基于TD-LTE的智能配电网终端通信技术研究

李宁宁

（中铁十一局集团电务工程有限公司，武汉430074）

1 TD-LTE技术相关概述

所谓TD-LTE技术，属于一种新型的移动通信技术，不仅呈现出较低延时和较高的数据传递效率等特点，而且拥有100 Mbit/s的高效峰值数据信息的下载功能。实际上，TD-LTE技术是基于LTE技术演变发展而来，可看作拥有不对称频率相应时分双工形式的LTE技术，属于国内重要的知识产权之一，同时也为全新的改进技术类型，仍然运用的是TD-SCDMA的相应帧架构。

与从前的通信技术标准进行对比发现，从物理层传送技术的角度来看，TD-LTE技术获得了很大的优化，其中包含了众多新兴的关键技术类型，比如：其中涵盖了多天线的技术、混合自动化重传技术以及多地址接入的技术等等。具体而言：

第一，TD-LTE主要运用了TDD技术。处于TDD技术应用状态之下，针对系统运行过程中的数据信息接收和传送环节，均属于处于相同载波条件之下的相应时隙，为了科学划分，采取调整有关信息至不同的时间段进行发送的方式，达到既定的目的，保证有限频谱资源的科学运用。

第二，TD-LTE技术在应用的过程中还涉及到正交频分复利用的相关编码技术，从而达到合理解决频率出现的选择性衰落或者窄带影响的问题，使单位频谱相应传送效率获得进一步提升。而关于正交频分复利用的相关编码技术则针对的为通过对频段范围中分配的信道进行不同的正交子信道合理划分，并且将载波科学运用到各个子信道当中，依靠其完成相应的传输任务，对来自信号波形方面的干扰影响予以消除处理[1]。

第三，对于多输入输出技术来说，主要针对的为通过运用多发射与接收天线空间分集处理的方式所形成的技术类型。其中涉及到分立式多天线技术，对通信链路加以科学分解处理，形成不同且并行的子信道，以达到使容量得以提升的目的。

当然，对于TD-LTE技术而言，其中也涵盖了更多的先进技术类型，比如：常见的载波聚合技术、自适应型重传技术以及自适应改进和编码技术等等，以便达到宽带数据信息的高效传送的效果。

2 基于TD-LTE智能配电网终端通信技术发展与应用

2.1 集成类型的配电网终端说明

根据当前智能配电网的发展情况来看，兼具多种功能与支持作用的通信模式、相关功能模块的设计与优化显得尤为关键，比如：插件型的一体智能化配电终端便可以发挥出FTU与DTU方面的作用，并且拥有不同类型的通信形式，在电能质量的管控、电量信息数据的收集与整合以及维护与监测分布式电源装置等方面均发挥出重要的效果。关于集成型配电终端的总体结构体系见下图1。

图1 集成型配电终端的总体结构体系

此设计应用过程当中，运用到的主要功能模块以双CPU架构方式为主，从而确保其拥有高效的综合信息处理水平，在通信功能模块的设置方面，采用不同的通信串口与RJ-44的端口，不仅具备不同类型通信协议与众多通信链路的支持功能，而且在相关程序的上传与下载处理以及数据信息的搜集和传送方面均表现出良好的成效。同时拥有以太网接口，并且包含了光缆、GPRS以及GSM等相应的通信设施[2]。

2.2 TD-LTE和智能配电网相融合的应用案例

实际上，受配电网智能化建设进程加快的影响，并以满足相关业务发展需求为目的，要求配电网拥有远程的数据信息搜集与监控以及配电网的无线通信等功能，利用TD-LTE技术，依靠其作用，能够在实际应用中发挥出良好效果。

对于TD-LTE技术而言，能够被应用到不同类型的频段范围内，例如：1 448-1466MHz、224-234 MHz等等，通过以TD-LTE技术为基础，研发出采用TD-LTE230技术的通信网络系统，使其在智能配电网构建时能够发挥出重要的作用。例如：上海昌邑电力有限公司构建无线宽带通信系统的同时，对所采用的TD-LTE230系统进行了电网运行的测试与分析，具体的传送速率见下图2。

图2 具体的传送速率

从上图2中看出，处于各个调制模式情况下，此技术在配电网应用过程中相关数据信息传输的吞吐量具体测定结果情况，依靠较高的数据传送效率，使配电网相关业务的开展需要获得一定的满足。

由于此频段存在相应的离散特征，通过运用频谱感知与载波聚合等有关技术，可以确保宽带数据信息的有效传递，和智能配电网的运行发展需要相匹配。由于引入了有关调制技术，对于传输的环节来说，相较于传统的2G、3G技术来说，单位频谱相应的传递效率获得极大提升，具体的频谱效率情况见下图3。

图3 具体的频谱效率情况

与从前的无线技术进行对比后发现，TD-LTE技术应用过程中的性能获得很大提高。处于20 MHz的带宽情况下，其峰值的速率上行为60 Mbit/s，相应的下行速率则为120Mbit/s。不过当TD-LTE技术得以不断进步的过程中，相关电力用户数量也骤增，形成更严重的信息安全缺陷。

论文首先概述了TD-LTE的相关技术，然后对基于TDLTE智能配电网终端通信技术的发展和应用情况加以有效说明，并从下述两方面予以入手实施：集成类型的配电网终端说明、TD-LTE和智能配电网相融合的应用案例。望此次研究的内容和结果，能够得到有关人员的关注与重视，同时从中可以获取一定的借鉴和帮助，以便推动我国智能配电网终端通信技术的不断进步。