面向無線通信的電力通信技術

趙楊

【摘要】：無線通信具有覆蓋率高、靈活、速率高、無需鋪線成本低等優點，在電力信息通信中有著重要的作用。為了滿足電力行業發展要求，本文深入探討了電力通信中無線移動專網的應用，希望能為我國電網建設拓寬思路，提供理論參考。

【關鍵詞】：面向無線；通信；電力通信技術

1、電力通信專網對無線通信網絡的需求

第一，在發生災難應急狀態下：采用基于無線通信技術的電力通信專網可作為電網運行在災難發生后條件下的通信網絡最佳選擇方案。即當發生突發性災害事故或光纜線路故障難以及時搶修的情況下，可以無線通信技術組網方案作為電力通信專網的應急通信方式；

第二，遠距離接入延伸：對于城域網遠距離營業以及海島變電站所接入節點而言，由于距離較遠，直接敷設光纖線路的費用高昂，缺乏推廣價值。在這一條件下，為了滿足電力通信專網遠距離接入延伸的實際需求，可以嘗試引入無線通信網絡技術覆蓋電力通信專網，解決因敷設光纖線路所產生的費用昂貴問題，同時也能夠有效解決供電所、變電站等電力通信關鍵節點的通信信號覆蓋問題；

第三，用戶抄表：在電力通信專網中構建無線通信技術網絡體系能夠實現對電力終端用戶使用電量進行實時性、連續性監控的目的。并且，隨著無線通信技術的進一步發展延伸，還能夠實現對終端用電用戶用電量的有效控制；

第四，配網自動化建設：現階段技術條件支持下我國配網自動化建設相關技術及其應用還相對比較薄弱。通過對無線通信技術及其組網系統的應用，能夠快速覆蓋所有節點，在面向電力通信專網終端用戶提供服務的同時實現節約線纜敷設投資的目的。

2、電力通信專網中無線通信技術組網技術

2.1 WLAN無線通信

WLAN是利用的無線通信技術在一定范圍內所構建網絡，是無線通信技術與計算機網絡相結合的產物。WLAN無線通信網絡以無線多址信道作為傳輸媒介，提供傳統有線局域網LAN所具備的相關功能，能夠實現用戶隨時、隨地、隨意的寬帶網絡接入。目前，WLAN技術共配置有三個IEEE標準，正常情況下其信號覆蓋范圍可以達到90.0m左右，基于802.11b標準協議的帶寬可以達到11.0Mbit/s左右，而基于802.11a以及802.11g標準協議的帶寬更是可以達到54.0Mbit/s左右。組網過程中的主要構成元素包括接入控制點、接入點、無線網卡、以及網絡管理終端這四個部分。

2.2 WiMax無線通信

現階段，WiMax無線通信技術系統可使用的標準包括802.16d標準以及802.16e標準兩大類型，正常應用中WiMax無線通信信號的傳輸距離最遠可以達到50.0km。作為一項新興的無線通信技術，WiMax能夠面向互聯網提供高速連接通道，可使用在半靜止以及完全靜止狀態下的網絡訪問，傳輸速率在10.0M-70.0M左右，完全可以滿足寬帶上網的需求。

2.3基于WiMax無線通信系統的典型組網方案

結合圖1可見，組網過程中的主要構成元素包括WiMax無線通信終端、WiMax無線通信接入網、以及WiMax無線通信核心網這三個部分。根據所遵循標準以及使用場景的不同，WiMax無線通信終端包括固定式終端、便攜式終端、以及移動式終端這三種類型，需要根據實際情況靈活選用。而WiMax無線通信接入網則是指基站，具備支持無線資源管理的應用功能，還可通過配置包含認證以及業務授權服務器終端的方式實現WiMax無線通信接入網與其他網絡的交互式聯通；WiMax無線通信核心網則主要面向其他網絡連接提供工作接口，可用于解決用戶認證、漫游等應用問題。

3、電力通信專網異構多網共存網絡識別技術分析

電力通信專網需要支撐的用戶量大且覆蓋面廣，業務高并發，運行環境復雜程度高。既往實踐中表明：單一的無線通信技術及其運用體制難以滿足電力通信專網的全部運行需求，包括本文前述的WLAN、WiMax、以及WNN等無線通信技術共同運行于電力通信專網中，電力通信專網存在異構多網混合共存的特點，覆蓋不同區域，應用性能相互補充。在電力通信專網基于不同體制的異構多網共存時，為電力智能終端提供了豐富的網絡接入選擇機會。在這一背景下，必須首先針對電力通信專網網絡進行發現與識別，以實現共存區域運行網絡的檢測、識別、分類，方便智能終端接入網絡選擇策略的制定。

以電力通信專網中TD-LTE無線通信專網、智能電網鄰域網、WiMax無線通信專網、以及230MHz電力無線專網異構多網共存運行為研究背景，為實現對異構多種無線通信網絡的識別，以下提出一種基于改進窗口滑動能量檢測以及多周期特性加權循環平穩特征檢測算法，以實現對網絡的發現與識別。各網絡基本特征如下表所示（見表1）。

結語

以往電力通信專網建設中大量使用光纖線路進行組網。在這種建設模式下，一旦發生自然災害，勢必會對對電力通信專網中光纜線路的正常運行產生嚴重不良影響，光纜線路極易發生大面積中斷故障，影響電力通信專網的不間斷運行。更為關鍵的是，當前技術條件下針對光纜線路的搶修必須滿足適當的條件，耗時較長，因此勢必會嚴重威脅到電力通信專網的安全穩定運行。針對這一問題，為確保電力通信的安全與穩定，就必須考慮在緊急情況下的的電力系統應急通信網絡，引入無線通信技術以彌補傳統光纖線路傳輸存在的局限性，構建基于無線通信的電力通信專網組網方案。本文即圍繞電力通信專網中無線通信技術的具體應用問題展開分析，并研究了在多種無線通信網絡技術異構并存情況下的網絡識別技術方法，望能夠促進電力通信專網整體運行性能的進一步提升與優化。

【參考文獻】：

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