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)的建設已經(jīng)開始逐步實施自動化、信息化和互動化，無線通信技術(shù)可以彌補目前配用電網(wǎng)通信網(wǎng)絡的單一化、覆蓋面不廣的缺陷，降低配用電網(wǎng)通信網(wǎng)絡與電網(wǎng)的相關性。針對配用電系統(tǒng)業(yè)務的需求和現(xiàn)狀，通過分析無線通信網(wǎng)絡技術(shù)的特點，探討各種無線通信技術(shù)在配用電通信網(wǎng)絡中的應用。

[關鍵詞]無線通信；配用電通信網(wǎng)絡；3G；WiMAX；WSN

一、無線公網(wǎng)在配用電通信網(wǎng)絡中的應用

無線公網(wǎng)利用公共的無線網(wǎng)絡資源，無需單獨組建專用網(wǎng)絡，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；通用分組無線服務技術(shù)（General Packet Radio Service，GPRS）是GSM移動電話用戶可用的一種移動數(shù)據(jù)業(yè)務，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，因此使用者所負擔的費用是以其傳輸資料單位計算，并非使用其整個頻道，理論上較為便宜；第三代移動通信技術(shù)（3rd-generation，3G）指支持高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆涓C移動通訊技術(shù)，能夠同時傳送聲音及數(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。而且具有精確的數(shù)據(jù)對時和同步能力，抗干擾能力，性能比GPRS技術(shù)更加優(yōu)越。第四代移動通信（4th-generation，4G）能夠以100Mbps的速度下載，比撥號上網(wǎng)快50倍，上傳的速度也能達到50Mbps，并能夠滿足幾乎所有用戶對于無線服務的要求，4G LTE Advanced采用載波聚合技術(shù)，下行峰值速度可達150Mbps；3G/4G應用到配用電通信網(wǎng)絡中其優(yōu)勢主要表現(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?，高速可靠的?shù)據(jù)交互為智能電網(wǎng)開放性地兼容各類設備提供了可靠的通信機制；基于無線公網(wǎng)的無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)建設投資小，應用范圍廣，網(wǎng)絡組建靈活、方便快捷，地域范圍和網(wǎng)絡密度的適應性好。

二、無線專網(wǎng)在配用電通信網(wǎng)絡中的應用

（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)。相對于無線公網(wǎng)，無線專網(wǎng)具有實時性高和安全性高的特點，因此適合于大用戶負荷控制、負荷峰谷差大或負荷供應緊張的用戶，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)絡體系由核心網(wǎng)和接入網(wǎng)組成。相對于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)絡管理和配置方式、靈活的組網(wǎng)形式、非常高的性價比；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，基本符合了標準化組織的要求。McWiLL提供寬帶多媒體業(yè)務，McWiLL可以同時支持語音業(yè)務、數(shù)據(jù)業(yè)務、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、全移動模式下的各種應用，方便運營商利用一張網(wǎng)絡發(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、PDA等類型。

（四）分時長期演進（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、中國移動等共同開發(fā)的第四代（4G）移動通信技術(shù)與標準。

三、無線局域網(wǎng)在配用電通信網(wǎng)絡中的應用

（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，使得無線局域網(wǎng)絡能利用簡單的存取架構(gòu)讓用戶透過它， WLAN 技術(shù)適用于地域范圍廣、分散度高的場合，可解決中距離較高速數(shù)據(jù)接入。

（二）當前應用最為廣泛的WLAN 標準是Wi-Fi，Wi-Fi是一個無線網(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標準的無線網(wǎng)絡產(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包括數(shù)據(jù)業(yè)務、VoIP 語音業(yè)務、視頻業(yè)務等，還可用于配網(wǎng)自動化的通信系統(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（Wireless Sensor Network， WSN）是由大量的靜止或移動的傳感器以自組織和多跳的方式構(gòu)成的無線網(wǎng)絡，以協(xié)作地感知、采集、處理和傳輸網(wǎng)絡覆蓋地理區(qū)域內(nèi)被感知對象的信息，并最終把這些信息發(fā)送給網(wǎng)絡的所有者，目前應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，更加實用的一個新的技術(shù)也正在開發(fā)中，它就是融合網(wǎng)絡技術(shù)和芯片。網(wǎng)絡融合，就是將目前的有線、無線、電力線通信技術(shù)融合到一個芯片上。單芯片具備兩個以上網(wǎng)絡的能力，解決了現(xiàn)實中一個網(wǎng)絡不能實現(xiàn)應用覆蓋和功能拓展。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接。適用于家庭網(wǎng)絡的HomePlug AV 和Wi-Fi 融合芯片，為多媒體應用的提供了新的有競爭力的解決方案。

四、結(jié)語

目前無線通信領域各種技術(shù)的互補性日趨明顯，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、不同的接入速率。如3G 和WLAN、WSN 等，都可實現(xiàn)互補效應。3G 可解決廣域無縫覆蓋和強漫游的移動性需求；WLAN 可解決中距離的較高速數(shù)據(jù)接入；WSN 可實現(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)絡的建設費用、建設周期，提高電網(wǎng)應對惡劣環(huán)境的能力，彌補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)絡與電網(wǎng)的相關性，解決通信孤島的接入問題。

參考文獻：

[1] 詹翊春. 電信級以太網(wǎng)的概念與關鍵特征[J].中國新通信， 2008， 10（1）：9-13.

[2]中國智能電網(wǎng)通信網(wǎng)絡解決方案[R]. 2010.

[3]雷煜卿，李建岐，侯寶素. 面向智能電網(wǎng)的配用電通信網(wǎng)絡研究[J].電網(wǎng)技術(shù)，2011， 35（12）：14-19.