T D-L T E在電網(wǎng)無線專網(wǎng)中的應(yīng)用研究

馬 斌

（華信咨詢?cè)O(shè)計(jì)研究院有限公司，杭州 310014）

近年來，通信技術(shù)水平不斷提高，人們的通信需要呈現(xiàn)多樣化特點(diǎn)，電網(wǎng)無線專網(wǎng)在這一背景中要想提升運(yùn)行穩(wěn)定性，及時(shí)滿足用戶需要，務(wù)必應(yīng)用TD-LTE技術(shù)，這不僅能夠優(yōu)化電網(wǎng)建設(shè)效果，而且還能提高該技術(shù)應(yīng)用率，有利于降低電網(wǎng)運(yùn)行成本。從中能夠看出，本文這一論題具有探究意義，具體分析如下。

1 TD-LTE技術(shù)基本介紹

1.1 定義

該技術(shù)屬于無線寬帶技術(shù)，又被稱為L(zhǎng)TE-TDD，它是在OFDMA技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，現(xiàn)廣泛應(yīng)用于通信領(lǐng)域，其覆蓋范圍較廣泛，并且使用者較多，TD-LTE技術(shù)應(yīng)用于電網(wǎng)無線裝網(wǎng)，能夠滿足電網(wǎng)建設(shè)需要。

其組網(wǎng)方式細(xì)分為兩種，第一種即1.8GHz頻段，第二種即230MHz，下文據(jù)此介紹了技術(shù)特點(diǎn)。

1.2 特點(diǎn)

1.8GHz頻段：應(yīng)用帶寬為20MHz，具有靈活配置、大容量等特點(diǎn)，并且適用行業(yè)較廣，常用于機(jī)場(chǎng)、運(yùn)營(yíng)商、交通業(yè)、政府機(jī)構(gòu)、運(yùn)輸業(yè)等。該頻段極易受天氣因素影響，并且抵御干擾能力相對(duì)較弱。

230MHz頻段：所需帶寬為12MHz，常用于氣象、能源、地礦、軍隊(duì)、水利、輕工業(yè)、地震等領(lǐng)域。其抵御干擾能力相對(duì)較強(qiáng)，對(duì)比于高頻段，無線覆蓋范圍較大，并且信號(hào)傳播距離較遠(yuǎn)。

結(jié)合上述兩種頻段特點(diǎn)來分析TD-LTE技術(shù)，電網(wǎng)專網(wǎng)規(guī)劃期間，既要控制規(guī)劃成本，又要優(yōu)選適合的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方案，確保時(shí)延、速度、可靠性等方面的特點(diǎn)被及時(shí)滿足。

2 電網(wǎng)無線專網(wǎng)業(yè)務(wù)需求

2.1 需求分析

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不斷提高，電力需要相應(yīng)增加，為了確保電網(wǎng)無線專網(wǎng)業(yè)務(wù)需要被及時(shí)滿足，促進(jìn)電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行，務(wù)必做好電力通信工作。業(yè)務(wù)分類主要有兩種，第一種即中低可靠性業(yè)務(wù)，具體包括環(huán)境狀態(tài)監(jiān)控、用電信息采集、電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)、配網(wǎng)搶修等；第二種即高可靠性業(yè)務(wù)，具體包括負(fù)荷控制業(yè)務(wù)、配電自動(dòng)化、電動(dòng)汽車充電樁、費(fèi)控業(yè)務(wù)、負(fù)荷控制業(yè)務(wù)、分布式電源接入[1]。

2.2 TD-LTE技術(shù)應(yīng)用必要性

智能電網(wǎng)業(yè)務(wù)內(nèi)容較多，并且分布不夠集中，雖然能夠應(yīng)用高效傳輸能力的光纖通信法，但其應(yīng)用成本較高，施工時(shí)間較長(zhǎng)，不能實(shí)現(xiàn)用電終端的大范圍覆蓋，現(xiàn)如今，常用CDMA業(yè)務(wù)以及流量業(yè)務(wù)來滿足無線通信需要。電力業(yè)務(wù)借助公網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)來滿足需要，雖然這種方式無需網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃以及運(yùn)維管理，僅定期繳納租賃費(fèi)用，但并不能真正滿足電能安全供應(yīng)、信息及時(shí)傳遞的需要。為更好的迎合電力業(yè)務(wù)需求，務(wù)必在短時(shí)間內(nèi)建設(shè)電網(wǎng)無線專網(wǎng)，并具備大范圍覆蓋、較強(qiáng)通信能力、支持靈活調(diào)度、同頻組網(wǎng)效果等優(yōu)勢(shì)，TD-LTE技術(shù)在提供定制設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，具有良好的資源優(yōu)勢(shì)和技術(shù)優(yōu)勢(shì)，因此，該技術(shù)應(yīng)用于電網(wǎng)無線專網(wǎng)符合時(shí)代發(fā)展趨勢(shì)。

3 電網(wǎng)無線專網(wǎng)中TD-LTE技術(shù)具體應(yīng)用

優(yōu)選無線頻譜的過程中，確保其滿足“低成本、大范圍覆蓋”這一需要，同時(shí)，這還能大大加快網(wǎng)絡(luò)建設(shè)速度，提高數(shù)據(jù)資源分配的合理性和準(zhǔn)確性，及時(shí)滿足行業(yè)信息需要。應(yīng)用以下幾種技術(shù)輔助LTE系統(tǒng)設(shè)計(jì)，這不僅能夠優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，而且還能提升系統(tǒng)性能，縮短數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間。

3.1 關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用

載波聚合技術(shù)：該技術(shù)通過融合載波方式完成頻點(diǎn)到資源的有效轉(zhuǎn)換，借此提高峰值速度，引導(dǎo)資源快速傳輸，及時(shí)滿足用戶對(duì)大容量信息的需要，以免因信息延時(shí)傳遞，影響用戶數(shù)據(jù)傳輸操作。

頻譜感知技術(shù)：這一技術(shù)在處理頻譜效率低下問題中發(fā)揮了重要作用，如果感知系統(tǒng)存在干擾現(xiàn)象，但未能及時(shí)規(guī)避，那么極易因干擾問題影響數(shù)據(jù)傳輸速度。及時(shí)、高效必然系統(tǒng)干擾，即技術(shù)預(yù)測(cè)干擾后對(duì)其針對(duì)性消除，以免信號(hào)傳輸受干擾影響，同時(shí)，小區(qū)廣播功能能夠正常發(fā)揮。

軟件無線電技術(shù)：借助軟件無線電構(gòu)架引導(dǎo)軟件系統(tǒng)順利升級(jí)，這既能起到業(yè)務(wù)拓展的積極作用，又能提高投入資金利用效率，確保電力系統(tǒng)運(yùn)維成本整體降低。

自適應(yīng)高階調(diào)制技術(shù)：利用自適應(yīng)調(diào)制與編碼技術(shù)能夠起到良好的抗干擾作用，其中，高階調(diào)制具有較高比特率，在服務(wù)質(zhì)量?jī)?yōu)化、吞吐量提升等方面有良好的應(yīng)用效果。

3.2 應(yīng)用意義及前景

3.2.1 應(yīng)用意義

TD-LTE技術(shù)應(yīng)用于電網(wǎng)無線專網(wǎng)，能夠大大提高單位時(shí)間的數(shù)據(jù)吞吐率，同時(shí)，電網(wǎng)覆蓋范圍會(huì)逐漸擴(kuò)大。此外，它通過發(fā)揮頻率利用率優(yōu)勢(shì)來提高數(shù)據(jù)傳輸速度，確保用戶用電、用網(wǎng)需要被及時(shí)滿足，這對(duì)智能電網(wǎng)有序發(fā)展有重要意義，有利于優(yōu)化配電網(wǎng)模式與應(yīng)急通信模式間的協(xié)調(diào)效果。

3.2.2 應(yīng)用前景

TD-LTE技術(shù)應(yīng)用于智能家居，即交互終端、插座均具有智能化特點(diǎn)，各類設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)連接進(jìn)行智能管理，設(shè)備自動(dòng)化分析用戶用電需要，并深入分析用電信息，及時(shí)滿足用戶用電交互體驗(yàn)需要。在此期間，TD-LTE彰顯可靠性、靈活操作優(yōu)勢(shì)，即使網(wǎng)絡(luò)非覆蓋范圍內(nèi)的電氣設(shè)備也能順利處理信息服務(wù)問題。

TD-LTE技術(shù)應(yīng)用于計(jì)量自動(dòng)化，具體指的是，應(yīng)用于變壓器、低壓計(jì)量點(diǎn)的電量分析和信息采集，這不僅解放勞動(dòng)力資源，而且還能降低數(shù)據(jù)抄錯(cuò)率，提高數(shù)據(jù)抄記效率。與此同時(shí)，TDLTE技術(shù)還能對(duì)供電數(shù)據(jù)及時(shí)預(yù)測(cè)，這對(duì)電網(wǎng)有序運(yùn)行、安全運(yùn)行有保障作用[2]。

4 結(jié)束語

綜上所述，隨著信息技術(shù)的不斷升級(jí)，TD-LTE技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)越來越顯著，將其應(yīng)用于電網(wǎng)無線專網(wǎng)中，不僅能夠滿足多樣化業(yè)務(wù)需要，而且還能充分發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢(shì)，大大提高數(shù)據(jù)資源利用率，降低運(yùn)行成本。除此之外，TD-LTE技術(shù)的應(yīng)用范圍會(huì)不斷擴(kuò)大，及時(shí)迎合智能電網(wǎng)信息化建設(shè)需要，這對(duì)智能電網(wǎng)持續(xù)發(fā)展、社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平提高有重要意義。

[1] 張正亮.基于TD-LTE無線專網(wǎng)技術(shù)在配網(wǎng)自動(dòng)化中的應(yīng)用研究[J].中國(guó)戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)：1-3.

[2] 劉功杰.TD-LTE技術(shù)在電力無線通信系統(tǒng)中的應(yīng)用分析[J].通訊世界，2017（21）：208-209.