（重庆邮电大学 重庆市 400065）
摘要：由于电网建设快速推进，运行光缆中断频繁，导致通信网络开环运行。临时通信方案技术应运而生，本文针对其中微波中继方案，分析其弊端并提出采用合适的WiMAX技术取代微波的方案。
关键词：临时通信；微波通信；WiMAX
0引言
电力通信系统伴随着电网调度机构、变电站和发电厂的分布遍及全国各地，是一个较为复杂的系统。然而电力系统智能化的发展趋势和经济不断的发展下对于电量负荷规模的不管扩大，使得电网愈发的依赖于电力通信网来保障其安全、可靠、高效的运行。随着电网建设的快速推进，线路解口、线路改造、出线间隔调整等建设工况越来越频繁，一方面受制于线路施工建设的影响，现有运行中的OPGW光纤将会长时间中断，导致通信网络开环运行；另一方面，受制于业务双通道考核的制约，网络开环运行时间不能够过长，因此临时通信的构建显得尤其重要。
1微波中继临时方案
1.1微波通信概念
微波通信是使用波长在1毫米至1米之间的电磁波—微波进行的通信。该波长段电磁波所对应的频率范围是300 MHz（0.3 GHz）~300 GH，包括地面微波接力通信、对流层散射通信、卫星通信、空间通信及工作于微波波段的移动通信。由于微波的频率极高，波长又很短，其在空中的传播特性与光波相近，也就是直线前进，遇到阻挡就被反射或被阻断，因此微波通信的主要方式是视距通信。
1.2具体实施方案
微波通信是指用微波频率作为载波携带信息，进行中继（接力）通信的方式二微波是指频在300MH一300GHz范围内的电磁波。在无迂回路由时，针对传统临时通信方案实施困难的情况，提出采用微波接力通信方式替代临时架设OPGW光缆方案，组成微波接力OPGW光纤混合通信链络，满足二次装置联调需求。如下图
图1-1无线微波中继方案
1.3微波中继方案特点及问题
1、二微波通信网只要建设站点，不需要敷设大量的电缆、光缆等有线介质，因而建设投资少，且具有建设周期短、不易受人为破坏调整比较方便。
2、但是微波通信作为视距通信，接力传输二微波的波长短，是以直射波的方式传播的，左右的视线距离二为进行远距离的微波通信，仅仅支持点对点的短距传输，局限性较强。且在电波的传播过程中，却难免受到地形、地物和气候状况的影响而引起反射、折射、散射和吸收现象，产生传播衰落和传播失真。。
2基于WiMAX技术优化方案
2.1WiMAX基本概念
宽带无线接入技术作为下一代通信网中最具发展潜力的接入技术之一，正受到业界越来越多的关注。WiMAX（World Interoperability for Microwave Access，全球微波接入互操作性）是一种而向城域网的宽带无线接入技术，能提供而向互联网的高速连接。WiMAX是一项新兴的无线通信技术，能提供面向互联网的高速连接，适用于静止和半静止状态访问网络，其传输速率可达10M-70M左右，能完全满足宽带上网的需求。802.16e标准定义了空中的物理层与MAC层，802.16e接入IP核心网，也能提供VoIP业务，支持一点对多点的结构。
2.1.1 OFDM技术分析
OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用）技术是一种多载波传输技术[30，31，32]，它由多载波调制（MCM）发展而来。在20世纪60年代时所形成的概念的基本思想是用并行数据流和频分复用（FDM），且各个子信道的频谱相互重叠，从而避免使用高速均衡，并能对抗脉冲噪声和多径传播造成的信道畸变，同时这种技术还能充分利用有效的带宽资源。但是对于存在大量子信道的系统，所需的正弦波发生器组和自相关解调器组设备极为复杂和昂贵，而且接收机对解调载波和取样时间的确定必须足够精确，以避免子信道间的干扰。为了解决这一问题，1971年Weinstein和Ebert把离散傅立叶变换（DFT）引入并行数据传输系统作为调制解调过程的一部分，提出用DFT实现多载波调制，从而衍生出采用大规模子载波和频率重叠技术的、采用FFT的专用硬件实现数字式的OFDM系统。在新一代宽带无线通信系统中，OFDM技术逐步成为主流的基本发送技术，目前无线通信领域所有的新兴技术几乎都以OFDM为核心。
2.1.2 MIMO技术分析
MIMO（Multiple-Input，Multiple-Output，多路进，多路出）技术[34，35]是近几年无线通信领域出现的革命性的新技术。系统示意图如图4-7所示，MIMO系统是指在发射机/接收机采用多天线发送/接收的系统。它利用多天线来抑制信道衰落。根据收发两端天线数量，相对于普通的SISO（Single-Input，Single-Output）系统，MIMO还可以包括SIMO（Single-Output，Multiple -Input）系统和MISO（Multiple -Input，Single-Output）系统。
2.1.3 基于OFDM- MIMO系统引入自适应分配
2.3基于chow算法的WiMAX临时方案实施步骤
第一步：构筑WiMAX通信中继链路，在光缆中断的就近耐张塔处部署WiMAX通信设备，就近实现WiMAX接力通信。
第二步：通过抽取铁塔上OPGW光纤接续盒的空闲光纤，组成WiMAX接力和OPGW 光纤混合通信链路，恢复原有A—B的通信链路。
第三步：当新建站点与新建线路全部竣工后，重新组织网络，并实现业务调整。
3总结与展望
WiMAX是一项新兴的无线通信技术，能提供而向互联网的高速连接。无论在传输距离、数据传输速度、建网成本方面在电网工程中构建临时通信的都是一个很理想的宽带无线接入解决方案。在对于洪灾、雪灾等应急通信场景下，电力应急通信系统中的通信需求恰恰是要求这种强大的非视距传输能力以及传输距离和带宽均得到满足的性能技术特点，另外该技术还非常适合城市密集地区的配网自动化应用，为WiMAX在电力系统中的应用提出了契机。
频率问题是采用任何无线通信技术都要面临的问题，任何大规模组网的无线通信技术都面临着国家无线电管理委员会对频率的控制，面临着国家对无线通信技术的战略发展定位问题，不解决频率问题，WiMAX技术很难在电网得到广泛的应用。电网系统要将WiMAX技术应用到实际，需尽快确定其实施方案并及时向国家无委申请所需频段。
参考文献：
[1]吴飞龙，微波通信技术在输变电工程临时通道的应用，中国电力，2013（46）：146-149
[2]马润、吴昊，线路∏接变电站通信接入设计与研究，大众科技，2015（8）：68-70.
作者简介：
吴广，重庆邮电大学 电工理论与新技术实验室，硕士研究生，主要研究方向为电力系统通信。
陈勇，重庆邮电大学 电工理论与新技术实验室，副教授，硕士生导师，主要研究方向为网络管理系统。
论文作者:吴广,陈勇
论文发表刊物:《电力设备》2017年第36期
论文发表时间:2018/5/14
标签：微波论文; 通信论文; 技术论文; 方案论文; 载波论文; 系统论文; 电网论文; 《电力设备》2017年第36期论文;