新型LTE230無線技術解決智能電網通信痛點

隨著 智能電網 建設的不斷推進以及與「互聯網+」的高度融合， 電力 業務終端規模迅速擴大，各行業對 電網 的供電質量和用戶服務提出了更高的要求。經過多年的建設，電力通信骨幹網已經具備一定規模，通過光纖網路聯結的電力節點，對提高供電的可靠性，提升服務水平起到了重要支撐作用。然而隨著電力終端規模和業務應用形式的不斷擴大，現有終端通信接入網暴露出一些問題，一方面由於建設光纖網路投資高、覆蓋慢、建設周期長、維護困難等原因，很難做到電力終端的全面覆蓋，無法實現電網末梢各類通信業務的綜合接入；另一方面，租賃無線公網信道存在安全性差、與公眾競爭信道，通信質量不可控、高額租賃費，以及2G即將退網等嚴峻問題。基於上述原因， 國家電網 公司自主建設無線終端接入網有助於解決實際問題，實現「最後一公里」業務的快速接入與覆蓋。終端通信接入網作為骨幹網和終端交互的媒介，對於「末端提質」具有關鍵意義。

新型LTE230無線技術解決行業通信兩難題

2009年，普天信息技術有限公司(改制前為普天信息技術研究院),基於分配給電力、石油等行業使用的230MHz離散頻譜資源，將TD-LTE技術與230MHz頻譜完美結合，開發出具有自主知識產權的新型LTE230無線寬頻通信系統(簡稱LTE230系統)。在LTE230系統的研發過程中，普天科研團隊通過技術攻關，解決了兩個行業通信難題,即離散頻率聚合和頻率感知。原有230M頻段分給8個行業，頻率使用效率都不高。通過離散頻率聚合技術，將現有離散頻率聚合，使一個區域內某個行業在使用時相當於利用全部頻段，大幅提升了通信速率和效率。同時，通過頻率感知技術使新型系統和傳統系統共用，新系統會避開同頻段的傳統系統，使兩個系統之間相互不干擾。經過驗證，該系統相比較傳統的230電台，具備高帶寬、蜂窩組網能力，以及容量大、頻譜效率高、頻譜適應性強、安全性高、可靠性強、部署擴展平滑等優勢，能夠承載信息採集、自動化、負荷控制、實時圖像監控、應急搶險等多項智能業務，

2012年2月，中國電機工程學會在北京組織召開的科學成果鑒定會上，由鄔賀銓院士擔任主任的鑒定委員會在聽取了項目全面系統的報告和審閱了所有鑒定材料後，一致認為：該項目從智能電網應用需求出發，運用載波聚合、干擾協調等關鍵技術開發的新型230MHz電力無線寬頻通信系統，首次在國際上應用，具有創新性。2012年6月，工信部無線電管理局也召開了「230MHz頻段管理與技術創新研討會」，時任副局長闞潤田到會並講話。會議圍繞230MHz頻段管理與技術創新，結合無線電寬頻通信技術發展面臨的形勢，對載波聚合、頻譜感知等先進的新技術在智能配用電網的應用給予關注和支持，明確了通過新技術、新應用帶動頻譜資源管理創新的思路。

LTE230系統驗證結碩果，厚積薄發成績斐然

從2012年至2017年的五年里，在工業和信息化部的大力支持下，在無線電管理部門的組織領導下，普天信息技術有限公司與國家電網公司、浙江省電力公司、嘉興電力公司、蘇州市崑山供電公司、深圳電力公司、廣州電力公司、重慶電力公司等單位開展深度合作，運用電力行業自有的230MHz頻段, 在浙江嘉興、福建晉江、重慶武隆等地建設LTE電力無線試驗網，在北京、浙江崑山、江蘇揚州、深圳、廣州花都、冀北大廠、湖南長沙、江西九江、蒙東巴林左旗、河北平山和張家口等地開展LTE電力無線專網試點應用，驗證國家重大專項、發改委項目和863項目有關「LTE230Mhz電力無線寬頻通信系統產業化及應用示範項目」，積極推動230兆赫茲頻點備案及申請工作，促進電力無線通信技術在此數據傳輸應用的黃金頻段發展。

經在國家電網試點的運行測試，LTE230系統在郊區環境下覆蓋距離可達12km，城區環境下覆蓋距離可達3.5km，並且在有樹木遮擋環境、樓宇遮擋環境、室內環境、雨天、霧天等複雜環境下，具有良好的覆蓋能力，進一步降低了無線網路組網成本。普天技術堅持創新發展LTE230系統，2014年「新型230MHz電力無線寬頻通信系統研究與應用項目」榮獲國家電網公司科技進步二等獎。

2016年，普天技術攜手國家電網公司，於重慶武隆試驗驗證了基於離散窄帶頻譜的載波聚合無線接入技術，實現了基於窄帶資源的寬頻化傳輸並與在用其他系統的共存；於浙江海鹽、福建晉江通過載波聚合技術開展了電力無線通信試驗，驗證了用電信息採集、配變監測、負荷控制等多種業務支撐性能。而這些試驗網的驗收通過，也為國家無線電管理部門實現頻譜管理創新提供了支撐。

2017年6月，國網浙江電力海鹽供電公司「在230MHz頻段使用載波聚合技術進行電力無線通信試驗」成功通過驗收，接下來的擴大規模試驗，將實現業務接入規模化，提高頻譜使用率。也將擴大業務應用種類，深化精準負控、配電自動化三遙等業務應用。同時還將籌建低頻段物聯網技術研究與應用試驗室，深度研究和應用230MHz頻段電力物聯網技術，不斷提高電網智能化水平，奠定智能電網快速發展的通信基礎。

推動專網產業鏈成熟，創新引領行業發展

電力 無線專網的規模巨大，網路複雜，必須有健全的產業鏈進行支持方能長期穩定的發展。終端晶元是整個產業鏈的關鍵一環，要有高集成度的專用射頻晶元和基帶晶元。為此，普天技術與北京智芯微電子科技有限公司合作開發了基於TD-LTE230電力無線通信基帶晶元，同時基於此款晶元研發出了第一個在LTE230電力無線專網使用國產晶元的自主研發出手持語音終端（CP PTM9100-230M）設備。這款產品支持語音通話、數據傳輸、集群等功能，協議簡單，採用通用晶元，可選晶元豐富，集成度高；在發射功率、接收靈敏度等關鍵指標上與之前的成熟產品持平，但其國產化、自主研發的身份決定了它在成本上具有的競爭力，可應用於應急通信、現場保障、數據回傳等各種場景，填補了LTE230電力無線專網在手持機方面的空白，豐富了LTE230終端產品形態，實現了從晶元到產品的國產化，表明普天技術已掌握產業鏈的核心技術和關鍵環節。「基於TD-LTE230的電力無線通信基帶晶元」入選「2014中關村十大創新成果」。

2014年1月11日，中關村寬頻無線專網應用產業協會暨產業聯盟（簡稱『寬聯』）成立了電力專網產業子聯盟，普天、華為、大唐電信作為了核心成員單位。寬聯電力寬頻無線專網產業子聯盟的成立，將促進我國電力專網通信行業的技術創新，推動國家及行業標準制定，帶動產業鏈上下游企業間的協調合作，帶動我國行業專網產業化進程。2017年4月，電力無線專網產業聯盟召開了籌備會，會議明確該聯盟將圍繞以LTE230為主的無線專網技術進行標準制定與推廣，建立與完善電力無線專網產業鏈，推動產業與市場有機結合。

普天積極支持TD-LTE 230 國家電網 企業標準制定工作，公司聯合國家無線電監測中心共同提交的LTE 230系統兩篇提案文稿，分別寫入ITU-R SM.《 智能電網 》研究報告和ITU-R SM.《動態頻譜接入》研究報告，標誌著普天LTE 230系統方案作為中國先進技術成果獲得ITU認可，提升了中國智能 電網 無線通信技術的國際話語權。

普天技術助力打造「 堅強智能電網 」，從能源互聯網與智能電網「最後一公里」通信的需求出發，探討構建符合電力業務特徵的無線專網技術應用創新模式，通過對電網設備與用戶的實時感知與交互，支撐電網運行智能化、用電服務主動化。打造提升末端業務的感知能力與數據掌控能力，促進電網運營水平及服務模式質的飛躍，為「互聯網+服務、營銷、運檢、調度、物資、管理」實踐創造載體，最終促進電網規劃精細化、建設投資精準化、電網調度精準化及營銷服務主動化。

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