唐文生

[摘 要]隨著我國配用電技術(shù)的不斷發(fā)展，智能配用電網(wǎng)的建設(shè)已經(jīng)開始逐步實(shí)施自動(dòng)化、信息化和互動(dòng)化，無線通信技術(shù)可以彌補(bǔ)目前配用電網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)的單一化、覆蓋面不廣的缺陷，降低配用電網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)與電網(wǎng)的相關(guān)性。針對(duì)配用電系統(tǒng)業(yè)務(wù)的需求和現(xiàn)狀，通過分析無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的特點(diǎn)，探討各種無線通信技術(shù)在配用電通信網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用。

[關(guān)鍵詞]無線通信；配用電通信網(wǎng)絡(luò)；3G；WiMAX；WSN

一、無線公網(wǎng)在配用電通信網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用

無線公網(wǎng)利用公共的無線網(wǎng)絡(luò)資源，無需單獨(dú)組建專用網(wǎng)絡(luò)，前期不需要大量投入，不僅具有極大的覆蓋范圍，還有較為靈活的組網(wǎng)接入方式；通用分組無線服務(wù)技術(shù)（General Packet Radio Service，GPRS）是GSM移動(dòng)電話用戶可用的一種移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，GPRS和以往連續(xù)在頻道傳輸?shù)姆绞讲煌?，是以封包形式來傳輸，因此使用者所?fù)擔(dān)的費(fèi)用是以其傳輸資料單位計(jì)算，并非使用其整個(gè)頻道，理論上較為便宜；第三代移動(dòng)通信技術(shù)（3rd-generation，3G）指支持高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆涓C移動(dòng)通訊技術(shù)，能夠同時(shí)傳送聲音及數(shù)據(jù)信息，速率一般在幾百kbps以上，不僅具有傳輸速率高、高安全性、高可靠性等特點(diǎn)。而且具有精確的數(shù)據(jù)對(duì)時(shí)和同步能力，抗干擾能力，性能比GPRS技術(shù)更加優(yōu)越。第四代移動(dòng)通信（4th-generation，4G）能夠以100Mbps的速度下載，比撥號(hào)上網(wǎng)快50倍，上傳的速度也能達(dá)到50Mbps，并能夠滿足幾乎所有用戶對(duì)于無線服務(wù)的要求，4G LTE Advanced采用載波聚合技術(shù)，下行峰值速度可達(dá)150Mbps；3G/4G應(yīng)用到配用電通信網(wǎng)絡(luò)中其優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)在：3G/4G的高速數(shù)據(jù)傳輸速度滿足了電力系統(tǒng)大量信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊螅咚倏煽康臄?shù)據(jù)交互為智能電網(wǎng)開放性地兼容各類設(shè)備提供了可靠的通信機(jī)制；基于無線公網(wǎng)的無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)建設(shè)投資小，應(yīng)用范圍廣，網(wǎng)絡(luò)組建靈活、方便快捷，地域范圍和網(wǎng)絡(luò)密度的適應(yīng)性好。

二、無線專網(wǎng)在配用電通信網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用

（一）無線專網(wǎng)適用于以平原或丘陵為主的地域，且用戶分布密度高的地區(qū)。相對(duì)于無線公網(wǎng)，無線專網(wǎng)具有實(shí)時(shí)性高和安全性高的特點(diǎn)，因此適合于大用戶負(fù)荷控制、負(fù)荷峰谷差大或負(fù)荷供應(yīng)緊張的用戶，以及特殊環(huán)境下的定向通信。

（二）全球微波接入互操作（Worldwide Interoperability for Microwave Access， WiMAX）是一種無線寬帶城域網(wǎng)接入技術(shù)，WiMAX 網(wǎng)絡(luò)體系由核心網(wǎng)和接入網(wǎng)組成。相對(duì)于Wi-Fi，WiMAX能夠在更廣闊的地域范圍內(nèi)提供最后一公里的寬帶連接性，WiMAX無線接入技術(shù)具有便捷的網(wǎng)絡(luò)管理和配置方式、靈活的組網(wǎng)形式、非常高的性價(jià)比；在安全性能方面，WiMAX技術(shù)支持內(nèi)外網(wǎng)的物理隔離，具有很高的安全性；在可擴(kuò)展性方面，WiMAX 技術(shù)也具有無線公網(wǎng)所難以比擬的優(yōu)越性能。

（三）多載波無線信息本地環(huán)路（Multi-Carrier Wireless Information Local Loop，McWiLL）是北京信威基于SCDMA衍生出來的寬帶無線技術(shù)， McWiLL與Wi-Fi和CDMA 1XDO的兼容效果都很好，基本符合了標(biāo)準(zhǔn)化組織的要求。McWiLL提供寬帶多媒體業(yè)務(wù)，McWiLL可以同時(shí)支持語音業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、多媒體，是語音數(shù)據(jù)一體化的寬帶多媒體無線接入系統(tǒng)；McWiLL系統(tǒng)容量高，單基站占用5MHz的載頻帶寬，最高吞吐量為15Mbit/s，終端最高吞吐量為3Mbit/s，最多能支持并發(fā)300路語音，是目前可商用的、支持移動(dòng)性的寬帶無線接入系統(tǒng)；McWiLL支持多種模式的終端，McWiLL支持固定、便攜、全移動(dòng)模式下的各種應(yīng)用，方便運(yùn)營商利用一張網(wǎng)絡(luò)發(fā)展不同類型的用戶；McWiLL終端類型豐富，McWiLL目前可商用的終端有桌面式CPE、PCMCIA卡、M-IAD、無線伴侶、有/無線話機(jī)、PDA等類型。

（四）分時(shí)長期演進(jìn)（Time Division Long Term Evolution，TD-LTE）是由阿爾卡特-朗訊、諾基亞西門子通信、大唐電信、華為技術(shù)、中興通訊、中國移動(dòng)等共同開發(fā)的第四代（4G）移動(dòng)通信技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)。

三、無線局域網(wǎng)在配用電通信網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用

（一）無線局域網(wǎng)（Wireless Local Area Networks； WLAN）利用射頻（Radio Frequency； RF）的技術(shù)，取代雙絞銅線（Coaxial）所構(gòu)成的局域網(wǎng)絡(luò)，使得無線局域網(wǎng)絡(luò)能利用簡(jiǎn)單的存取架構(gòu)讓用戶透過它， WLAN 技術(shù)適用于地域范圍廣、分散度高的場(chǎng)合，可解決中距離較高速數(shù)據(jù)接入。

（二）當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的WLAN 標(biāo)準(zhǔn)是Wi-Fi，Wi-Fi是一個(gè)無線網(wǎng)路通信技術(shù)的品牌，由Wi-Fi聯(lián)盟（Wi-Fi Alliance）所持有，目的是改善基于IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)的無線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品之間的互通性。Wi-Fi特別適合支持供電局下屬的業(yè)務(wù)單位之間的通信，用Wi-Fi技術(shù)方式方式開通寬帶接入的服務(wù)包括數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、VoIP 語音業(yè)務(wù)、視頻業(yè)務(wù)等，還可用于配網(wǎng)自動(dòng)化的通信系統(tǒng)，支持各類DTU，F(xiàn)TU，TTU 數(shù)據(jù)的傳輸。

（三）無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（Wireless Sensor Network， WSN）是由大量的靜止或移動(dòng)的傳感器以自組織和多跳的方式構(gòu)成的無線網(wǎng)絡(luò)，以協(xié)作地感知、采集、處理和傳輸網(wǎng)絡(luò)覆蓋地理區(qū)域內(nèi)被感知對(duì)象的信息，并最終把這些信息發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)的所有者，目前應(yīng)用較多的無線傳感器通信技術(shù)包括ZigBee和RF433 等。

（四）在電力線通信技術(shù)產(chǎn)品成熟的同時(shí)，更加實(shí)用的一個(gè)新的技術(shù)也正在開發(fā)中，它就是融合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和芯片。網(wǎng)絡(luò)融合，就是將目前的有線、無線、電力線通信技術(shù)融合到一個(gè)芯片上。單芯片具備兩個(gè)以上網(wǎng)絡(luò)的能力，解決了現(xiàn)實(shí)中一個(gè)網(wǎng)絡(luò)不能實(shí)現(xiàn)應(yīng)用覆蓋和功能拓展。例如，適用于電網(wǎng)和智能電網(wǎng)的HomePlug GP 和ZigBee 融合芯片，它從電網(wǎng)延伸到電網(wǎng)附近的空間。適用于家庭娛樂的有線電視超寬帶和超寬帶無線融合芯片，將有線和無線寬帶混合和復(fù)接。適用于家庭網(wǎng)絡(luò)的HomePlug AV 和Wi-Fi 融合芯片，為多媒體應(yīng)用的提供了新的有競(jìng)爭(zhēng)力的解決方案。

四、結(jié)語

目前無線通信領(lǐng)域各種技術(shù)的互補(bǔ)性日趨明顯，主要表現(xiàn)在不同的接入技術(shù)具有不同的覆蓋范圍、不同的適用區(qū)域、不同的技術(shù)特點(diǎn)、不同的接入速率。如3G 和WLAN、WSN 等，都可實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)效應(yīng)。3G 可解決廣域無縫覆蓋和強(qiáng)漫游的移動(dòng)性需求；WLAN 可解決中距離的較高速數(shù)據(jù)接入；WSN 可實(shí)現(xiàn)近距離的無線接入。無線通信技術(shù)可以減少配用電通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)費(fèi)用、建設(shè)周期，提高電網(wǎng)應(yīng)對(duì)惡劣環(huán)境的能力，彌補(bǔ)目前配用電通信方式的單一化、覆蓋面不廣的缺陷，降低電力通信網(wǎng)絡(luò)與電網(wǎng)的相關(guān)性，解決通信孤島的接入問題。

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