1電力無線專網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀分析

隨著智能電網(wǎng)建設的展開，電力業(yè)務對可靠性、安全性的需求不斷提高，電力無線專網(wǎng)建設受到越來越多的關注。智能電網(wǎng)配用電業(yè)務終端點多面廣且分布分散，光纖通信方式雖然具備業(yè)務傳輸能力強的優(yōu)勢，但部署施工難度大、成本高，無法滿足對海量配用電終端的全覆蓋[1]。隨著無線寬帶通信技術的迅猛發(fā)展，作為電力有線光纖通信的補充手段，無線通信對電力配[2]用[3]電側業(yè)務的支持能力已經(jīng)得到了較大的提高，越來越多的電力通信業(yè)務考慮使用無線通信進行承載。

目前，配用電網(wǎng)多采用租用電信運營商提供的 GPRS、CDMA 業(yè)務作為信息采集等業(yè)務的無線通信手段[4]。公網(wǎng)雖然無需網(wǎng)絡部署和后期維護，僅需向運營商交納租賃費用，但這種以公眾語音通話和數(shù)據(jù)業(yè)務為最高優(yōu)先級的網(wǎng)絡，始終無法滿足電力業(yè)務信息安全、實時性以及服務質量的需求。因此，建設無線專網(wǎng)成為智能電網(wǎng)電力通信發(fā)展的必然趨勢。

LTE230 系統(tǒng)是工作在 230MHz 頻段的無線專網(wǎng)通信系統(tǒng)[5]，低頻段覆蓋距離遠的特點使其在建網(wǎng)和后期維護成本上皆優(yōu)于其它系統(tǒng)。另外在頻率使用政策上，針對 230MHz 頻段，國家無線電管理委員會發(fā)布的《關于印發(fā)民用超短波遙測、遙控、數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務頻段規(guī)劃的通知》[6]（國無管[1991]5 號）中規(guī)定，電力行業(yè)擁有專用的 40 個授權頻點。因此，LTE230系統(tǒng)在電力行業(yè)中基于頻率使用政策上的天然優(yōu)勢，結合 4G LTE 先進技術及廣覆蓋優(yōu)勢，在電力配用電領域具有良好的推廣應用價值。

2基于 LTE230 系統(tǒng)的電力無線通信專網(wǎng)

現(xiàn)有的電力無線通信專網(wǎng)系統(tǒng)主要包括 LTE230 系統(tǒng)、230 數(shù)傳電臺和 1800MHz 無線寬帶通信系統(tǒng)等技術體制。電力無線專網(wǎng)技術體制的選擇主要考慮三方面因素：單基站覆蓋半徑、與電力業(yè)務的適用性、傳輸速率大小。

傳統(tǒng) 230 數(shù)傳電臺雖然覆蓋能力與 LTE230 系統(tǒng)相當，但是僅能提供低速率的窄帶數(shù)據(jù)傳輸，不能滿足智能電網(wǎng)發(fā)展所需的大帶寬、高速率需求；而目前的無線寬帶通信系統(tǒng)大多工作在 1800MHz 等高頻段，雖然數(shù)據(jù)傳輸能力較強，但單站的覆蓋能力方面較弱，建網(wǎng)和運維成本很高，且都基于通用標準設計，與電力業(yè)務的結合能力一般。LTE230 系統(tǒng)正是從這三方面考慮，結合電力行業(yè)應用需求，既具備廣覆蓋優(yōu)勢，又為電力行業(yè)定制開發(fā)，同時具備寬帶傳輸能力，是電力配用電應用中通信體制的較好選擇。下面具體闡述 LTE230 電力無線通信專網(wǎng)在智能電網(wǎng)配用電領域的應用優(yōu)勢。

2.1 單基站覆蓋半徑智能電網(wǎng)配用電業(yè)務終端分布范圍廣且分散，采用廣覆蓋基站不僅能減少同等面積下基站的數(shù)量，更能降低網(wǎng)絡規(guī)劃、網(wǎng)絡優(yōu)化的復雜度，實現(xiàn)通信網(wǎng)絡的無縫覆蓋，減少基站邊緣弱覆蓋、盲區(qū)出現(xiàn)的概率，降低終端切換可能性，從而提高電力通信的穩(wěn)定性和可靠性。

覆蓋能力不僅是無線通信系統(tǒng)的重要指標，更直接影響到網(wǎng)絡的成本。這里的成本不僅包括硬件成本，同時包括站址的租金、工程安裝、供電、人員維護成本。因此，覆蓋能力是電力通信選擇何種通信系統(tǒng)的關鍵因素之一。

在同等條件下，根據(jù)實測數(shù)據(jù)建立 Okumuram- Hata 模型，分別對工作在 230MHz、400MHz、1400MHz、1800MHz、2400MHz 頻段的通信系統(tǒng)覆蓋能力進行仿真測試，從測試結果可以看出，230MHz 頻段的覆蓋能力是 2400MHz 頻段的 5.5 倍，不同頻段的覆蓋能力如圖 1 所示。

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