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华为面向5G演进的eLTE-DSA解决方案

--打造电力物联网最后一公里

2018-08-13 13:51:31   作者:   来源:CTI论坛   评论:0  点击:


  在全球新一轮科技革命和产业革命中,随着城市化进程不断加快,产业结构优化升级不断深化,电网规模持续扩张、以及分布式能源的并入、充电桩等的广泛应用对城市配电网的保障能力、供电可靠性和电能质量均提出了更高要求。加快构建以智能电网为基础的能源互联网,对于保障能源安全、提高能源利用效率、促进生态环境治理、培育新的经济增长点都具有重要意义。这也是在全球范围推动能源革命、促进清洁发展、应对气候变化的重大倡议,开启了世界能源可持续发展的新征程。
  以中国为例,中国国家发改委、能源局提出到2020年,初步建成安全可靠、开放兼容、双向互动、高效经济、清洁环保的智能电网体系,满足电源开发和用户需求,全面支撑现代能源体系建设,推动中国能源生产和消费革命。在《国家能源局关于印发配电网建设改造行动计划(2015-2020)年的通知》中,要求全国配电自动化覆盖率从2014年的20%,在2020年需要提升至90%。为了顺应国家智能电网发展规划,“十三五”期间,国家电网大力推进配电网发展和营配调贯通,对配电、用电自动化和信息共享提出更高要求,需要提高接入网带宽、可靠性和资源利用率,满足配电、用电各类业务通信需求。
  在欧洲,欧盟20-20-20计划,要求到2020年,实现20%能源效率提升,减少20% CO2 排放量,增加20%分布式可再生能源占比。英国,德国,法国对可再生能源,电动汽车投放等都有明确的要求。所以随着这些分布式系能源的并网,和电动汽车的规模投放,电网源荷平衡需要更加及时的可视负荷预测,以及更加精准的负荷控制。
  所以,构建全业务泛在电力物联网是发展智能电网的关键和基础。
  经过多年发展,到目前为止,电力通信网骨干网络已形成了以电力专用光纤通信网络为主、租用公网专线为辅的格局,实现了各级调度控制中心、高压变电站、办公机构、营业网点的全覆盖。但是如何将分散在城市,工业区,乡村各个角落的电力设备连接入网,一直是全面实现智能化电网的难题。
  无线网络可以弥补有线网络的不足,达到网络延伸的目地,如某些老旧城区、私有土地和偏远地区等有线部署受环境条件限制的区域。电力无线专网具备安全,可靠,稳定性和快速响应的特点,实现电力通信网“最后一公里”覆盖。
  那么选择何种技术建设电力无线专网呢?
  建设无线专网最先需要考虑的是频谱。采用授权频谱,使用最先进的LTE技术,是最好的选择,但是由于LTE的授权频谱基本都被运营商拥有,行业能够申请使用的可能性能非常低。那么第二个选择,就是在电力行业能够申请到的授权频谱上,采用最先进的LTE技术。
  无线专网最关键的资源就是频谱。从全球频谱上来看,中国、拉美区域230MHz,亚太、中东、中亚、非洲及其他大多数国家400MHz等UHF/VHF窄带频谱,可以应用于电力专网。而在这些频谱上能够采用的技术,传统的还是1G时代的数传电台技术,在时延,吞吐率,设备容量上,很难满足未来智能电网越来越精密的控制,设备扩容和业务扩展需求。
  华为凭借强大的无线技术实力,在UHF/VHF频谱上,推出了基于4.5G,面向5G演进的eLTE-DSA解决方案,利用华为业界最强的射频及滤波能力,结合部分5G算法,将梳状的离散窄带频谱聚合使用,单小区支持4000用户,最低下行时延可达20ms的超低时延,支持多业务扩容,是构建泛在电力物联网的必然选择。
  • 在安全可靠方面,该方案基于业界最先进最成熟的SingleRAN平台,具有业界最强的射频和窄带滤波能力,同时引入了跳频、信道备份等先进算法,保障在UHF/VHF频段上与异系统的共存,保证安全可靠的数据传输。
  • 在快速响应方面,eLTE-DSA采用了3GPP标准的10ms超短帧结构,并引入5G Grant free免调度算法,实现下行最低20ms超低时延,能够在各种复杂的无线环境下都能满足精准负荷控制等低时延控制要求。
  • 在业务扩展方面,eLTE-DSA终端模组静态功耗小于0.15w,在配电自动化业务之前,完全可以满足向智能抄表、故障指示器等电力物联网应用的扩展。
  • 在演进性方面,受益于采用的标准的4.5G底层协议和最新的硬件的平台,eLTE-DSA能面向5G持续演进,不断满足电力应用新需求。
  2018年,华为联合了国家电网积极推进eLTE-DSA的标准和产业化进程,并取得阶段性成果。
  今年4月,国网和华为达成共识:双方合作共同建设行业最高水平、国际领先的无线电力物联网;国网IoT-G 230MHz(eLTE-DSA技术)纳入国网230企标范围。同时,国网和华为成立联合创新实验室,基于eLTE-DSA进行联合创新,就标准国际化、产品和工具研发、设备和业务测试等方面展开全面合作。
  2018年8月,华为在成都成功举办2018电力230无线产业大会,凭借技术的先进性、标准的开放性和华为的产业推进能力,推动多家产业合作伙伴开展IoT-G 230MHz(eLTE-DSA)产品的研制,快速构建产业生态,共同推进电力无线专网建设。同时华为和国网联合积极推进IoT-G标准(eLTE-DSA)的国际化,将中国的无线专网标准、技术和成功经验推广到全球。
  未来华为更将以开放合作的心态,不断努力和创新,和电力客户同行,联合最优秀的伙伴,推进电力无线专网产业发展,共同助力全业务泛在电力物联网建设,推动智能电网和能源互联网发展,实现企业数字化转型和产业升级。
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