[发明专利]一种基于TD‑LTE230的电力无线宽带通信系统

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统通信技术领域，具体涉及一种基于TD-LTE 230MHz的电力无线宽带通信系统。

背景技术

智能电网是当今世界电力系统发展变革的最新动向，并被认为是21世纪电力系统的重大科技创新和发展趋势。在国内外智能电网建设中，智能配电网络和智能用电网络都是智能电网非常重要的组成部分。在配用电无线通信方面，我国主要采用公网通信(GPRS、CDMA等)、230MHz数传电台专网等，存在传输速率低、组网能力弱、实时性差、安全可靠性较差等缺点。尽管部分电力企业也在尝试将无线宽带通信(全球微波互联接入WiMAX、多载波无线信息本地环路McWill)等引入配用电系统，但基本还处于试验阶段，既没有形成大规模应用，也没有形成企业/行业标准规范。基于当前最先进的移动通信技术(TD-LTE技术)，利用电力系统已有频谱资源，建设新型230MHz电力无线宽带通信系统将能有效提高配用电网自动化、信息化水平，可以实现电力公司现有离散频谱的宽带业务传输，解决现有电力无线通信系统技术不统一、传输速率低、组网不灵活及不能有效支撑智能电网新业务等问题，降低电网公司对电信运营商网络的租赁费用，并提供增值服务，对智能电网的发展具有重要意义。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明针对电力行业的离散窄带频谱，提出一种基于TD-LTE 230的电力无线宽带通信系统，实现电力公司现有离散频谱的宽带业务传输，显著降低230数传电台、GPRS系统(租用)承载的配用电业务传输时延，提升电力无线业务的网络管理能力，提高电力业务的可靠性，拓展无线通信系统的服务范围，节省GPRS系统的租赁费用，提升智能电网无线通信系统的服务水平。

本发明提供的一种基于TD-LTE 230的电力无线宽带通信系统，包括通信终端、基站、核心网设备和网管系统；其改进之处在于，

所述通信终端用于完成空中接口和与电力业务终端之间的物理链路转换、信令和数据传输；

所述基站用于负责通信终端的接入过程，负责接受核心网的信息查询、网络管理、控制命令等信息；

所述核心网设备用于提供信令处理及信令传输功能、移动性管理功能、数据处理功能，和签约数据管理功能，并与电力公司不同业务主站进行连通，将无线通信系统采集的信息传输到主站数据库，接受主站系统的信息查询、网络管理和控制命令信息；

所述网管系统用于对网元设备的综合管理，包括配置管理、故障管理、安全管理、性能管理、软件管理和拓扑管理操作维护功能。

其中，所述通信终端、所述基站、所述核心网设备和所述网管系统依次连接。

其中，所述通信终端嵌入无线通信模块和无线通信终端，所述无线通信模块和所述无线通信终端分别通过空中接口与所述基站连接；

所述无线通信模块用于对电力业务信息的采集和无线信号的收发；

所述无线通信终端通过RJ45接口与支持IP功能的摄像头连接，用于获取视频信息。

其中，电力业务终端包括集中器、采集器、配电自动化支持IP功能的摄像头中的任意一个或多个。

其中，所述基站负责的无线通信模块和无线通信终端的接入过程，包括设置上下行时隙配比、进行时频域资源调度和协调干扰。

其中，所述基站对无线通信模块进行鉴权，对信令和数据进行加密保护和IP头压缩，将非接入层(Non Access Stratum，NAS)信息传输至核心网，并与核心网交互数据和控制命令。

其中，所述基站采用分布式、模块化标准结构，包括基带处理单元和远端射频单元两部分；

一个基带处理单元连接至少一个远端射频单元，基带处理单元和远端射频单元之间按照Ir接口协议通过光纤连接，完成基带数据的传输。基站一端通过Uu接口直接和终端连接，另一端通过S1接口和核心网相连；所述远端射频单元通过同轴电缆及功分器连接至天线。

其中，所述核心网设备通过S1接口和所述基站相连，通过SGi接口和所述主站相连，通过IP网络与网管系统通信；

所述IP网络采用SNMP v2c和FTP协议。

其中，所述网管系统通过南向接口对网络中的至少一个网元设备(包括终端、基站等)进行统一的管理，其通信时采用SNMP v2c协议。

其中，所述电力无线宽带通信系统采用蜂窝方式进行组网。

与现有技术比，本发明的有益效果为：