基于230 MHz电力无线专网的频谱共享关键技术研究
5G无线通信中的频谱共享与干扰管理研究
5G无线通信中的频谱共享与干扰管理研究概述：随着物联网、人工智能和智能制造等技术的快速发展，对5G无线通信网络的需求日益增长。
然而，频谱资源有限，如何高效利用频谱资源成为了5G无线通信的一大挑战。
频谱共享和干扰管理作为解决频谱资源短缺问题的关键技术，受到了广泛的研究和关注。
一、频谱共享技术频谱共享是指多个无线通信系统共同利用同一频谱资源的技术。
在5G 无线通信中，频谱共享能够显著提高频谱利用率，实现更高的数据传输速率和更可靠的通信质量。
目前主要的频谱共享技术包括时域频谱共享和空域频谱共享。
1. 时域频谱共享时域频谱共享是通过时间分割的方式将同一频带的不连续时间片分配给不同的用户或系统。
这种方法可以避免同一时刻频谱资源的竞争，从而提高系统的容量和覆盖范围。
然而，时域频谱共享需要对频谱资源进行精确的划分和调度，对系统的时钟同步和时隙调度要求较高。
2. 空域频谱共享空域频谱共享是通过空域分割的方式将同一频带的不连续空间区域分配给不同的用户或系统。
这种方法可以减少同一空间区域内的干扰，提高系统的覆盖范围和容量。
在5G无线通信中，空域频谱共享可以实现动态的基站和用户设备之间的频谱资源分配，从而适应不同时空位置的通信需求。
二、干扰管理技术频谱共享必然会带来干扰问题，干扰管理技术是解决频谱共享中的干扰问题的关键。
有效的干扰管理技术可以提高系统的抗干扰能力，保证通信质量和用户体验。
1. 空间干扰抑制技术空间干扰抑制技术是通过优化基站的部署和天线配置来抑制信号的传播干扰。
例如，通过合理设置基站的位置和天线的方向，可以降低信号在空间上的交叉干扰，提高系统的容量和覆盖范围。
2. 功率控制技术功率控制技术是通过动态调整发送和接收信号的功率来控制干扰的强度。
通过合理分配功率资源，可以保证对其他用户和系统的干扰最小化，提高系统的通信质量。
3. 频率资源调度技术频率资源调度技术是通过合理地分配频率资源，避免同频干扰。
例如，通过优化频率资源分配算法和调度策略，可以降低不同用户或系统之间的干扰，提高系统的频谱利用率和通信性能。
电力无线专网建设 推动电网创新发展
国网浙江：电力无线专网建设推动电网创新发展_电工电气应用电网设备实时运维管理平台，实现电网运维管理“最多跑一次”;水电信息实时监测、多次采集、即时传送，有效推动“多表合一”业务开展;接入分布式光伏，有效监测发电信息……在浙江海盐县， LTE230MHz电力无线专网的建设，为电力业务开展提供了基础通信支撑，催动各项电力业务应用遍地开花，提升电网运营质量，助力电网创新发展。
浙江海盐县供电公司无线电力专网建设取得的初步成效，为电力无线专网在浙江全域范围内的推广打造了成功样本。
以海盐为蓝本，国网浙江省电力有限公司深入推进电力无线专网建设，按照以点到面、由单业务向多业务扩展的思路，超前谋划无线电力专网的全省布局、深化全业务的应用接入，助力电网智慧发展。
建设电力通信高速专道“在电力行业，光纤通信是主要通信方式，但随着分布式光伏电站、电动汽车充电站等离散分布的电力业务终端数量急剧增长，以预先敷设为通信前提的光纤在解决最后一公里接入问题上，遭遇投资成本大、施工周期长等难题。
”国网浙江电力科信部邵炜平说，“而无线宽带通信可以很好地解决这一问题。
”国网浙江电力瞄准电力无线专网，开展LTE230MHz系统的技术研发和应用。
LTE230MHz系统是专为电力通信业务量身定制研发的无线宽带通信系统，系统采用电力专有的230MHz优质频谱资源，利用LTE先进无线通信技术设计开发，实现电力信息流的双向传输，具有覆盖广、信号绕射能力强、抗干扰能力强、信息传递安全等特点。
2009年，依据工信部相关文件，海盐县供电公司着手开展电力无线专网技术研究，创新使用载波聚合技术，实现在离散窄带上传输宽带数据业务，并开始研制各类接入终端，无线专网技术趋于成熟。
2016年起，国网浙江电力在海盐县开展国家电网公司终端通信接入网试点建设工作。
2017年，基本建成覆盖海盐全域包含11套基站的LTE230MHz无线终端通信接入网络，形成了端到端、全面覆盖、多专业协同共享的统一业务承载平台，各类电力业务终端实际接入数目7784个，承载用电信息采集、配变监测、视频传输等业务，有力支撑了分布式光伏、多表合一、电动汽车充电桩等新兴业务。
新型230MHz无线宽带专网
2013年宁夏电力公司新型230MHz无线宽带专网建设项目可行性研究报告书宁夏电力公司2013年6月目录1. 目的和意义 (5)1.1. 总体概述 (5)1.1.1 项目名称 (5)1.1.2 项目背景 (5)1.1.3 指导思想 (6)1.2. 调查研究的主要依据、过程及调研结论 (6)1.2.1 主要依据 (6)1.2.2 现状调研 (7)1.2.3 调研结论 (8)1.3. 项目建设的必要性和原则 (9)1.3.1 建设电力无线通信专网的必要性 (9)1.3.2 电力无线通信专网技术体制分析 (9)1.3.3 基本原则 (13)1.4. 效益分析 (15)1.4.1 企业效益 (15)1.4.2 社会效益 (17)2. 项目设计原则和设计依据 (19)2.1. 项目设计原则 (19)2.2. 项目设计依据 (20)3. 项目实施内容 (21)3.1. 项目建设内容 (21)3.1.1 覆盖仿真模型 (21)3.1.2 业务种类和容量需求评估 (22)3.2. 建设方案 (24)3.3. 建设原则 (27)3.3.1 无线基站部署方案 (27)3.3.2 EPC设置方案 (27)3.3.3 eOMC设置方案 (27)3.3.4 传输需求 (27)3.3.5 电源部分 (27)3.3.6 通信终端部分 (28)4. 预期目标和评价结论 (29)4.1. 项目实施预期达到的目标 (29)4.2. 结论 (29)4.3. 项目的进度安排 (30)5. 项目费用预算 (31)附录：LTE230系统简介..................................................................................... 错误!未定义书签。
1.目的和意义1.1.总体概述1.1.1项目名称新型230MHz无线宽带专网建设项目。
1.1.2项目背景根据《国家电网公司“十二五”电网发展规划》和《国家电网公司“十二五”通信网规划》，以及十年远景目标规划,国家电网计划到2020年全面建设统一坚强的智能电网，并要求2015年之前完成用电信息采集系统的建设，实现中低压电力用户的“全覆盖、全采集”。
230MHz频段宽带无线数传系统技术要求和测试方法分析
Radio Wave Guard电波卫士DCW31数字通信世界2019.061 研究背景自20世纪90年代以来，我国无线电管理机构为政府、公安、电力、石油、水利、气象等行业部门在1GHz 以下频段规划了多个段频率资源，适应了行业信息化发展的需要。
近年来，随着社会经济的不断发展，政务网、公共安全，以及电力、石油等大型行业对宽带业务、集群业务以及多媒体集群业务需求也越来越强烈，主要体现在高速数据和视频的传输，以及构建于此基础上的各种应用，包括多媒体集群调度、移动视频监控、现场视频图像采集等，以提高行业生产安全性、生产效率和竞争能力，有效降低管理和经营成本。
以电力行业为例，电网的配电自动控制、用电信息采集、精准负荷控制等业务规模快速增长，清洁能源、电动汽车、分布式电源、“输配变”机器巡检、智能家居等新业务新应用日趋增多，传统的公众移动通信、电力线载波、窄带无线系统较难满足电网企业的经济性、安全性、可靠性、实时性及泛在性等需求。
建设低时延、高可靠、承载力强的新一代电网专用宽带无线系统已成为支撑我国能源互联网发展的关键。
可以明显看出，行业专网通信呈现出移动化和宽带化趋势，对频率资源的科学和精细化管理提出了更高要求。
我国无线电管理机构在宽带专网频率规划方面，积极扩展新的频率资源，并通过规则修订合理优化现有频段的频率使用方式，在扩展增量的同时，实现了盘活存量。
2015年，我国将1447-1467MHz 频段规划用于宽带数字集群专用系统，并调整了1785-1805MHz 频段宽带无线接入系统的频率使用方法，可灵活支持多种带宽配置。
考虑到223-235MHz 频段（简称“230MHz 频段”）频率使用效率不高，同时仍有部分重要用户在用的情况，2018年，对230MHz 频段数传系统频率使用方式进行了调整和优化，在原有频率规划框架下，通过引入载波聚合和动态频谱共享等新技术，明确部分频段用于TDD 方式宽带数传系统，保留部分频段仍用于窄带数传系统，实现同频段宽窄融合应用需求。
配网自动化230 MHz 无线局域网安全技术的相关思考
科技与创新┃Science and Technology&Innovation ·106·2021年第15期文章编号：2095－6835（2021）15－0106－02配网自动化230MHz无线局域网安全技术的相关思考姜以浩，刘强，赵媛媛（云南电网有限责任公司大理供电局，云南大理671000）摘要：目前，中国电力系统配电通信网主要采用两种建设模式，即有线建设模式和无线建设模式。
其中无线建设模式又可以细分为两类，即无线公网模式和无线专网模式。
现阶段，电力行业无线公网运行面临着很多安全隐患。
对配网自动化230MHz无线局域网安全技术进行了详细分析，旨在通过230MHz无线局域网进行电力无线专网的建设，借助国网的国密安全体系的安全性优势来提升智能电网通信系统的建设质量，以供参考。
关键词：电力行业；配网自动化；230MHz无线局域网；安全技术中图分类号：TN925.93；TM73文献标志码：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2021.15.047目前，中国电力系统配电通信网中的有线通信主要使用的是EPON方式。
在中国配网自动化发展速度逐渐加快的形势下，光纤部署速度也越来越快。
而中国电力系统配电通信网中的无线公网主要使用的是租用运营商GPRS电路方式，适用范围非常有限，例如数据流量小、通信光缆无法覆盖的配网支路终端节点等处。
需要注意的是，无线网络传输方式的应用存在着多方面的弊端，例如存在信号盲区，信号容易受到电磁波、障碍物遮挡及天气等因素的干扰，系统传输带宽有限，可用性不高等。
而且，其使用的是公网方式，安全方面也没有保障，不利于配电遥控等信号的传输。
如果在EPON有线通信网络末端节点上形成无线局域网，就可以借助电力频段230MHz的广泛覆盖性优势来提升电网运行的安全性。
而传统通过GPRS方式通信的终端节点就可以直接通过电力无线局域网与电网EPON有线网络进行连接，并形成一个全面、系统的电力通信专网。
LTE230用电信息采集无线通信专网简介
实用标准LTE230用电信息采集无线通信专网简介普天信息技术有限公司二〇一四年四月目录1.概述--------------------------------------------------------- 42.LTE230系统介绍 ---------------------------------------------- 4 2.1 产品定位------------------------------------------------------------- 5 2.2 LTE230系统构成------------------------------------------------------ 5 2.3 产品形态------------------------------------------------------------- 72.3.1无线基站eNodeB ------------------------------------------------------------- 72.3.2无线终端UE ----------------------------------------------------------------- 92.3.3核心网EPC介绍------------------------------------------------------------ 112.3.4网管eOMC介绍------------------------------------------------------------- 12 2.4 系统特点------------------------------------------------------------ 142.4.1覆盖广、信号绕射能力强 ---------------------------------------------------- 142.4.2安全性高------------------------------------------------------------------ 142.4.3可靠性高------------------------------------------------------------------ 162.4.4可维护性强---------------------------------------------------------------- 172.4.5深度定制------------------------------------------------------------------ 212.4.6可扩展性强---------------------------------------------------------------- 212.4.7经济性优------------------------------------------------------------------ 223.县域覆盖投资分析-------------------------------------------- 23 3.1 某县电力公司简介---------------------------------------------------- 23 3.2 部署方案简介-------------------------------------------------------- 233.3 投资规模分析-------------------------------------------------------- 244.成功案例介绍------------------------------------------------ 24 4.1 成功项目一览-------------------------------------------------------- 24 4.2 典型案例简介-------------------------------------------------------- 251) 浙江海盐LTE230无线专网--------------------------------------------- 252) 国网县域电力通信网改造项目------------------------------------------ 253) 北京电力公司无线专网测试-------------------------------------------- 264) 江苏扬州无线宽带通信网络项目---------------------------------------- 265) 深圳电力无线通信专网------------------------------------------------ 266) 广州电力无线通信专网------------------------------------------------ 275.公司简介---------------------------------------------------- 271.概述根据国家电网规划，2014年底用电信息采集系统覆盖率达到100%，对直供直管区域内所有用户实现“全覆盖、全采集、全费控”。
基于230MHz的电力无线专网网络规划研究
基于230MHz的电力无线专网网络规划研究 林航; 刘轶文; 赵磊; 王旭东 【期刊名称】《《数字通信世界》》 【年(卷),期】2019(000)011 【总页数】2页(P63-64) 【关键词】电力无线专网; 230MHz; 网络规划; 泛在电力物联网 【作 者】林航; 刘轶文; 赵磊; 王旭东 【作者单位】国网安徽省电力公司信息通信分公司 合肥 230061; 华信咨询设计研究院有限公司 杭州 310052
【正文语种】中 文 【中图分类】TM73; TN92
1 引言 随着用电信息采集、配电自动化、分布式能源、电动汽车充电桩（站）、精准负荷控制等业务飞速发展，接入电力通信网中的设备、终端、用户无论是种类上、数量上亦或通信需求均呈爆发式增长态势，迫切需要一套通道安全、方向灵活、时延极低、接入可靠、技术先进，能够兼顾智能电网基础业务和扩展业务，并能面向智能电网业务开展定制开发和业务升级的通信系统。租用公众移动通信网络虽然简便快捷、维护简单，但安全性、实时性难以得到保证，网络覆盖和容量易受到限制，从中长期发展看经济性较差。相较租用公众移动通信网络，电力无线专网技术可以节约使用费用，同时组网灵活、允许自定义业务优先级、安全保障机制可管可控等特点。另外，电力无线专网不仅可作为现阶段配电自动化、用电信息采集、内部管理信息化等电力通信业务有效通信方式，还可以自主决策升级满足未来电力通信网发展的通信需求。 2 电力无线专网业务需求分析 2.1 业务需求 根据国家电网公司企业标准《电力无线专网通用要求第2部分：需求规范》（Q/GDW11803.2-2018），电力业务分为基本业务和扩展业务两部分，按照业务功能和安全划分又可分为控制类业务和采集类业务。有关典型应用场景和关键通信需求指标详见企业标准。 2.2 业务场景 相对于农村郊区场景，城市区域场景较为复杂多样，一般是移动通信网络覆盖的难点，城市区域场景主要包括：（1）居民住宅区。主要业务为居民用电信息采集，兼顾配电自动化、电动汽车充电桩（站）、变电器监测、配电房巡检机器人及智能家居业务，通常以配电房、环网柜及杆式变压器等形式分布在小区楼宇间，部分业务站点分布在地下等区域，属于楼宇密集、高遮挡区域。（2）工业区。包含工业负荷控制、精准负荷控制、配电自动化等业务，主要以配电房形式分布在厂房周边，属于较开阔，低遮挡区域。（3）变电站/所及配套线路。属于电力生产输变电环节，主要包括输变电状态监测、变电站巡检机器人、变电站动力环境监控等业务。 3 电力无线专网网络规划方法 3.1 电力无线专网整体架构 图1 IoT/LTE-G230MHz电力无线专网整体架构 电力无线专网为业务终端与业务主站之间的通信提供服务，业务终端通过通信终端、无线网、回传网、核心网、承载网与业务主站连接，一般包括通信终端、无线网、回传网、核心网、承载网等部分，对应建设场景一般包括供电所、营业厅、变电站、供电大楼及其他租用物业等。其中无线网采用蜂窝组网方式。 3.2 电力无线专网网络规划流程 无线网络规划是根据网络建设的整体要求和限制条件，确定无线网络建设目标以及实现该目标确定基站、建设位置、基站配置。 3.2.1 资料收集 本阶段需要为网络规划各环节调研收集基础资料。为便于说明资料收集的内容和作用，将有关资料收集时点和收集资料要求拆分到各使用环节进行说明。 3.2.2 需求分析预测 本阶段需要面向通信业务部门收集各类通信终端的数量、分布区域、未来发展趋势（定性）、拟接入电力无线专网终端的原则和数量等。根据国家电网公司企业标准《电力无线专网通用要求第2部分：需求规范》（Q/GDW11803.2-2018），有关终端密度和业务并发比可较为方便地取定。其他如业务增长系数，根据国网相关科技项目成果，一般按照控制类业务每年增长8%、采集类业务每年增长1.5%进行预测测算。 上述各因数相乘即可得到最终总业务流量和拟接入电力无线专网的业务流量。需要注意的是，在得到总业务流量后需要结合当地业务承载特点定性校验各类业务占比是否合理，否则应调整有关测算参数使之与业务现状和未来发展趋势尽可能吻合。 3.2.3 规划目标设定 本阶段需要明确供电区域覆盖范围目标和各等级供电区域网络覆盖质量目标，一般采用：同频组网、邻区实际用户占用50%网络资源条件下，在A+、A类供电区域规划目标覆盖区域内无线网络总体覆盖率应满足RSRP≥-115dBm且RSSINR≥-3dB的位置不低于95%。 在B、C类地区不低于90%，业务终端99%的时间可以接入网络；小区边缘用户上行接入速率≥9.6kb/s。 3.2.4 覆盖规划和容量规划 图2 覆盖规划和容量规划 本阶段需要收集拟覆盖区域面积及前序步骤计算得到的吞吐量需求，重点分为覆盖规划和容量规划两部分： 覆盖规划：根据工信部无〔2018〕165号《工业和信息化部调整223-235MHz频段无线数据传输系统频率使用规划的通知》规定，电力无线专网可使用223-226MHz、229-233MHz共计7M频谱（原先已分配的专用频率除外）。参考用户明确的覆盖质量、小区边缘用户速率结合230MHz频段链路预算及无线传播模型可得蜂窝组网情况下全向站、定向站的单小区覆盖半径进而得到对应站间距和单小区覆盖面积。再结合获取到的拟覆盖区域面积进行简单运算即可得到基于覆盖的最小基站建设规模； 容量规划：在假定终端均匀分布的情况下，通过总业务吞吐量需求和单基站吞吐量能力进行简单运算即可得到基于容量的最小基站建设规模。同时应结合所得基站建设规模的最大接入终端数量能力演算是否满足拟接入终端总数要求。 然后分别按照各类供电区域，分别在相应区域去基于覆盖、基于容量的最小基站建设规模的最大值，并在不同区域考虑不同冗余系数和调整系数（一般在大面积地形使用），即可得到总体规划站点数量。冗余系数和调整系数主要考虑受实际工程建设条件限制站点无法建设在最佳位置而导致的站点/小区分裂以及地理屏障（山体、水体）造成的拟覆盖区域过于杂散。 表1 典型区域典型覆盖目标下单站覆盖面积典型场景供电区域 A/km² B/km² C/km²230MHz（30m挂高，22.4kbps边缘速率）11.33 17.90 90.17 表2 典型区域各区域冗余系数建议供电区域 A B C系数 1.25 1.15 1.15 3.2.5 站址规划 本阶段需要确定不同思路的站址来源，结合电力通信物业设施一般重点考虑四方面：一是基于移动通信覆盖原理，重点周边地物环境、与重点覆盖目标间的阻挡情况；二是基于业务终端分布密度，对于业务终端密度较大区域局部适当增加站点数量和密度；三是基于站点建设周期以及全生命周期成本，优先考虑周期短、投资小的建设方案；四是考虑站址的获取难度，一般依次考虑市县局办公大楼、供电所/营业厅、输电铁塔、变电站、其他单位物业等。在GIS软件内结合站址相应建设方案的评价及进行站址位置初选，可酌情对短期将启动建设或重点建设区域进行现场勘察选址以验证图上作业输出结果。 3.2.6 参数规划 本阶段主要结合站址位置对站点设备参数、工程参数、编码配置等进行规划，主要包括基站发射功率/选型、基站天面挂高及天线方位角、小区编码及IP地址等规划等。 3.2.7 仿真验证 本阶段结合前序步骤得出的站址信息及工程参数，在目标覆盖区域内，通过仿真验证覆盖和容量的满足情况，并结合仿真结果对站址规划情况进行微调优化直至达到符合要求的覆盖水平。 图3 覆盖仿真验证示例 3.2.8 建设投资估算 本阶段需要进行投资估算，主要包括建筑工程费、设备购置费、安装工程费、其他费用、基本预备费等。对不同建设方案的不同建设内容参考其他类似工程进行估价，主要包括核心网设备、基站设备、网管系统、传输设备、回传网络、通信终端、全网网优、其他配套设施等费用。然后按照12%、10%、4%等分别计列安装工程费、其他费用、基本预备费。最终结合各年度建设计划将有关费用按年度进行拆分。 4 结束语 本文以230MHz无线专网技术体制为例，结合IoT/LTEG230MHz电力无线专网系统结构，并依据业务种类、业务实时性、业务带宽、业务分布及业务周边建筑环境等因素提出电力无线专网建设规划建议和流程方法，为IoT/LTE-G230MHz电力无线专网规划及运维提供指导意见。 参考文献
230MHz无线蜂窝配电通信网的设计
230MHz无线蜂窝配电通信网的设计
230MHz频段是电力系统无线通信网络中重要的频率资源。
然而,现有的230MHz无线电台通信系统存在着一定的局限性,限制了配电通信网的高效传输和规模扩展。
本文通过分析现代通信网络规划的相关理论,提出基于蜂窝的230MHz无线配电通信网络的设计方法。
本文针对现有的230MHz无线电台通信系统在无线组网方式和频率规划上的局限性,提出无线配电通信网的规划原则和改进方向。
并针对辽宁省供电公司配电通信网设计的具体业务和覆盖需求,结合电力系统专用的230MHz无线频率资源,提出“数据分层集结,全省统一管理”的通信网络结构。
同时,通过基站分布仿真分析进行基站选址,提出基于蜂窝的230MHz无线配电通信网设计方案。
这一组网方案的采纳可以充分复用230MHz的无线频率资源,扩大系统的通信覆盖面,增加系统终端的接入数量,提高通信系统组网的灵活性和可靠性。
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