4G通信技术
在智能电网领域的应用实践
中国科学院·上海微系统与信息技术研究所中科院南京宽带无线移动通信研发中心
赵宇(主任)
引言：宽带改变智能电网
未来2~3年展望
应用实践经验分享
4G通信技术的优越性
目录
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变革背后的力量：
对更高传输带宽的需求，推动了各项基础设施的发展，进一步拉动了互联网、移动网、广播网的发展和融合。
量变-质变：
处理信息种类和数量不断膨胀，相互关联并催生更多新应用。量变引发了质变!
引言
宽带改变生活!
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宽带发展的良好基础：
近五年来通信资源及设备数量至少翻了两番；
220KV及以上变电站光纤覆盖构成骨干网；
多种接入方式，丰富了电力应用；
以坚强网架为基础
以通信信息平台为支撑以智能控制为手段
“坚强”和“智能”
是坚强智能电网的基本内涵
宽带改变智能电网
高速、实时、双向
的信息通信
精细化、智能化
管理与决策
智能电网
数据采集与控制
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配通网理台用电信息采集远层通信网
业务介绍
调度通信监控中心
配电自动化
主站
电力通信
光纤骨干网
通信枢纽中心
配电通信网
光纤、公网、
中压电力通信线
开关站、环网柜、柱上开关、
分支箱、用户分界隔离开关
9%
配电自动化应用比例不足---国网“十二五”
智能电网规划资料
传输通道瓶颈!
通信信息平台发展现状
光纤、电力通信线(宽
带、窄带)、微功率无线
有线通信
无线通信
10KV配变
集中器
采集器
表计
图例
配电自动化骨干层
配电自动化接入层
采集器
表计
配用电通信管理一体化平台
10KV配变
用户接入网
用电信息采集本地通信网
220/110/35KV变电站
电信管平
通信方式
集中器
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画
引言：宽带改变智能电网
4G通信技术的优越性
未来2~3年展望
应用实践经验分享
目录
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10kbps200kbps300k-10M100Mbps300M-1Gbps
4G技术国内主流标准：TDDLTE
4G技术国外主流标准：FDDLTE
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2G
802.11abg
WLAN
无线通信技术演进
CDMA3G
802.16WMAX
HSDPA
HSUPA
E3G
3G+
CDMA2000
WCDMA
TD-SCDMA
GSM
Mobility
1985
UMBCDMA2000EV-DORel.0/ALTE
19952000200520102015
Mid
Low
802:1nWiFI
WLAN
AMPSTACS
1G
带宽速率
High
移动性
DataRate
年代
B3G/4G
WMAN
Year
第四代移动通信系统(4G)主要是以正交频分复用(OFDM)为技术核心
其特点是网络结构高度可扩展，具有良好的抗噪声性能和抗多信道干扰能力适用于无线、有线等不同通信介质环境
各类标准较为成熟，基于全IP化管理，设备互通性好
4G通信技术的优越性
HARQ
混合自动重传
重烽
资源共享
终端
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OFDMA
4G技术之行业应用
随着高清监控前端等高带宽的应用，4G技术为行业应用增光添彩
应用实践经验分享
引言：宽带改变智能电网
未来2~3年展望
4G通信技术的优越性
目录
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中科院与国网公司合作重点项目：
战略合作
列为重大方向，重点支持
研究工作重点
◆战略需求：具备多跳链状、自组织的新型宽带网
◆网络结构：固定蜂窝结构-动态按需组网
◆专业化定制：抗干扰、频谱自适应、多业务模式
组网模式
线性多跳组网光载无线
自组网技术故障自恢复
频谱利用
频谱
感知
载波
聚合
发展
需求
技术难题
技术途径
IP业务透传
NAT解析
QoS用户调度多终端接入
高效率
功放
多天线技术
业务支撑覆盖优化
通过捷变频与窄带干扰消除技术避免恶意干扰通过
SDMA和动态信道分配，避免相邻小区同频干扰
感知，共享空闲频率资
源，提高系统频谱利用
效率
空、时、频三维结构
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多址技术
上/下行资源灵活调度
上行峰均比低，提高网络覆盖
壮性
80余项核心专利
多项国际、国内标准
提案
中科院现有技术基础
同步技术
OFDMA和DFT-S-GMC
多跳连接与快速组网，
提高布网灵活性和网络健
新一代宽带
无线技术
跳频，干扰
协调与避免
技术
多基站自同步，解除对GPS系统依赖
全网无线资
源动态管理
调度
频谱感知
与共享技
术
多模式，自组织组网技术
自主知识
产权
多基站自
老爷车：30多年历史，自主运营注入新技术
自行车：穿街走巷，自由灵活