摘 要：與調(diào)度主站四遙信息聯(lián)調(diào)，是新建變電站最為重要的工作之一。傳統(tǒng)的變電站遠動通道長期依賴于光纖專用通道，而光纖專用通道的敷設(shè)完成及開通遠滯后于遠動業(yè)務(wù)的調(diào)試驗收，嚴重影響變電工程的投產(chǎn)時間及驗收的效率質(zhì)量。因此，遠動無線通道具有一定的使用價值。結(jié)合第四代移動通信技術(shù)（4G）的遠動無線通道，其使用為四遙信息聯(lián)調(diào)和遠動業(yè)務(wù)的驗收提供了便捷

關(guān)鍵詞：遠動無線通道；4G；延時；優(yōu)化

中圖分類號：TN911 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）33-0070-02

從第一代移動通信技術(shù)（簡稱1G）發(fā)展到如今的第四代（4G）甚至是第五代，移動通信技術(shù)的迅猛發(fā)展為社會的生產(chǎn)和發(fā)展提供更快的速度。基于4G移動通信技術(shù)的遠動無線通道能使新建變電工程四遙信息驗收不再依賴于光纖通道，能在敷設(shè)光纖通道的同時開展四遙驗收業(yè)務(wù)。

1 遠動無線通道的組成及特點

無線遠動通道網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖，如圖1所示。從終端來看，遠動機與調(diào)度主站服務(wù)器通過串口進行通信，通信規(guī)約為101規(guī)約。串口服務(wù)器將串口數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成以太網(wǎng)通過TCP進行通信，通過 DDNS服務(wù)映射至互聯(lián)網(wǎng)。變電站端通過無線路由器接入，主站端通過有線、無線方式接入互聯(lián)網(wǎng)。

遠動機、調(diào)度主站通過RS232串口接入串口服務(wù)器，兩臺串口服務(wù)器互聯(lián)采用client/server方式。變電站端采用無線3G或4G網(wǎng)絡(luò)，不需向電信公司申請VPN業(yè)務(wù)，實際測試中，聯(lián)通、電信、移動等無線網(wǎng)絡(luò)均可使用。新建變電站通常位置較為偏僻，某些電信公司網(wǎng)絡(luò)沒有覆蓋，只需根據(jù)當(dāng)?shù)仉娦殴拘盘枏?，可靈活選用3G或4G網(wǎng)絡(luò)。與VPN網(wǎng)相比，不需主站與變電站采用同一電信服務(wù)，通用性強。

2 遠動無線通道通信速度的優(yōu)化

調(diào)度主站與變電站之間的四遙驗收，要求遠動通道的延時在規(guī)定的范圍之內(nèi)，遠動通道延時過長，會導(dǎo)致調(diào)度主站與子站之間的通信滯后，數(shù)據(jù)上送速度緩慢，失去實時性，因此，解決遠動無線通道的延時問題十分關(guān)鍵。本文從以下幾個方面闡述影響遠動無線通道通信速度的因素。

2.1 移動通信網(wǎng)絡(luò)的選擇

移動通信網(wǎng)絡(luò)從2G到3G到4G的演變發(fā)展，這里我們對2G、3G和4G的無線蜂窩制式進行對比，它們包括：GSM、CDMA 2000、TD-SCDMA、WCDMA、TD-LTE、FDD-LTE，傳輸速度見表1。

由表1的數(shù)據(jù)可以看出，理論上4G網(wǎng)速已經(jīng)達到3G的七倍以上。4G技術(shù)需滿足如下條件：靜態(tài)傳輸速率達到1 Gbps，用戶在高速移動狀態(tài)下可以達到100 Mbps。因此，為減少延時，遠動無線通道優(yōu)先選用4G移動網(wǎng)絡(luò)。

2.2 網(wǎng)絡(luò)制式的選擇

4G網(wǎng)絡(luò)國際標(biāo)準共包含TD-LTE和FDD-LTE兩種制式。4G網(wǎng)絡(luò)制式?jīng)Q定速度，它們使用的制式不同，決定了它們的速度也是有差別的。FDD，即頻分雙工，也稱為全雙工，是目前全球最主流最成熟的4G LTE通信標(biāo)準。FDD上下行數(shù)據(jù)同時傳輸，操作時需要兩個獨立的信道。

與FDD相對應(yīng)的TD-LTE，即時分雙工，是在幀周期的下行線路操作中及時區(qū)分無線信道以及繼續(xù)上行線路操作的一種技術(shù)。在TDD制式的移動通信系統(tǒng)中，接收和傳送在同一頻率信道（即載波）的不同間隙（時段1、時段2），用保證時間來分離接收和傳送信道。

FDD通過不同頻譜，上下行數(shù)據(jù)同時傳輸；TDD通過控制，上下行數(shù)據(jù)在不同時段單向傳輸，模式上FDD與TDD相似度達90%。從4G的兩種制式的理論傳輸速度看來，F(xiàn)DD-LTE網(wǎng)絡(luò)的速度更快，更適合運用于遠動無線通道。

2.3 運營商的選擇

在中國大陸三大運營商中，電信和聯(lián)通4G網(wǎng)絡(luò)使用的是FDD-LTE制式， 移動使用的是TD-LTE制式。根據(jù)目前FDD-LTE商用網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，聯(lián)通和電信的FDD 4G峰值網(wǎng)速為150 Mbps，移動TD-LTE 4G峰值網(wǎng)速則為100 Mbps，理論值來看FDD網(wǎng)速是超過了TD-LTE，聯(lián)通4G、電信4G速度比移動4G快。

本遠動無線通道是通過TCP進行通信的。一個運行TCP/IP協(xié)議接入因特網(wǎng)的計算機必須擁有一個唯一的IP地址，才能與網(wǎng)上的其他計算機進行網(wǎng)絡(luò)通訊。由于上網(wǎng)用戶每次上網(wǎng)都要自動獲得一個動態(tài)的IP地址，使兩臺計算機之間建立直接、方便的點對點TCP/IP連接存在一定障礙。解決的辦法是通過間接的方式進行連接，即通信雙方同時登錄到某個提供服務(wù)的服務(wù)器上，由該主機建立雙方的間接連接。要使通信雙方同時登陸到某個提供服務(wù)的服務(wù)器上，必須雙方都使用同一運營商的網(wǎng)絡(luò)，原理如圖2所示。

假設(shè)主站與子站之間使用不同運營商，雙方之間的通信路徑如虛線所示。在這種情況下，不同運營商的服務(wù)器在不同的地點，獲得的動態(tài)IP地址也就在不同的地點，甚至是不同的城市，兩地相差幾十上百公里。主站與子站要完成通信，必須要經(jīng)過比較長的通信路程，如此以來使用的時間也會更多，延時就更長。假設(shè)子站與主站之間使用同一運營商，那么雙方的IP地址就會從同一服務(wù)器獲得，通信的全程只經(jīng)過用一個服務(wù)器，如此節(jié)省了不同服務(wù)器之間通信的路程，延時從而縮短。

綜上，要使遠動無線通道的延時縮到最短，需同過以下幾方面來實現(xiàn)：

①選擇站內(nèi)信號強度符合遠動無線通道通信要求的通信網(wǎng)絡(luò)；

②優(yōu)先選用現(xiàn)時最快的技術(shù)成熟的4G移動網(wǎng)絡(luò)；

③從4G的兩種制式的理論傳輸速度看來，F(xiàn)DD-LTE網(wǎng)絡(luò)的速度更快，優(yōu)先選擇FDD-LTE制式的4G網(wǎng)絡(luò)運營商。

④在符合信號強度要求的前提下，變電站選擇與主站相同的運營商，以減少因服務(wù)器在不同地區(qū)所帶來的通信延時。

3 結(jié) 語

本文就幾個不同的方面闡述基于串口服務(wù)器技術(shù)、DDNS技術(shù)和4G無線技術(shù)的遠動無線通道的延時與優(yōu)化，著重討論如何縮短移動通信網(wǎng)絡(luò)的延時。由于許多變電站地理位置偏僻，相當(dāng)一部分變電站還未被4G無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋所覆蓋，又或是不同的變電站各個運營商的網(wǎng)絡(luò)信號強度不同，因此，基于各種局限性實現(xiàn)遠動無線通道的延時最優(yōu)化還具有一定的難度，需要結(jié)合移動通信技術(shù)的進步而不斷優(yōu)化。

參考文獻：

[1] 楊力波，潘志鉑，鄭寶玉.3G與4G的比較研究[J].移動通信，2002，（11）.

[2] 張淑娥，孔英會，高強.電力系統(tǒng)通信技術(shù)[M].北京：中國電力出版社，2009.

[3] 柳永智，劉曉川.電力系統(tǒng)遠動[M].北京：中國電力出版社，2006.