請求與前向糾錯進行有效結合。通過將其應用于系統運行中,可在一定的信道條件基礎上改變傳輸效率,且應用效果不會受到暫態信道測量結果與時間的影響。同時,自適應重傳技術可根據信道條件變化形式,選擇合適的調制模式與編碼方式。在LTE230系統實際應用中,高強度影響會對信道條件造成不良影響,而應用低階調制模式,可以降低數據傳輸速度,保證數據傳輸的準確性。如果信道條件比較差,則可以應用高階調制模式,增加頻譜利用,促進傳輸效率的提升。

  4電力無線通信專網在LTE230系統下的構建

国产富二代app下载   4.1單基站覆蓋的優勢

  鑒于電網分布范圍廣且布局分散,采用單基站覆蓋形式可以有效減少相同覆蓋面積下的基站數量,優化網絡結構,有助于實現網絡之間的無縫對接,強化網絡覆蓋。覆蓋能力是檢驗通信網絡性能的重要指標,對網絡建設成本也有直接影響。因此,進行電力無線通信專網建設時需要重點考量覆蓋能力。實際測試數據表明,230MHz頻段的覆蓋能力遠遠高出400MHz、1400MHz以及1800MHz等頻段。LTE230系統的工作頻段正是230MHz,其頻譜呈現出25kHz窄帶離散梳狀分布的特點,通過對農村、郊區以及城區三種不同的工作環境實施仿真,可分析解調門限、干擾余量以及陰影衰落等方面的性能因素,得出LTE230系統的準確覆蓋能力。LTE230覆蓋半徑如表1所示。

表1

国产富二代app下载   4.2LTE230系統在電力業務中的適用性

国产富二代app下载   在電力無線通信專網建設中應用LTE230系統,需要明確業務特點。通常,在智能電網配用電側,會同時存在小寬帶與大寬帶,其中小寬帶最主要。此外,終端種類復雜,數量較多,分布分散,為滿足實時性要求,必須對業務進行分級管理。在LTE230系統下存在SPE系列的高性能終端與LCM系列的低性能終端。其中,SPE可以在檢修、搶修以及可視化管理等高速率的大帶寬業務中應用,而LCM主要用于負荷控制、信息采集等低速率的小帶寬業務。同時,LTE230系統可以支持超過2000個終端同時在線通信,是常規通信系統的5倍,可滿足電力系統龐大的業務需求。LTE230系統也可以針對不同類型的電力業務進行分級管理,區別出不同業務之間的操作流程與順序,提升業務處理效率。

国产富二代app下载   4.3LTE230系統的傳輸速率

国产富二代app下载   傳統的數傳電臺230頻段僅能使用單一的頻段資源,效率低,最大速率僅為19.2kb/s,不能滿足電力無線通信專網發展的實際需求。如果采取提高數據采集頻率的形式來實現階梯電價或分時電價,會導致電力系統的通信量大幅攀升,且若要進一步開發視頻傳輸功能,數據傳輸速率至少要達到200kb/s才能滿足業務需求,這是當前的電力無線通信專網無法實現的。而LTE230系統的頻譜資源具有窄帶離散與梳狀無規則的分布特點。其基礎是LTE核心技術,可將未連續分配的載波聚合,進而統一分配給電力用戶,保證寬帶傳輸效果J。此外,在LTE230系統應用過程中,可根據電力業務的不同,靈活選擇聚合程度以及是否進行聚合,實現頻段資源的高效利用。在LTE230系統中,電力無線通信專網的上下峰值可到15Mb/s和6Mb/s。

  5結論

国产富二代app下载   LTE230系統的覆蓋范圍大,且應用成本較低,能夠有效滿足人們對電力配網無線通信的需要,提升用電信息采集系統的承載能力。

  參考文獻:

国产富二代app下载   [1]李金友,閏磊,齊歡,等.基于LTE230系統的電力無線通信專網研究與實踐[J].電氣技術,2014,15(1):132一l34.

  [2]郭志華,薛曉慧,厲娜,等.配用電無線通信專網在復雜地理環境下的應用研究[J].電信科學,2015,31(5):165—172.

国产富二代app下载   [3]吳文熠.TD-LTE230MHz在配電線路全項在線監測系統的應用[J].電力系統通信,2012,33(10):55.59.

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聲明:《基于LTE230的電力無線通信專網分析》

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