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                                                                                  23 2018-04

                                                                                  太阳城官网_3G和4G无线通讯技能在电力ICT收集模式中的应用

                                                                                  责任编辑:太阳城官网   文章来源:网络整理

                                                                                          弁言

                                                                                    当前,信息与通讯、自动化、出产、打点等应用日益走向融合,信息收集与通讯收集融合在一个收集平台上,实现了数据信息传输、音视频集会会议、电话、传真、即时通讯等多种范例的应用处事,这种新型收集模式称为信息通讯技能(ICT,Information Communication Technology)收集模式。


                                                                                    ICT 收集模式不只是营业收集的融合,还带来了财富收集的融合,给各行业的通讯与信息收集带来建树、应用、运行、维护全进程的创新。


                                                                                    进入20 世纪90 年月以来, 移动通讯体系飞速成长,从传统的通讯营业逐渐向互联网、多媒体等宽带营业成长,为新一代电力ICT收集的无线接入带来新的选择。跟着3G 在全天下范畴的大局限商用,其已成为今朝通讯规模接头的热门,传输速度在支持静止状态下为2 Mbit/s,步行慢速移动情形中为384 kbit/s,高速移动下为144 kbit/s,定位于多媒体IP 营业。4G 将移动通讯推向更大的带宽,物理层回收OFDM-MIMO 技能,极大地进步了频谱服从,使数据通讯速度有了质的进步。


                                                                                    焦点网演进为全IP 收集,行使IPv6 提供了海量的IP 地点,同时提供了4 种QoS 程度,满意差异营业的处事需求,体系容量更大,成果更强。4G 的最大特点是可以或许在任那里所提供互联网的宽带接入, 同时提供信息通讯之外的按时定位、数据收罗、长途节制等综合成果。


                                                                                    因此,研究3G 和4G 无线通讯技能在新一代ICT 收集模式中的应用, 将无线通讯接入和电力通讯收集举办同一筹划, 充实思量电力营业和信息化成长的需求,使无线通讯技能更好地处事于电力体系,具有重要意义。


                                                                                    1. 3G 和4G 技能研究与应用的盼望


                                                                                    4G 移动通讯体系是今朝移动通讯规模的研究热门,固然3G 移动通讯体系比以往的移动收集有庞大的前进,可是离今朝用户对移动通讯体系的祈望仍有差距。以是,天下各地都睁开了4G的研究和接头。在中国,China 4G WORLD 于2009 年5 月13-14日在北京召开,集会会议内容包罗LTE(Long Term Evolution,恒久演进),VoLTE和Mobile Backhaul,研讨中LTE备受存眷。LTE是将来主流的移动通讯技能,LTE R8 尺度已于2009 年3 月完全冻结,意味着LTE 正式进入商用化研发的倒计时,完全可以或许满意2010年商用的必要。基于LTE -Advanced 的研究已经在3GPP(3rd Generation Partnership Project,第三代相助搭档打算)举办,3GPP 已经向ITU 提交了基于LTE 演进的4G 候选技能的初稿,2011 年头将会提交完备版本和自评估陈诉。


                                                                                    4G 通讯技能与3G 及现有通讯技能对比,具有通讯速率更快、收集频谱更宽、智能性更高、终端兼容性更好等利益。部门海表里专家以为,为了实现4G 移动通讯,在无线接入收集、焦点网和终端技能方面都必要举办深刻的厘革。


                                                                                    今朝关于4G 的研究许多,如多址方案、调制与编码、智能天线技能等,但基于电力体系的应用研究相比拟力单薄, 而4G 技能在电力信息体系中的理论及应用研究正是一个能带来可观的经济效益和社会效益的规模。


                                                                                    2. 3G 和4G 无线通讯技能在电力ICT 收集中的应用


                                                                                    2.1 应急通讯


                                                                                    在产生劫难、事情等紧张环境下,必要启动应急通讯体系成立事情现场的通讯。应急通讯体系的架构如图1 所示。

                                                                                  3G和4G无线通信手艺在电力ICT网络模式中的应用


                                                                                  图1 应急通讯体系


                                                                                  应急通讯批示车是现场通讯的焦点,与PDA、手提电脑、单兵视频收罗等终端回收4G 宽带无线技能举办通讯,与批示中心通过卫星、光纤或微波链路成立毗连。


                                                                                    单兵视频收罗终端通过无线方法将现场视频数据传送到应急通讯批示车,PDA、智妙手机、手提电脑等终端通过无线接入到应急通讯批示车举办通讯,这都必要大量的数据传输。体系回收OFDM作为无线通讯技能,同时团结MIMO,在发端和收端配备多个天线,操作空间分集和复用,进步信道容量。因为子载波间彼此正交,吸取端可回收相干技能将子信道的信息分隔,子信道之间的彼此滋扰很小。OFDM 的抗频率选择性衰落和抗多径效应等机能优秀, 能在恶劣的地理情形中提供高质量的通讯。被视为准4G 技能的LTE,其体系传输带宽可在1.5~20 MHz 范畴内机动设置,峰值传输速度上行可达50 Mbit/s,下行到达100 Mbit/s;LTE-Advanced 体系带宽计划为100 MHz, 思量的峰值速度上行达500 Mbit/s,下行达1 Gbit/s.操作这样的数据速度,单兵视频收罗终端可以或许向应急通讯批示车回传清楚的现场视频和图像数据,PDA、宽带手机等终端也可以或许举办高速的数据上传/下载和通讯。


                                                                                    2.2 配电自动化


                                                                                    3G 和4G 应用于配电网具有很多上风,其包围面广,得当漫衍普及的配电网终端监测点的接入需求。3G 和4G 都是双向通讯体系,支持数据的双向传输。3G在低速情形下的通讯速度在2 Mbit/s以上,4G 的通讯速度与3G 对比,到达上行50 Mbit/s、下行100 Mbit/s以上。这样高的数据传输速度,完全可以或许满意配电网自动化的信息传输要求。以4G为例, 移动通讯体系应用于配电自动化体系的组网方法,如图2 所示。

                                                                                  3G和4G无线通信手艺在电力ICT网络模式中的应用


                                                                                  图2 4G应用于配电自动化体系


                                                                                  4G 回收更趋于扁平化的收集架构,打消了3G 中的RNC 节点, 仅由eNB构成。这种扁平化的收集架构带来的甜头是低落了呼唤成立时延及用户数据的传输时延。无线接入终端从驻留状态转换到激活状态的时延在100 ms 以内,数据传输时延在10 ms 以内,完全可以或许满意配电自动化要求的相应时刻和数据传送时刻。

                                                                                  在担保传输数据靠得住性方面,3G 和4G 均行使了HARQ (Hybrid Automatic Repeat Request,殽杂自动重传)举办链途经错节制。HARQ 同时行使FEC (Forward Error Correction,前向纠错)和ARQ(Automatic Repeat Request,自动重传)技能,担保了数据吞吐量和靠得住性。同时,3G 和4G 体系对用户均有认证机制,对传输数据均举办加密处理赏罚,以担保处事于配网自动化体系的靠得住性。


                                                                                    2.3 无线视频接入