多种通信方式研究报告(编辑修改稿)

多种通信方式研究报告(编辑修改稿)内容摘要：

e)、睡眠模式  McWiLL 技术 McWiLL（ MultiCarrier Wireless Information Local Loop，多载波无线信息本地环路）是国内北京信威通信技术股份有限公司自主研发的移动宽带无线接入（ BWA）系 统。 McWiLL 技术源于同步码分多址（ SCDMA）技术，是在 SCDMA技术基础上的演进和革新。 早期 R1～ R3 版本的 SCDMA 系统属于窄带 SCDMA 技术体系，主要侧重于语音通信，同时兼顾低速率的数据业务，而后从 20xx 年开始， McWiLL 技术开始研发，目前开发的 McWiLL 系统主要包括 R4 和 R5 两个版本，其中 R4版本主要应用于固定无线接入系统，针对的是高速传输的宽带数据业务，并且已经获得了试验频段分配。 而 R5版本的 McWiLL则定位于高速移动无线接入系统，支持 120km/h 的终端移动速度和漫游、切换等功能 ，同时支持高速数据业务和高效语音业务，并且针对我国现有的电信业务模式，专门定义了用于语音承载的物理信道和资源控制单元，目前此版本已经进入到系统测试阶段。 McWiLL 系统是完全基于 IP 分组交换的宽带无线系统，采用宏蜂窝网络结构，覆盖半径可达 10～ 50km，典型市内覆盖半径 1～ 3km，可以实现真正意义上的非视距传输。 传输速率上， 5MHz的信道带宽下， R4系统的最大净荷吞吐量可达 8Mbit/s，终端最大峰值数据速率 3Mbit/s，而 R5 系统的基站净荷吞吐量可达 15Mbit/s，终端最大峰值数据速率为 5Mbit/s。 图 错误 !文档中没有指定样式的文字。 1 McWiLL 技术应用原理图  230 数传电台 无线数传电台技术是集无线通讯技术、无线调制解调技术、计算机控制技为一体的技术，无线数传电台的工作频率大多使用在 220 一 240MHz400 一 47OMHz频段，具有数话兼容、数据传输实时性好、专用数据传输通道、次建设投资、没有运行使用费、适用于恶劣环境、稳定性好等优点。 有效覆盖径约有几十公里，可以覆盖一个城市或一定的区域。 数传电台工作在窄带方式下，虽然国家无线 电管理局划分出来了足够的频资源，但由于数传电台多为分布式的 SCADA(SuPervisorycontrolAndDAcqulsition，即数据采集与监视控制系统 )应用，因此无线频谱的利用率极低，制约了无线数传电台的发展。 现在无线数传电台正由单一的数传电台正向微功率数传和网络化数传发展。 2. 光纤通信技术 (1)光纤通信技术的特点 光纤通信的主要特点是传输容量大、高速率、传输距离长、抗干扰性强、绝缘性能好等，尤其是抗电磁干扰和绝缘性能好这两大特点可应用于变电所、高压线路等高电压强电磁 干扰环境，是目前电力系统通信中正在逐步广泛应用的通信方式，除此之外，光纤成本不断下降，经济效益越来越显著。 从国内外电网通信建设的趋势来看 , 基本都在向光纤通信发展 , 而且目前的光缆在技术和性能上已经非常稳定 , 采用光纤传输在技术上已经成熟 , 是建立大容量、高质量、高速的电力信息网的最佳选择。 光纤通信在电力系统中有独特的资源优势和广泛的应用前景，光纤通信将成为电力通信网的主要通信方式。 国内电力通信网以发展光通信为主，在此基础上发展数据网、语音交换网、时钟同步网、视频会议系统和电力系统独有的电力载波等作为电 网的主要通信方式，并采用卫星通信、公网通信作为应急通信或辅助通信方式。 近年来，继电保护、安全自动装置、自动化已普遍使用光通信技术，通道可靠性有了极大提高，摆脱了带宽、时延、可靠性等原有通信条件的束缚，跨区域的控制成为可能，跨系统的监视、分析成为现实。 电流差动保护、新 EMS系统等新的电网控制技术得以广泛推广。 目前，国内电网均已建成可靠的电力通信网络，形成了以光纤通信为主，微波、载波、卫星等多种通信方式并存，分层分级自愈环网为主要特征的电力专用通信网络体系架构。 传输媒介光纤化，业务承载网络化，运行监视和管理 正在逐步实现自动化和信息化。 (2) 光纤通信系统的主要设备  光端机 光纤通信环路可以链接多个通信节点，为了防止因光缆光端设备或光接头等因素引起的光纤环路通信故障而造成整个光纤通信系统通信中断，可以采用光纤双环路通信和具有双环自愈功能的光端机设备，以提高光纤通信环路的可靠性。  商用以太网交换机 商用光纤以太网方式是在充分调研的基础上，借鉴了以太网络的通信模式，结合配电网终端的现状与未来发展趋势所提出的一种站端通信方式。 以太网络技术的使用，使配电自动化系统在许多方面发生 质的变化，可大大提高系统的信息交换速度，保障系统通信的高可靠性和高实时性。 主要表现在： (1)通信速度大幅度提高：整个系统的实时性更高，更多的信息可以在信道上传送。 (2)信息路由简单易行：以太网采用分层体系结构，可以使用路由器或网桥在 IP 层实现设备之间信息的路由。 (3)系统技术指标得到很大提高：馈线故障隔离时间以及非故障区段恢复供电时间是调配自动化系统的两个比较关键的指标，这两个指标主要取决于系统的通信，因此通信速度、通信质量的显著提高能够大大缩短隔离时间和恢复时间。  工业以太网交换机 针对目前国内配电 自动化通信现状，尝试使用新型工业光纤以太网代替光纤收发器和光端机，组建真正意义上的光纤以太环网。 实现这种模式的前提是必须首先实现以太网络通信，理论上，工业以太网组网环上的交换机数量没有限制，但考虑网络的安全性、时延影响、操作维护等原因，用户在使用过程中一般限制在几十个之内。 在某种程度上，工业以太网交换机组网方式雷同于商用网络交换机，但有其不可替代性。 最重要一点就是它基于工业现场而设计的网络设备。 其鲜明的特点具体表现为：工业以太网传输的信息多为短帧信息，长度较短，且信息交换频繁；工业以太网中周期与非周期信息 同时存在，正常状态下，周期信息较多，而非周期信息较少；它的信息流向具有明显的方向性； 其策略控制信息的传送有一定的顺序性；它的响应时间要求较严格，为毫秒甚至微妙级水平； 应具有良好的环境适应性，即在高温、潮湿、震动、腐蚀、电磁干扰等工业环境中蚀、电磁干扰等工业环境中具有长时间、连续、可靠、完整地传送数据的能力，并能抗工业网的浪涌、跌落和尖峰干扰。 配网通信 EPON 的解决方案 EPON 技术作为一种稳定、成熟、性价比高的通信接入技术，十分适合电力系统的建设和改造，尤其适用于配电网自动化和用电信息采集 等通信接入吗。 EPON 技术的特点 （ 1） EPON 标准开发，技术成熟、产业规模庞大，全球应用广泛，国内设备商占据主流，价格每年递减。 （ 2） EPON 采用点到多点技术，终端到终端之间为并联关系，且在光传输途中不需要电源，没有电子部件，容易铺设，节约长期维护成本和管理成本。 （ 3） EPON 能够提供丰富的产品系列和灵活的设备形态，适合各种业务接入和场景部署，全面承载 IP、 VoIP、 WiFi、 TDM、 xDSL、 IPTV、 CATV、 RS232/RS485等业务，兼顾各种应用场景，具有高带宽、低延时等特点， 能为电力行业提供智能电网、配电网自动化、用电信息采集、电力大楼 /营业厅接入、 PFTTH电力光纤入户等专业、可靠的通信解决方案，能够完全满足智能电网坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动的要求。  可以很好的实现数据加密、防止各种 Dos 攻击和系统漏洞攻击、防止非法用户和非法设备接入、不同业务近似物理隔离，全面保证整个系统的安全可靠。  OLT 本身的主控交换板、电源、上联板等关键板件能够实现冗余保护和热插拔，具有极高的可靠性，同时通过手拉手的组网方式能够实现 OLT 的异地容灾，保护切换时间超短。  EPON 支 持星型、树型、链型、环型以及混合型等各种灵活组网，适应各种网络拓扑，并提供 typeD、手拉手全保护方式，实现 ONU 的双归属，保护 OLT 设备、主干光纤、分光器、分支光纤、 PON 端口，进一步提高网络的安全性、可靠性，使整个通信系统具备抗单点和多点故障能力。 （ 4）为电力量身定制的 ONU，按照电力 EPON 标准高要求设计，具备工业级性能。 （ 5）提供综合网络管理系统，部署快捷，开通简便，运维轻松，实现自动化和流程化的资源规划、设备开通、业务发放、性能监控和端到端故障诊断，提供 ONU离线和批量配置，实现即插即用、即开 即通和现场零配置，保证优质服务，节约运维成本。 EPON 配电网自动化解决方案 图 1 所示为配电网自动化解决方案示意图。 OLT 放置在变电站。 各个变电站位于SDH/MSTP 传输环上，变电站通信层完成通信终端的汇聚并通过 SDH/MSTP 与主站系统进行通信。 OLT 向下，通过不同的 ODN 网络，形成不同级别的光纤链路保护。 图 1 中两侧为 TYPE D 保护， OLT 出 2 个 PON口，组成 2 条链路互为备份，各开闭所、环网柜或者柱上开关处的 ONU 可以通过双 PON 口分别连接到这 2 条链上，每条链上的分光器均采用 1*2 非均匀分 光器，可对主干光纤、分光器、分支光纤、 PON端口等进行保护。 为了进一步提高安全性、可靠性，重要站点可以采用 2 个 OLT 各出 1 个 PON口组成手拉手双链的保护方式，如图 1 的中间部分。 各个双 PON 口 ONU 分别连接到这 2 条链上，这样可以实现 OLT 设备、主干光纤、分光器、分支光纤、 PON 端口全网的保护，任何一台OLT、一个分光器、一条光缆或者一个 PON 口出现故障都不影响 ONU 的正常使用。 在手拉手保护方式下，切换时间小于 50 毫秒，能够大大提高网络的可靠性，很好的实现精细配电。 终端信息层采用的 ONU可以提供 FE、 RS23 RS485等接口与 RTU、 FTU、 TTU、 DTU和视频监控终端等设备互联，进行信息采集和控制，并且能适应各种恶劣环境。 EPON 用电信息采集解决方案 图 2 所示为用电信息采集解决方案示意图。 根据光纤延伸的程度，用电信息采集将出现图中所示的 3 种应用场景。 （ 1） 左侧，电能表经 RS485 总线上联至 ONU，用电信息直接进入到 EPON 系统。 （ 2） 中间，电能表经 RS485总线上联至采集器，采集器通过 RS232 接口与。