主页（http://www.cnwulian.net）：普天新型230MHz宽带通信技术助力打造“坚强智能电网”
一、 总体背景随着智能电网建设的不断推进以及与“互联网+”的高度融合，电力业务终端规模迅速扩大，各行业对电网的供电质量和用户服务提出了更高的要求。经过多年的建设，电力通信骨干网已经具备一定规模，通过光纤网络连接的电力节点，对提高供电的可靠性，提升服务水平起到了重要支撑作用。然而随着电力终端规模和业务应用形式的不断扩大，现有终端通信接入网暴露出一些问题，一方面由于建设光纤网络投资高、覆盖慢、建设周期长、维护困难等原因，很难做到电力终端的全面覆盖，无法实现电网末梢各类通信业务的综合接入；另一方面，租赁无线公网信道存在安全性差、与公众竞争信道，通信质量不可控、高额租赁费，以及2G即将退网等严峻问题。基于上述原因，国家电网公司积极研究无线专网解决方案，有助于解决实际问题，实现“最后一公里”业务的快速接入与覆盖。
二、 系统简介普天新型230MHz宽带通信系统是将TD-LTE关键技术迁移到223-235MHz工作频段，针对电力行业应用深度定制的无线通信系统，系统运用先进的载波聚合技术和频谱感知技术实现了宽带化应用和高抗干扰性。新型230MHz宽带通信系统契合当代物联网理念，具有覆盖广、容量大、投入低、部署快等特点，可以承载数据、语音和视频业务。
系统采用标准的LTE扁平化网络架构，相比原来的2G和3G网络，扁平化网络架构可以降低组网成本，减少系统时延，增加组网灵活性。主要网元包括核心网设备（EPC）、网管设备(eOMC)、基站设备（eNodeB）和无线终端(UE)，网络架构如图1。
图1 新型230MHz宽带通信系统架构图
核心网设备（EPC）：负责终端认证、终端IP地址管理、移动性管理等，提供接口直接连接电力业务主站。
网管设备（eOMC）：负责核心网、基站、无线终端的远程配置管理和状态监测。
基站设备（eNodeB）：负责通过空间接口与无线终端通信，实现资源调度、无线资源管理、无线接入控制、移动性管理等功能。
无线终端（UE）：无线终端提供无线数据的采集与传输，可直接嵌入式安装于电力用采集中器、负荷控制等电力终端中。
三、 系统功能新型230MHz宽带通信系统设计理念为宽窄融合、一网多用，可以支持如下业务功能。
数据业务
系统提供双向数据通信能力，无线终端具备动态灵活的通信速率，对外设计RS232串行接口和RJ45以太网口，支持常见的电力数据传输业务，包括用电信息采集、配电自动化、分布式电源、充换电站（桩）等。
按照电力安全性防护要求，系统提供端到端的安全解决方案，从终端到基站，从基站到核心网均为双向鉴权，加密传输，完整性检测。核心网数据通过安全接入区进入生产控制区内业务主站，通过安全接入平台进入信息管理区内业务主站。安全通道如图2。
图2 电力业务接入通道图
集群语音
系统具备手持语音终端，配合集群软件平台可以实现集群语音业务，包括单呼、组呼、多方通话、广播、视频调度、远程会议等功能。
视频传输
通过具有载波聚合功能无线终端，实现摄像机视频流的宽带传输，可对固定、移动摄像头的视频进行统一管理，支持电力现场视频监控、移动巡检、输变电机器巡检等业务。
四、 方案亮点频率创新应用
无线频谱是不可再生的国家战略资源，在通信技术高速发展的今天，世界各国均致力于采用新技术、新方法持续提升频谱资源利用率。本解决方案突破传统230MHz数传电台的技术模式，采用TD-LTE关键技术提升频谱效率，改善传统数传电台的不足，国家无线电管理部门也支持对230MHz无线频段的创新应用，并实际授权了更多的无线频率支持国家电网开展此频段的宽带应用，取得了良好效果。
宽窄一体设计
基于载波聚合技术实现离散频点高效利用。3GPP于R10版本中提出了载波聚合技术，通过多个连续或离散载波间的协同作用，利用更大的带宽来增强系统容量，提高单小区吞吐量，降低小区干扰。新型230MHz宽带通信系统在低频段实现多个25 kHz离散频点的载波聚合，在同一个无线网络内，可针对不同业务通信需求配置无线终端使用不同的通信带宽，实现宽窄融合、一网多用。
电力深度定制
新型230MHz宽带通信系统针对电力业务需求深度定制，优化通信协议，降低传输时延，提升常驻网络的终端数量，设计符合电力规约的通信模块，并对业内主流电力终端做适配性设计，降低网络部署的难度和成本。
低成本广覆盖
230MHz频段为低频段,先天具有绕射能力强，传输距离远特性，伴随先进的编码解调技术实现低成本广覆盖的优势。相对其他频段的无线系统，单基站可以覆盖更大的面积，即利用较少的基站设备可以覆盖更多区域，达到降本增效的目的。
五、 测试与应用新型230MHz宽带通信系统设计和应用过程中获得多项测试认证，均证明其可以成为电力终端接入网的主要无线通信方式。
早在2012年2月，中国电机工程学会在北京组织召开的科学成果鉴定会，鉴定委员会一致认为：从智能电网应用需求出发，运用载波聚合、干扰协调等关键技术开发的新型230MHz电力无线宽带通信系统，首次在国际上应用，具有创新性。
2012年6月，工信部无线电管理局召开“230MHz频段管理与技术创新研讨会”，会议围绕230MHz频段管理与技术创新，结合无线电宽带通信技术发展面临的形势，对载波聚合、频谱感知等先进的新技术在智能配用电网的应用给予关注和支持，明确了通过新技术、新应用带动频谱资源管理创新的思路。
2014年3月，国家电网科学研究院针对新型230MHz无线宽带通信系统进行安全性测试，验证系统具备防止伪终端、伪基站、违核心网的外来攻击，安全性极高。
2016年下半年，国家电网推动展开电力终端通信接入网试点工作，确认新型230MHz无线宽带通信系统作为两种主要通信技术之一，统一组织了无线性能测试、系统安全性测试、业务支撑能力测试，均获得满意结论。
2017年，无线电管理部门组织下，在浙江嘉兴、重庆武隆、福建晋江进行新型230MHz无线宽带通信系统相应关键技术通信试验，并于2017年6月成功通过验收，与会专家一致建议接下来的扩大规模试验，将实现业务接入规模化。
