国网山东省电力公司东营供电公司 山东东营 257091
摘要：无线通信作为电力终端通信接入网的重要技术之一，无线公网及230MHz数传电台已在电力营销、运检等业务系统中得到了大规模应用。目前，很多省市公司已经开展了3/4G电力专网试点应用，如3G（WiMAX，McWILL）及4GTD-LTE等。业务应用领域包括传统配用电业务及新型智能电网业务等。无线通信在电力应用取得一定成果的同时，其存在的一些问题也逐步暴露出来。基于此，本文主要对电力无线专网规划及优化措施进行了简要的分析，希望可以为相关工作人员提供一定的参考。
关键词：电力；无线专网；规划；优化
引言
随着信息技术的发展，网络已经发展成无线移动网络，客户端也变得越来越复杂，如今的信息化技术已经逐渐向智能化发展。电力企业使用电力信息通信和无线网络，建立了电力无线专网，具有广泛性和高性能特点，能够为电力企业提供数据、图像、语音等技术支持，为了更好的提高电力无线专网规划需进一步各有优化研究。
1电力无线专网架构
1.1主站
主站系统一般位于供电大楼，包括网络管理平台、监控中心、数据中心等。其中网络管理平台主要负责网络状态监控(包括对各个终端设备的状态进行监控与分析)、故障诊断和报警(包括对网络状态的检测以及各个设备工作状态的调整和故障的处理以及预警)、设备管理(包括对交换机、路由器等设备的管理)等。同时，它能够对现存的电力信息管理进行融合，并可在各种多媒体手段、地理信息系统(geographicinformationsystem,GIS)技术的基础上，形成统一的调度指挥系统，具体包括:调度指挥中心、现场应急指挥调度系统、可视电话调度系统和监控系统。
1.2核心网
核心网与主站直接相连，它主要为用户提供连接、对用户管理以及对业务完成承载，具体包括:负责终端认证、终端IP地址管理、移动性管理等。电力无线专网系统的核心网可以提供的基本业务有配电自动化、负荷管理、用电信息采集、应急抢修检修、调度指挥及移动资产可视化管理(如视频监控)等。
1.3终端设备
终端设备模块是用户数据采集、电力监控调度、电力视频传输等远端终端模块的统称，它是能源物联网终端信息采集和监控调度的执行单元，如采集器、集中器、控制开关等。无线终端(又称UE)与基站是提供终端设备与主站通信的空中接口。
2电力无线网络覆盖规划
2.1边缘信号强度
以往无线专网建设以网络边缘速率为参考依据，实践证明，网络规划仿真阶段，边缘速率往往仅体现在主干道路、居民小区边缘等室外场景。当前制定网络边缘速率过低，仅能支持基本数据及语音传输。为满足后续新增大带宽及实时要求，需进行局部补盲增强。对于分布在室内、有遮挡室外业务站点区域，无线覆盖也将受到一定衰减。典型场景信号衰减值如表1所示。
表1无线典型场景信号衰减参考值
依据上述典型业务站点分布场景，无线信号进入室内典型衰减在3-18dB，为确保室内无线专网边缘速率达-128bits，在规划仿真时，室外边缘RSRP值建议预留10dB冗余。部分室内衰减较大的场景建议通过信号延伸方案解决。
2.2单扇区覆盖业务数量综合考虑
业务带宽、及给予该业务的无线资源进行规划。1800MHzTD-LTE为适配上述业务，需跟据各类电力业务站点分布，进行流量断层统计，以往流量断层往往以基站为单位。现场存在部分小区站点稀疏，部分小区站点密集的情况，以基站为断层流量统计方法存在局限性。建议在以小区为流量断层统计基准单位。以1800MHz技术制式的5MHz带宽为例，按照业务隔离要求，对无线专网进行物理资源分配。将5M资源安装1：1：3的资源配比（可根据业务实际需求进行分配）分配给控制类业务1如精准负荷控制、控制类业务2如配电自动化“三遥”及管理信息类业务，其业务带宽与无线资源对比如表2所示。在独占频段下参考无线专网承载能力表进行规划，并考虑一点预量，在共享无线资源下挂业务需统筹考虑。基站回传网段需考虑基站所带多个小区的无线网络侧流量统计。总体规划需综合考虑业务类型、业务中的分布等情况，有差异化的进行网络覆盖，做到较大比例的完成覆盖，必要时规划预留部分补盲站点，作为新增业务覆盖基站。
表2无线资源配比业务承载能力表
3电力无线专网规划优化研究
3.1电力企业的信息安全防护
第一，建议进行安全范围规划。电力企业无线网络的边界需要对安全范围实施严格的规划，让网络使用规范能够更加明确，在每一个安全范围都需要应用最合适的安全防范手段，同时对于已经传输的网络安全信息需要使用更加系统的安全保障手法，使用更加完善的监控和检测，需要对传输途径进行监管，对于客户端的使用也需要进行验证。第二，建议进行访问控制。在边界接入设备的时候需要对于设备的原地址进行访问控制，对于不同APN的业务访问需要严格阻止，需要使用防火墙来制定严格的访问控制策略，需要实现专网以及边界域的网络访问控制。第三，建议进行安全隔离。使用电力企业自身专用的安全接入设施对网络边界域和内网间的数据进行传输，保障网络边界域和内网间的数据传输安全，需要严格制止非法网络穿过网络边界域访问电力企业信息内网。第四，建议进行安全防御以及入侵检测。在边界域部署一定的防火墙和入侵检测系统，使得电力企业内网能够实现抗DOS攻击以及防恶意代码等，能够实时监控网络行为，对内网中发生的网络攻击进行检测。第五，建议进行安全审计。对于网络边界安全设备实现日志的记录和审核，对于网络安全进行评估，为加强网络安全提供必要的证据。第六，建议使用隧道加密传输。在电力企业专用的安全连接设备和无线终端相连接的时候，能够进行业务数据的安全传输，建立加密安全的传输渠道，确保业务数据的安全性。
3.2通信公司的安全隐患防护
首先是网络信息安全的连接防护，在客户端需要使用特定的APN实现接入，与此同时通信公司需要对电力无线专网使用合法SIM卡进行授权，通过授权之后的合法SIM卡能够获得访问权，但是不能浏览互联网及其他网络。其次是APN访问监管，建议同样的APN中的客户端不能进行互相访问，不一样的APN中的客户端能够进行互相访问。最后是建立特定通道，在GGSN之上的电力企业无线专网的用户能够使用VRF技术与其他用户分离。建议使用GRE、VPN等方式在通信公司的网络中进行电力信息的输送，用来完成电力专网输送电力无线网络的信息传输，能够和其他网络传输渠道区别开来。
结束语
本文无线专网规划继续努力简要的分析，在网络建设后及网络使用中的网络优化是保障无线网络应用可靠性的必要工作，贯穿整个无线专网生命周期，需实时根据业务变化、周边建筑变化及干扰等因素进行网络调整。
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论文作者:商梅敬,张倩红,崔荣喜,马传国,孙宏君,隋敬麒
论文发表刊物:《防护工程》2019年第1期
论文发表时间:2019/5/15
标签：电力论文; 业务论文; 专网论文; 网络论文; 终端论文; 建议论文; 边界论文; 《防护工程》2019年第1期论文;