应用研究
效事执本与成用
基于WiMAX的新型用电信息采集系统的构建
赖征田
(国网电力科学研究院江苏南京210003)
摘要：如何有效利用有限的频语资源,是电力信息化建设中的关键问题。本文提出了利用23M频段来构建一种基于WiMAX宽带无线技术的新型用电信息采集系统：并分别从搭建WiMAX无线基站、并级用电信息来集主站，改造现有用电信息采集系统网络结构及搭建网络智能监控系统等方面探讨了如何构建新型的用电信息采集系统；最后，给出了实际应用效累。实践结累表明230MWiMAX系统是构建面向智能用电额域的低成本、高速、高可靠性的新型无线通信网络,是构建基于多网融合的用电信息采集系统的理想选择
关键调:WIMAX230M频投用电信息采集系统
中图分类号：G642.0
文献标识码:A
文章编号:1007-9416(2014)09-0064-03
Abstract:How to utilize the limited resource of frequency spectrum is a key problem in the construction of electric power information.In this paper,we first present a novel electric power infommation acquisition system based on the WiMAX wireless broadband technology using 230M frequency band.Then,we discuxs how to construct such a system from the following aspects:constructing a WiMAX base station,updating the main station of the electric power infomnation acquisition system,modifying the current network structure of the electric power acquisition system and constructing the intelligent network monitoring system Finally, we give the practical application effect.The practical results show that the WiMAX network system using 230M frequency band is a lowcost,highspeed uogisinbae ogeuuogn aod amaaa tre Bupiq cg aaroa poon pur prag aaaod aiaa uaili[au aq oaau opeauntuo saaa aqr[a pue system based on the multinetwork integration.
Key Words: WiMAX;230M frequency band;electric power information acquisition system
无线频谱是一种珍贵的自然资源，它的分配利用通常是由无线电法规部门确定的，除了在开放频段外，目前世界上各个国家采用的大多都是基于静态(固定)带分配的原则与方案。一个颠段一般仅供一个无线通信系统独立使用，不同的无线通信系统使用不同的频段，互不干扰，这种静态的无线频谱管理方式简单而有效地避免广不同无线通信系统间的相互干扰。然而这也使得当前频谱资源目趋缺乏。同时，伴随无线通信技术的发展，各种无线通信设备也日益丰富，各种干扰也成为无线通信的巨大障碍。而在电力信息化建设过程中又急需无线通信的方式来满足高速数据通信的需求，固此，搭建一套能在复杂频谱环境中稳定可靠运行的无线通信系统变得越来越迫切。
在国内，电网发展无线通信要解决的首要问题是频谱资源问题。早年，无线电管理委员会批准了在230MHz额谱范围，电网企业可进行负控监测等电网无线应用。所以，在过去的20多年发展中，各地或多或少的使用了该频段的窄带无线电台技术进行低速应用，但这些窄带电台技术远远不能满足当前智能电网的许多应用需求。在 230MHz频带范围进行新一代的无线宽带技术研究和推广是顺应整个电网发展的需要，也是能充分利用230MHz频率特征(如广域或覆蓄能力强的优点的正确决定，
现今，随着数据通信与多媒体业务需求的发展，适应移动数据、移动计算及移动多媒体运作需要的第三代移动通信已经成功商用，国内三大运营商各执一种3G标准制式以及建设有相应的移动网络。中国移动拥有TD-SCDMA，中国电信拥有CDMA2000，中国联通拥有WCDMA,做为后起之秀的移动WiMAX技术叫,虽然在刚兴起时有些强势表现，在美国以及欧洲有些小的商用网络建成，但却并未像想象中的一样成为3G市场洗牌的推动者，在国内仅仅成为了三大运营商的小试验品。
采用230MHz的WiMAX专网，可以有效解决在电力信息化建设需求的宽带数据传输，做到有效、高速、快捷、准确的数据传输。能灵活支撑不同电网应用，如用电信息采集、配网自动化、赖监控等。
收稿日期：201409-15
从无线频谱资源上看，国家电力拥有着230MHZ的频谱资源，从应用上看智能电网的应用需求主要集中在智能抄表以及配网自动化方面，这些应用对移动要求并不高，所要求的更多集中于高带宽、高稳定时、大范围的覆盖。和3G相比，WiMAX更适合做电力专网的应用。基于230MHz频段WiMAX宽带无线专网是针对中国智能电网的需求，定向研发的无线通信平台。该平台使用了额领先的WiMAX核心技术，及基于IT平台的软件无线电技术，针对不同的智能电网应用需
求定制，并引人先进的频谱优化、功耗优化等技术。 1230MWiMAX无线宽带关键技术
WiMAX信号传输半径理论上可以达到50公里，基本上能覆盖到城郊。正是由于这种远距离传输特性，WiMAX不仅能解决无线接人问题，还能作为有线网络接人的无线扩展，方使地实现边远地区的网络连接。和已经成功商用三种3G技术相比，WiMAX的传输速率事高，最高可达到3G的10倍及以上，但从覆盖范围上来看， WiMAX以栖性覆蓄和移动性来获得较高的数据接人带宽(30Mbit/ s)，因面WiMAX和3G相比更适合解决热点覆盖，网络可以提供部分的移动性，特别适合于低速移动状态下的数据接人。其中，所涉及的关键技术有[3.4]；
1.1OFDM技本
230MWiMAX系统采用4G无线通信正交频分复用(OFDM)技术。由于OFDM具有对抗多径能力强，解调算法复杂度低，频谱利用效率高等诸多优点而得到了广泛应用。因此，赖谱效率可以达到 2bit/Hz，接收灵敏度低至一135dBm，从面可以大范围的提供宽带无线通信，降低整个系统的架设成本。
1.2MIMO技术
MIMO天线与普通天线相比，MIMO技术为利用多根发射天线和接收天线所提供的空间自由度，在不增加无线频谱资源和天线发送功率的情况下，提高信道容量。可靠性，并降低误码率。230M WMAX系统使用了双天线技术，是充分考了系统容量的提升和
基金项目：本文系国家电网科[2012]515号文国家电网公司科技项日“提高用电营销管理与服务水平的智能用电技术"(编号：524600120043
成果之一
作者简介：赖征田(1965一)，男，福建龙岩人，项士，高级工程师，主要从事电力信息化方向研究