試論衛(wèi)星通信技術(shù)在電力應(yīng)急通信中的應(yīng)用

李鍇

摘要電力通信網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性受多方面的影響，比如自然災(zāi)害的影響，嚴(yán)重時(shí)，可能會(huì)使電力通信網(wǎng)絡(luò)癱瘓，也使電網(wǎng)不能安全運(yùn)行。而衛(wèi)星通信技術(shù)則可以拯救這種情況，能對(duì)電力應(yīng)急通信進(jìn)行及時(shí)的維修，在電力應(yīng)急通信中，主要采用的是VSAT衛(wèi)星通信技術(shù)，本文就針對(duì)此衛(wèi)星通信技術(shù)在電力應(yīng)急通信中的應(yīng)用展開(kāi)探討。

關(guān)鍵詞衛(wèi)星通信技術(shù)；電力應(yīng)急通信；應(yīng)用

衛(wèi)星通信應(yīng)急系統(tǒng)通過(guò)指揮中心遠(yuǎn)程聯(lián)絡(luò)應(yīng)急搶修現(xiàn)場(chǎng)，來(lái)解決電力通信網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)的故障，使電力通信的網(wǎng)絡(luò)保持暢通。

1衛(wèi)星應(yīng)急通信建設(shè)的必要性

在巨大的自然災(zāi)害影響下，災(zāi)區(qū)的電力系統(tǒng)往往處于癱瘓狀態(tài)，無(wú)法進(jìn)行通信數(shù)據(jù)和圖像的傳輸業(yè)務(wù)，給處于災(zāi)區(qū)中心的人造成無(wú)法與外界聯(lián)系的恐慌心理，這成為電力企業(yè)需要研究并解決的問(wèn)題。將衛(wèi)星通信技術(shù)運(yùn)用到電力通信應(yīng)急中，有效發(fā)揮它的優(yōu)良特性，比如不受環(huán)境、時(shí)間、地點(diǎn)限制，開(kāi)通簡(jiǎn)單，組網(wǎng)方式靈活方便，傳輸距離遠(yuǎn)，能同時(shí)連接多處網(wǎng)址，也能解決通信數(shù)據(jù)和圖像業(yè)務(wù)的雙向傳輸需求，當(dāng)災(zāi)害發(fā)生時(shí)，能第一時(shí)間開(kāi)通，向人們傳遞災(zāi)區(qū)的外界人們測(cè)不到的信息，并保持信息的準(zhǔn)確性和實(shí)效性，使外界人們能及時(shí)根據(jù)災(zāi)情，作出相應(yīng)的救濟(jì)措施，為解救災(zāi)區(qū)人們贏得第一時(shí)間。

常見(jiàn)的衛(wèi)星通信系統(tǒng)有四種，其一是衛(wèi)星地面站，是指揮救災(zāi)的中心部，覆蓋范圍比較廣，在覆蓋范圍內(nèi)可以對(duì)災(zāi)區(qū)進(jìn)行指揮和通信。其中的一個(gè)限制就是不能移動(dòng)。其二是應(yīng)急通信車，可以作為車載指揮車，聽(tīng)其名字，就可知其可以移動(dòng)，機(jī)動(dòng)能力強(qiáng)，無(wú)限集群、數(shù)字圖傳系統(tǒng)、超短波電臺(tái)、短波都可以在車內(nèi)集成，覆蓋范圍內(nèi)的通信能力也可以通過(guò)衛(wèi)星鏈路實(shí)現(xiàn)。但是因?yàn)樗强梢砸苿?dòng)的，不可避免的受到路面平整度的限制。其三是機(jī)動(dòng)便攜站，具有應(yīng)急通信車的作用，打破路面限制，直接到達(dá)災(zāi)區(qū)，通過(guò)衛(wèi)星鏈路進(jìn)行災(zāi)情實(shí)況轉(zhuǎn)播，但是它有體積和重量方面的限制。其四是衛(wèi)星電話，作為終端設(shè)備，是信息指令互通的工具。災(zāi)情發(fā)生時(shí)，電力應(yīng)急通信可以及時(shí)啟用衛(wèi)星通信技術(shù)，使幾種通信系統(tǒng)能結(jié)合彼此的優(yōu)勢(shì)、彌補(bǔ)自身的限制，共同作用，能為災(zāi)區(qū)救助提供第一服務(wù)。

2衛(wèi)星通信傳輸技術(shù)及特點(diǎn)

VSAT衛(wèi)星通信是電力應(yīng)急通信網(wǎng)的手段之一。它的傳輸體制分為三類：TDM/TDMA、MF-TDMA、SCPC/I）AMA。

2.1TDM/Aloha TDMA

該體制呈星狀，遠(yuǎn)端站接收來(lái)自系統(tǒng)中心站的TDM載波，挑選信息進(jìn)行發(fā)送，以此來(lái)形成出境信道，入境信道的形成則是TDMA載波以競(jìng)爭(zhēng)的方式被遠(yuǎn)端站發(fā)送，遠(yuǎn)端站處于主戰(zhàn)入境的方向上。通信是通過(guò)信道建立碰撞重發(fā)實(shí)現(xiàn)的。

這種方式的主要特點(diǎn)是：這種體制實(shí)現(xiàn)通信的方式限制了它只能適合通信效率高、系統(tǒng)通信時(shí)間短，不要求實(shí)效性的場(chǎng)合。新技術(shù)的運(yùn)用，當(dāng)遠(yuǎn)端站的數(shù)量多時(shí)，Aloha衛(wèi)星通信系統(tǒng)采用這種體制，信道帶寬利用率會(huì)有所提高，但其通信時(shí)間依舊短，沒(méi)有多大的突破。

這種體制不能保證通信質(zhì)量，只適合用于小規(guī)模網(wǎng)絡(luò)和短消息傳輸。

2.2MF-TDMA

這種傳輸體制原理是網(wǎng)絡(luò)的所有站點(diǎn)，可根據(jù)通信的實(shí)際情況，選擇由原來(lái)系統(tǒng)中的高速TDMA載波分解的不同速率的小TDMA載波進(jìn)行通信。

這種傳輸體制特點(diǎn)：處理信息靈活方便，基于此體制是在傳統(tǒng)的時(shí)分多址方式的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)，系統(tǒng)可以調(diào)頻和調(diào)速。單一平臺(tái)可以進(jìn)行星狀、全網(wǎng)狀、混合狀的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，適應(yīng)于星狀、全網(wǎng)狀業(yè)務(wù)的應(yīng)用，但不適用于樹(shù)狀業(yè)務(wù)的應(yīng)用。這種體制需要建立同步的幀，來(lái)支持系統(tǒng)通過(guò)TDMA的成幀格式來(lái)傳輸信息。TSMA的載波速率與幀的效率成正相關(guān)。純的TDMA體制受限于昂貴的價(jià)格，不被廣泛使用。

2.3SCPC/DAMA

該傳輸體制是在FDMA的基礎(chǔ)上改造而來(lái)的，它能借助于載波方式，實(shí)現(xiàn)各個(gè)信道按照占用需求在兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行通信的目的。針對(duì)于該系統(tǒng)的信令廣播信道都有設(shè)置，遠(yuǎn)端站點(diǎn)可以通過(guò)SCPC方式進(jìn)行兩點(diǎn)的通信，且支持DAMA根據(jù)需求進(jìn)行分配以回傳信息。

它的特點(diǎn)就是：比TDMA通信效率高，因?yàn)樗鼘?duì)信息的處理方式是頻分多址；支持DAMA根據(jù)需求進(jìn)行分配以反向回傳信息，使得空間信道資源的利用率得到提高；載波中斷后能輕易恢復(fù)，因?yàn)樵摌I(yè)務(wù)信道的載波形式是連續(xù)不間斷的；該體制彌補(bǔ)了TDMA的缺陷，不會(huì)受到成本價(jià)格的限制；可以自動(dòng)申請(qǐng)分配信道；網(wǎng)絡(luò)傳輸方式是星型、多級(jí)星型。

2.4綜合比較

通過(guò)對(duì)3種傳輸技術(shù)在擴(kuò)展衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)、拓?fù)涞慕ㄔO(shè)性能、提升網(wǎng)絡(luò)應(yīng)對(duì)業(yè)務(wù)的能力三方面進(jìn)行綜合比較，SCPC/TDMA系統(tǒng)因具有擴(kuò)展性強(qiáng)和靈活的特質(zhì)脫穎而出，成為電力應(yīng)急通信中比較受歡迎的衛(wèi)星通信技術(shù)。

3衛(wèi)星通信技術(shù)在電力應(yīng)急通信中的應(yīng)用

3.1電力通信中，衛(wèi)星通信組網(wǎng)方案

在電力應(yīng)急通信中，衛(wèi)星通信技術(shù)的主要任務(wù)就是實(shí)行雙向傳輸。縣調(diào)范圍的VSAT網(wǎng)絡(luò)方案主要應(yīng)用于業(yè)務(wù)量少、實(shí)效低的幾個(gè)小站之間的通信，組網(wǎng)時(shí)，采取遠(yuǎn)端小站、變電所、調(diào)度部門(mén)這樣的雙跳方式連接系統(tǒng)。地調(diào)范圍的VSAT組網(wǎng)方案主要用于數(shù)量規(guī)模大的站點(diǎn)通信，組網(wǎng)時(shí)，采取的是單跳方式連接系統(tǒng)。省級(jí)系統(tǒng)VSAT網(wǎng)絡(luò)方案是建立一個(gè)系統(tǒng)的負(fù)責(zé)全省范圍內(nèi)的站點(diǎn)通信，組網(wǎng)時(shí)，也是采用的單跳方式。

3.2衛(wèi)星應(yīng)急通信網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

根據(jù)綜合比較，發(fā)現(xiàn)SCPC/TDMA最適合用于電力應(yīng)急通信，某大型電網(wǎng)公司采用這種技術(shù)，使得其中的每一個(gè)站點(diǎn)和上一級(jí)節(jié)點(diǎn)站都能通信，衛(wèi)星信道鏈接可以根據(jù)不同的業(yè)務(wù)需求，進(jìn)行連接和斷開(kāi)，其過(guò)程具有自動(dòng)性衛(wèi)星寬帶可以根據(jù)業(yè)務(wù)不同的傳輸量進(jìn)行調(diào)整，其過(guò)程也具有自動(dòng)性。站點(diǎn)之間建立雙向通信是通過(guò)發(fā)射一個(gè)SCPC載波實(shí)現(xiàn)的。電力應(yīng)急通信建設(shè)方案中，在電網(wǎng)調(diào)度中心建立中心站點(diǎn)，其要求就是“一發(fā)射和六十接收”，各電廠站點(diǎn)可以通過(guò)“一發(fā)射和兩接收”的遠(yuǎn)程端點(diǎn)進(jìn)行自由通信，后期。遠(yuǎn)端站在原來(lái)的基礎(chǔ)上進(jìn)行系統(tǒng)更新處理，就可以實(shí)現(xiàn)和其他的遠(yuǎn)端站之間進(jìn)行雙向自由通信的目的，這是借用系統(tǒng)臨時(shí)分配的子載波進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。

4結(jié)論

衛(wèi)星通信技術(shù)作為電力應(yīng)急通信系統(tǒng)鑒于其優(yōu)良特性，開(kāi)通容易，傳輸距離長(zhǎng)，能雙向傳輸圖文圖像，能與外界聯(lián)系，為救災(zāi)提供了第一手幫助，在電力應(yīng)急中發(fā)揮絕對(duì)的指揮優(yōu)勢(shì)，從而使電力通信系統(tǒng)及時(shí)恢復(fù)，維持正常狀態(tài)。它是電力通信系統(tǒng)正常運(yùn)行的技術(shù)保障。