1新型230MHz无线宽带通信技术标准和应用研究0716精要.docx
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1新型230MHz无线宽带通信技术标准和应用研究0716精要
新型230MHz无线宽带通信技术标准和应用研究
工作方案
国家电网公司营销部计量中心
二零一三年七月
一、背景
2009年起，公司系统内研发单位针对电力无线专网通信技术进行了研究开发，研制成功新型230MHz无线宽带通信系统，相关产品已取得国家机构的型号核准。
产品基于230MHz电力专用频段，采用了TD-LTE4G技术，在协议上针对电力业务进行了优化，核心技术包括TDD技术、载波聚合等。
从2011年起，新型230MHz无线宽带通信系统河北大厂、浙江海盐、浙江绍兴等地进行了实验性部署。
实验结果表明系统稳定可靠，可以进行用电信息采集、视频监控等业务。
目前已经建成的新型230MHz无线宽带通信试验网络规模较小，选择的实验地区较少，限制了230MHz无线宽带通信系统的推广。
为了进一步验证新型230MHz无线宽带通信系统规模组网能力，以及在不同地区、不同场景下的组网适用性水平，建立新型230MHz无线宽带通信系统通信模块的测试平台，形成新型230MHz无线宽带专网技术标准，本项目选择重庆公司、江苏公司、浙江公司、北京公司、宁夏公司、青海公司开展规模组网测试工作。
二、研究内容与任务分解
2.1研究内容
项目研究内容重点分为技术标准研究、规模测试验证研究两大类内容。
技术标准研究领域新型230MHz无线宽带专网标准体系研究，并对需求紧迫的标准进行研究和编制。
规模测试验证研究领域开展新型230MHz无线宽带专网通信技术规模组网验证研究，对移动作业、传统230MHz数传电台与新型230MHz无线宽带专网过渡等内容进行研究和验证。
2.1任务分解
将工作任务单中的四大任务划分至两大类内容中，如下图所示。
三、技术标准研究方案
开展新型230MHz无线宽带专网标准体系研究，按照标准化的要求提炼通信协议、测试方法要求、产品应用规范、系统安全要求、系统应用要求等领域的系列标准规范，构建符合公司无线宽带通信需求的标准体系。
开展研究新型230MHz无线宽带专网技术标准研究，对新型230MHz无线宽带专网技术要求、互联互通通信协议、测试规范等标准体系中的标准进行研究和编制。
四、规模测试验证研究方案
新型230MHz无线宽带专网规模验证测试在划分若干典型场景下，选取具有代表性的省市进行规模组网，验证测试网络性能。
4.1测试场景
4.1.1网络测试场景
网络场景细分（商务区）：
商务区
中心商务区
1、面积一般为1至5平方公里，甚至更大；
2、商务楼宇约占70%以上；3、主要用电群体：
高级商务公司。
中心商业区
1、面积一般为0.5至3平方公里，甚至更大；2、商业铺面约占50%以上；3、主要用电群体：
高级商业公司。
普通商务区
1、面积一般为0.3至2平方公里，甚至更大；2、商务楼宇约占40%以上；3、主要用电群体：
普通商务公司
普通商业区
1、面积一般为0.3至1平方公里，甚至更大；
2、商业铺面约占30%以上；3、主要用电群体：
普通商业公司。
政务区
1、面积一般为0.3至1平方公里，甚至更大；
2、政府办公楼及其配套楼宇约占30%以上；3、主要用电群体：
政府机关。
网络场景细分（居民区、园区、乡村）：
大场景
小场景
区域功能及特性
居民区
密集居民区
1、面积一般为0.8至2平方公里，甚至更大；
2、住宅平均建筑高度大于30米；
3、建筑密度达到50%甚至更高；4、主要用电群体：
一般市民用电，区域内用电采集器分布密度大。
普通居民区
1、面积一般为0.5至2平方公里，甚至更大；
2、住宅平均建筑高度10-30米；
3、建筑密度一般为20%-35%；4、主要用电群体：
一般市民用电，区域内用电采集器分布密度适中。
平房区
1、面积一般大于1平方公里；
2、住宅平均建筑高度在5米以下；
3、建筑密度一般为50%-70%；4、主要用电群体：
一般市民用电，区域内用电采集器分布密度偏低。
别墅区
1、面积一般大于0.2平方公里，甚至更大规模；
2、住宅平均建筑高度在15米以下；
3、建筑密度一般小于20%；4、主要用电群体：
一般市民用电，区域内用电采集器分布密度低。
园区
工业园区/科技园区
1、面积一般大于2平方公里；
2、楼宇平均建筑高度一般低于20米；
3、建筑密度一般为30%-40%；4、主要用电群体：
企业用电。
高校园区
1、面积一般为0.8-3平方公里，甚至更大；
2、教学区楼宇平均建筑层高一般在30米以上，宿舍区楼宇平均建筑层高一般在30米以下；
3、建筑密度一般为10%-30%；4、主要用电群体：
高校用电。
乡村
乡镇
一般为乡镇政府所在地或乡镇级工商业贸易活动中心区域。
村庄
农村村民居住和从事各种生产的聚居点。
4.1.2终端应用场景
安装场景
连接设备
安装（调试）方案
变电站/变电塔
物联网传感器
通过与告警箱、传感箱、摄像头备相连，用于上报告警，监控等信息。
用电信息采集
I型集中器/专变终端
终端通信模块与I型集中器/专变终端相连，上传集中器所管理的采集器业务信息，配置集中器与主站之前链路。
测试天线位置摆放对信号的影响，使其不被墙体掩盖信号。
II型集中器
终端通信模块与II型集中器相连，上传用电信息，配置集中器与主站之前链路。
测试天线位置摆放对信号的影响，使其不被墙体掩盖信号。
4.2测试省市选择
省市选取
省市特点及应用场景
重庆
重庆地处山区，城市及周边多山。
在重庆组网可以作为典型案例，无线专网能测试在山区的覆盖能力，建设并研究测试能在山区覆盖很好的无线网络。
并且山区气候多变对无线信道影响较大，可测试系统的稳定性。
江苏
江苏省目前传统230MHz数传电台存量较大，选择在江苏组网可以用于研究并验证从传统数传电台向新型230MHz无线宽带专网系统共存的方案以及最终过渡的割接方案。
浙江
浙江有广大平原地区，地势平坦，在浙江组网可以用于重点研究平原地带的新型230MHz无线宽带专网通信系统远距离极限覆盖能力；并且浙江地处江南，雨季较多，对无线信道质量影响也比较大，可以用于研究恶劣天气、较差无线信道质量情况下的业务稳定性。
北京
北京是我国政治经济中心，商业密集区和政务区较多，在北京进行组建典型网络可以用于重点研究新型230MHz无线宽带专网密集楼区、密集生活区的覆盖能力和极限业务承载能力及系统安全性；以及研究特殊应用场景比如地下室等情况下的组网可行性及建设方案。
宁夏
宁夏地处西北部，部分地区风沙大，气候条件差，在宁夏选址进行典型组网可以用于研究再恶劣外部环境条件下新型230MHz无线宽带专网系统的运行稳定性和可靠性。
并且可以研究并应用采用无线专网解决偏远地区，光纤难以敷设地区的用电采集，电力设备监控等技术方案。
青海
青海位于青藏高原一带，属典型的高原地貌和气候，在此选址组网，可以用于研究高原和寒冷地带的新型230MHz无线宽带专网的组网和实施方案。
研究和测试在此种气候和环境下的系统稳定性和可靠性。
4.3各地组网规模
新型230MHz无线宽带专网接入系统的基础网络由演进型无线接入网络（E-UTRAN）和演进型核心网络（EPC230）构成。
如下图所示：
根据所选不同省市具体情况，每个省市根据建网方案的侧重点选择室内室外等典型场景勘察选址，建设5-10个基站，配备一套核心网（EPC）设备，再根据当地情况，经过现场勘察，在可安装测试点安装一定数量的通信终端。
个别地区还需建设铁塔、机房等配套设施。
4.4各地测试方案
领域
测试类别
测试目的
测试内容
测试城市
无线网络侧
无线网络性能和网络质量
验证新型230
MHz无线宽带专网通信系统在规模外场环境中的可用性、可靠性，评估其性能。
单小区覆盖测试
六省市
全网覆盖质量测试
六省市
容量（同时在线用户数）
六省市
小区吞吐量测试（FTP业务）
六省市
单用户峰值吞吐量
六省市
单用户ping时延
六省市
多用户ping时延
六省市
开机附着成功率
六省市
开机附着时延
六省市
现场安装调试的移动作业
六省市
业务长保能力与平均吞吐量
六省市
小区边缘FTP业务稳定性
浙江、宁夏
小区边缘速率（FTP业务）
浙江、宁夏
山区地形山体周边不同方位信号覆盖和业务能力测试
重庆
大楼周边不同方位信号覆盖和业务能力测试
北京
系统设备抗低温能力测试
青海
传统230M数传电台向TD-LTE230MHz无线专网平滑割接方案
江苏
终端侧
通信模块性能测试
验证新型230MHz无线宽带专网通信系统终端在规模外场环境中的可用性、可靠性，评估其性能。
单UE测试（系统接入测试）
六省市
单UE测试（峰值及平均吞吐量）
六省市
单UE测试（业务长保性能）
六省市
多UE测试（系统接入测试）
六省市
多UE测试（业务长保/吞吐量）
六省市
终端压力测试
六省市
终端抗低温能力测试
青海
多UE测试（系统吞吐量）
六省市
核心网侧
承载
站点方案
六省市
传输
PTN相关测试
六省市
五、预期成果
5.1技术标准方面
完成宽带无线接入技术及产业发展现状调研报告；
完成新型230MHz无线宽带专网通信系统标准体系研究报告；
完成新型230MHz无线宽带通信系统总体技术要求；
完成新型230MHz无线宽带通信系统设备系列标准：
包括通信终端模块、接入设备以及核心网设备的技术要求；
完成新型230MHz无线宽带通信系统设备测试规范系列标准：
包括通信终端模块、接入设备以及核心网设备的测试方法。
5.2规模测试方面
完成各地各项网络性能测试，确保新型230MHz宽带无线专网系统可以满足业务需求并稳定、可靠长期运行。
根据各地典型网络侧重研究点，提供针对特定场景的组网方案、平滑割接方案、现场安装调试的移动作业方案等研究结果，提交技术报告。
完成新型230MHz无线宽带通信系统的最大用户数压力测试并形成报告。
完成工程实施及业务对接技术规范报告，完成通信系统运行管理规范报告。
六、项目组织
6.1项目组织架构
项目工作组成立领导组、标准组以及测试组3个工作组，测试组下设勘察设计组、安装调试组、测试验证组，组织架构如下图。
6.1.1领导组
组长：
国网营销部计量中心主任
副组长：
重庆公司指定、江苏公司指定、浙江公司指定、北京公司指定、宁夏公司指定、青海公司指定、国网电科院深国电公司副总经理
成员：
重庆公司指定、江苏公司指定、浙江公司指定、北京公司指定、宁夏公司指定、青海公司指定、国网电科院深国电公司总经理助理李云峰
工作职责：
领导小组负责项目整体的统一协调和领导，对项目过程中的重要事项进行决策。
6.1.2标准组
组长：
国网营销部计量中心指定
副组长：
重庆公司指定、江苏公司指定、浙江公司指定、北京公司指定、宁夏公司指定、青海公司指定、国网电科院深国电公司指定
成员：
重庆公司指定、江苏公司指定、浙江公司指定、北京公司指定、宁夏公司指定、青海公司指定、国网电科院深国电公司指定
工作职责：
标准组负责新型230MHz无线宽带专网技术标准体系的建设，以及具体标准（包括技术要求、互联互通通信协议、测试标准等）的编制工作。
6.1.3测试组
组长：
国网营销部计量中心指定
副组长：
重庆公司指定、江苏公司指定、浙江公司指定、北京公司指定、宁夏公司指定、青海公司指定、国网电科院深国电公司指定
成员：
重庆公司指定、江苏公司指定、浙江公司指定、北京公司指定、宁夏公司指定、青海公司指定、国网电科院深国电公司指定
工作职责：
负责制定新型230MHz无线宽带专网测试方案，负责组织和实施各地各项网络性能测试和业务测试，并对各地各场景下的测试项目进行监督和把控，负责整理和分析测试结果并编制测试报告。
负责业务对接、终端安装中所涉及相关设备（如通信终端、集中器、采集器等）的调试工作。
6.2各组工作机制
6.2.1工作进度通报机制
为了保障项目进度，监控并完成各个节点任务，各工作组需要每周向相关领导通报工作进度，发送周报。
6.2.2工作组内部工作机制
各个小组可以进行充分的定期和不定期沟通（根据需要）。
原则上，各个小组工作中主要的进展，工作计划抄送双方组长知晓。
如果遇到需要协调的问题，可以报双方组长协调解决。
6.2.3工作组之间协调机制
七、项目进度计划
新型230MHz无线宽带通信技术标准和应用研究项目分成技术标准研究和网络规模测试两个子项目，具体项目进度如下。
7.1技术标准研究子项目
7.1.1技术标准研究计划
7.1.2节点及输出成果
阶段
时间节点
输出成果
现状调研
2013.8.15
宽带无线接入技术及产业发展现状调研报告
框架制定
2013.8.31
新型230MHz无线宽带通信系统标准框架报告；新型230MHz无线宽带通信系统总体技术要求
技术要求
2013.9.30
新型230MHz无线宽带通信系统设备系列标准；包括通信终端模块、接入设备以及核心网设备的技术要求
测试规范
2013.10.31
新型230MHz无线宽带通信系统设备测试规范系列标准；包括通信终端模块、接入设备以及核心网设备的测试方法
修订提交
2013.12.31
新型230MHz无线宽带通信技术标准修订提交
7.2网络规模测试子项目
7.2.1网络规模测试计划
7.2.2节点及输出成果
阶段
时间节点
输出成果
需求调研
2013.8.15
需求调研报告，内容包括建设范围、网络建设规模、承载业务类型及规模等。
制定规划
2013.8.31
网络规划报告，内容包括基站站址、网络覆盖范围、核心网与接入网规划、接入终端分布等。
勘察设计
2013.9.15
网络勘察设计报告，内容包括核心网安装设计图、接入网安装设计图、天线安装设计图、通信机柜安装设计图、通信电源及接地安装设计图、传输网络连接图、终端接入设计方案、通信系统与业务系统对接方案、与数传电台平滑过渡研究及测试报告等。
设备安装
2013.10.15
根据勘察设计报告完成各省网络设备安装调试工作，提交工程实施规范报告。
测试验证
2013.11.30
典型组网设计方案、网络覆盖测试报告、系统性能测试报告、压力测试研究报告等。
终端安装
2013.12.15
根据勘察设计报告完成各省终端安装调试工作。
业务对接
2013.12.31
根据勘察设计报告完成各省通信系统与业务系统的对接工作，提交业务对接技术规范报告，完成通信系统运行管理规范报告。
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