WORD格式下載可編輯/TD-LTE230MHz產(chǎn)品市場(chǎng)可行性分析報(bào)告DTM版本:1.0文檔更新記錄目錄1引言11.1編寫目的11.2產(chǎn)品定義11.3項(xiàng)目背景11.4名詞解釋21.5參考資料22可行性研究的前提22.1產(chǎn)品要求22.2產(chǎn)品目標(biāo)22.3產(chǎn)品條件和限制33對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)的分析33.1電力通信網(wǎng)現(xiàn)狀43.2系統(tǒng)應(yīng)用場(chǎng)景現(xiàn)狀73.3系統(tǒng)存在的問題83.4系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)分析94所建議技術(shù)可行性分析104.1系統(tǒng)描述104.2系統(tǒng)優(yōu)越性104.2.1覆蓋能力提升114.2.2帶寬能力提升124.3系統(tǒng)研究內(nèi)容124.4系統(tǒng)預(yù)期效果144.5技術(shù)可行性評(píng)價(jià)145所建議系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)可行性分析155.1項(xiàng)目投入155.2經(jīng)濟(jì)效益166社會(huì)因素可行性分析186.1法律因素186.2用戶使用可行性197結(jié)論意見19引言編寫目的對(duì)進(jìn)入電力市場(chǎng)提供產(chǎn)品研發(fā)建議，闡述TD-LTE230MHz在電力市場(chǎng)的前景，在技術(shù)方面的可行性分析，產(chǎn)品推向市場(chǎng)后可帶來的效益進(jìn)行預(yù)估。為決策人員、管理人員、技術(shù)人員、營銷人員提供建議和參考。產(chǎn)品定義產(chǎn)品名稱：TD-LTE230MHz無線寬帶系統(tǒng)項(xiàng)目提出者：政企網(wǎng)事業(yè)部用戶：國家電網(wǎng)、南網(wǎng)電網(wǎng)、地方電網(wǎng)項(xiàng)目背景2009年是中國智能電網(wǎng)啟動(dòng)的元年，2010年中央政府和許多地方政府在當(dāng)?shù)貎蓵?huì)的工作報(bào)告中，密集提及“智能電網(wǎng)”戰(zhàn)略，由此我國全面拉開智能電網(wǎng)建設(shè)，成為政府拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)的新熱點(diǎn)。2012年07月17日國務(wù)院提出實(shí)施“寬帶中國”工程，指出加強(qiáng)3G網(wǎng)絡(luò)縱深覆蓋，支持具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的3G技術(shù)TD-SCDMA及其后續(xù)演進(jìn)技術(shù)TD-LTE產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，科學(xué)統(tǒng)籌3G及其長期演進(jìn)技術(shù)協(xié)調(diào)發(fā)展。兩大戰(zhàn)略工程給TD-LTE技術(shù)帶來無限市場(chǎng)機(jī)會(huì)，通信是智能電網(wǎng)的神經(jīng)傳輸網(wǎng)絡(luò)，電網(wǎng)需要一種高帶寬、高穩(wěn)定性、低時(shí)延、廣覆蓋的網(wǎng)絡(luò)，為智能電網(wǎng)的信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化提供堅(jiān)強(qiáng)支撐，可結(jié)合自身優(yōu)勢(shì)在智能電網(wǎng)配電、用電環(huán)節(jié)的通信和信息化領(lǐng)域開拓市場(chǎng)，幫助電力公司解決“最后一公里”網(wǎng)絡(luò)覆蓋、高帶寬、低時(shí)延等問題。我司與國網(wǎng)電力科學(xué)研究院深國電公司合作進(jìn)行了TD-LTE1.4GHz無線寬帶系統(tǒng)在用電采集、負(fù)荷控制、配電自動(dòng)化、高清視頻等智能電網(wǎng)業(yè)務(wù)領(lǐng)域的系統(tǒng)對(duì)接驗(yàn)證，并開始進(jìn)行1.4GHz無線模塊與集中器的集成，預(yù)計(jì)在2012年11月將會(huì)有涼兩個(gè)試點(diǎn)進(jìn)行驗(yàn)證，驗(yàn)證通過后將會(huì)在國網(wǎng)大規(guī)模推廣，但同時(shí)了解到國網(wǎng)公司更傾向于230MHz產(chǎn)品，因?yàn)閺母采w面和成本方面考慮，此頻段更具優(yōu)勢(shì)，因此希望與有實(shí)力的廠商共同研發(fā)和推廣此頻道產(chǎn)品，希望能夠與國網(wǎng)一同向國家各部委爭取230MHz周邊頻點(diǎn)為電網(wǎng)所用，共同推進(jìn)230MHz產(chǎn)品落地，并最終實(shí)現(xiàn)以TD-LTE230MHz產(chǎn)品為主，1.4GHz/1.8GHz產(chǎn)品為輔的多頻段組網(wǎng)模式，共同為電網(wǎng)智能化的國家戰(zhàn)略添磚加瓦。名詞解釋列出文檔中用到的專門術(shù)語的定義和縮寫詞的原文。參考資料與項(xiàng)目有關(guān)的已發(fā)表的資料文檔中所引用的資料，所采用的軟件標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范?？尚行匝芯康那疤岙a(chǎn)品要求功能：在原有產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)230MHz頻段端到端的產(chǎn)品，并與1.4GHz/1.8GHz共用核心網(wǎng)性能：達(dá)到上行峰值速率2mbps以上，下行峰值速率2mbps以上；安全性需要有加密算法，通過安全部門認(rèn)證；時(shí)延小于100ms安全與保密要求：系統(tǒng)研發(fā)期間應(yīng)保密，截止到試點(diǎn)實(shí)施驗(yàn)證完成日期：項(xiàng)目立項(xiàng)后4個(gè)月內(nèi)完成產(chǎn)品目標(biāo)（1）開發(fā)出高帶寬、廣覆蓋、低時(shí)延的電力專有頻段TD-LTE230MHz的無線寬帶專網(wǎng)系統(tǒng)；（2）展示高科技研發(fā)能力，植根于智能電網(wǎng)信息化事業(yè)，塑造成電力通信網(wǎng)絡(luò)專家形象；（3）最小的成本投入，高質(zhì)量的產(chǎn)品輸出；（4）為客戶的業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供高效網(wǎng)絡(luò)支持，加強(qiáng)配用電通信網(wǎng)絡(luò)；（5）超越現(xiàn)有的電力行業(yè)應(yīng)用的無線系統(tǒng)，成為光纖網(wǎng)絡(luò)之外的首選網(wǎng)絡(luò)。產(chǎn)品條件和限制（1）產(chǎn)品的生命周期：TD-LTE230MHz電力無線寬帶系統(tǒng)是一系列產(chǎn)品，包括EPC、BBU、RRU、CPE、天線等，此產(chǎn)品應(yīng)是可持續(xù)演進(jìn)的，為電力長期服務(wù)，為公司帶來可持續(xù)效益；（2）可利用信息和資源：可在現(xiàn)有產(chǎn)品的基礎(chǔ)上進(jìn)行開發(fā)，可通過與國網(wǎng)電科院深國電公司確定產(chǎn)權(quán)和分工界面合作開發(fā)，并有普天成功案例可循；（3）產(chǎn)品研制成功后，與深國電公司合作進(jìn)行試點(diǎn)驗(yàn)證，驗(yàn)證成功后雙方簽署市場(chǎng)推廣或采購協(xié)議。（4）國電在縣域網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中，2012年底是試點(diǎn)階段，2013年和2014年是全面建設(shè)階段，2015年是鞏固提升階段，因此最佳時(shí)間是即刻開始進(jìn)行研發(fā)，爭取在2013年上半年進(jìn)行試點(diǎn)，下半年推廣，在市場(chǎng)上占領(lǐng)先機(jī)。對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)的分析智能電網(wǎng)依托的是一個(gè)以IP為核心的完整的信息架構(gòu)和基礎(chǔ)設(shè)施體系，實(shí)現(xiàn)對(duì)電力客戶、電力資產(chǎn)、電力運(yùn)營的持續(xù)監(jiān)視，利用信息化、自動(dòng)化技術(shù)手段提高電網(wǎng)公司的管理水平、工作效率、電網(wǎng)可靠性和服務(wù)水平。我國的智能電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展，以信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化為特征的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)。圖表SEQ圖表\*ARABIC1智能電網(wǎng)架構(gòu)圖智能電網(wǎng)中傳遞電力流和業(yè)務(wù)流，電力流是從電廠到用戶的方向進(jìn)行傳遞，承載于電力傳輸層，即從發(fā)電、輸電、變電、配電到用電的基礎(chǔ)電力網(wǎng)絡(luò)，而智能電網(wǎng)的核心就是將電力合理地、經(jīng)濟(jì)地傳送到用戶側(cè)；智能業(yè)務(wù)流則由智能業(yè)務(wù)層和信息通信層，智能業(yè)務(wù)層包括針對(duì)電網(wǎng)各個(gè)環(huán)節(jié)的智能發(fā)電、智能電網(wǎng)和智能用電等幾部分智能系統(tǒng)組成，形成電力自動(dòng)化調(diào)度和雙向能源市場(chǎng)，而信息通信層就是依托于現(xiàn)有基礎(chǔ)電網(wǎng)以承載智能業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)通信網(wǎng)絡(luò)，負(fù)責(zé)將電網(wǎng)各環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)傳遞到中心，以及各個(gè)智能業(yè)務(wù)系統(tǒng)間高速安全地信息交互。電力通信網(wǎng)現(xiàn)狀目前國內(nèi)實(shí)施的配電自動(dòng)化項(xiàng)目中，中壓通信接入網(wǎng)主要采用公用移動(dòng)通信（GPRS、CDMA）、中壓電力線載波、光纖專網(wǎng)等多種通信方式。光纖專網(wǎng)通信方式包括光調(diào)制解調(diào)器（Modem）、工業(yè)以太網(wǎng)、無源光網(wǎng)絡(luò)（PON）等技術(shù)。公司10KV線路和中壓通信光纜情況如下表所示。華北華東華中東北西北西藏合計(jì)10KV線路（公里）569912653148896974404069256822128542793779中壓通信接入網(wǎng)光纜（公里）14638206281493854087423063035農(nóng)網(wǎng)79992304670813024232022545光纜與一次線路配比2.57%3.16%1.67%1.34%2.89%02.26%目前，城市10KV配電站點(diǎn)通信覆蓋率為17.51%，其中GPRS覆蓋率11.17%，中壓電力線載波覆蓋率2.24%，光纖覆蓋1.5%，CDMA覆蓋率1.44%，其他通信方式覆蓋率1.16%。在所有通信方式中，GPRS比重占63.8%，中壓電力線載波占12.78%，光纖專網(wǎng)占8.58%，CDMA占8.23%，其他6.62%。見下圖所示。圖表2城市10KV配電網(wǎng)通信方式分布圖農(nóng)網(wǎng)10KV配電站點(diǎn)共計(jì)2494408點(diǎn)，其中通信覆蓋站點(diǎn)18751個(gè)，通信覆蓋率為0.75%，其中GPRS覆蓋率0.29%，光纖覆蓋率0.25%，CDMA覆蓋率0.1%，中壓電力線載波覆蓋率0.06%，其他通信方式覆蓋率0.05%。在所有通信方式中，GPRS公網(wǎng)方式的比重占38.12%，光纖專網(wǎng)占33.54%，CDMA占13.81%，中壓電力線載波占7.61%，其他方式占6.92%。如下圖所示。圖表3農(nóng)村10KV配電網(wǎng)通信方式分布圖目前，已開展配電自動(dòng)化試點(diǎn)工作的幾個(gè)典型城市分別采用不同通信方式解決配電自動(dòng)化通信需求。北京對(duì)柱上開關(guān)大多采用無線公網(wǎng)方式，開閉所采用專用光纖通信方式；上海主要采用中壓電力線載波通信方式；杭州、廈門、銀川、南京、成都等城市采用以光纖通信為主，無線及載波為補(bǔ)充的通信組網(wǎng)方式。在用電信息采集系統(tǒng)建設(shè)方面，截止2010年，公司城市及直管直供縣電網(wǎng)為2.4億戶，城市用電信息采集覆蓋率為26.21%。其采用的遠(yuǎn)程通信技術(shù)，GPRS占76.65%，230MHz專用無線占13.69%，CDMA占2.96%，其他（PSTN，中壓PLC等）占5.96%，光纖僅占0.74%。圖表4用電信息采集系統(tǒng)遠(yuǎn)程通信方式在本地通信技術(shù)方面，電力線通信與RS-485混合組網(wǎng)占45.94%，電力線通信端到端占15.02%，二者合計(jì)（用到PLC的）共計(jì)占61%，其他（短距離無線、有限電視網(wǎng)絡(luò)等）占39.04%。圖表5用電信息采集系統(tǒng)本地通信方式分布圖智能電網(wǎng)最終體現(xiàn)在配電側(cè)、用電側(cè)的服務(wù)能力，讓用電客戶從日常生產(chǎn)和生活中直接感受到智能電網(wǎng)帶來的諸多益處，極大提升客戶感知服務(wù)。然而目前由于配用電通信能力所限，配用電環(huán)節(jié)部分業(yè)務(wù)無法理想實(shí)現(xiàn)。通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋能力、傳輸能力、穩(wěn)定性、安全性成為信息化的短板，限制了電網(wǎng)智能化進(jìn)程，需要加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。配電網(wǎng)覆蓋面廣且復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)的自動(dòng)化，滿足配用電功能需求；用電客戶通過多渠道訪問方式能夠及時(shí)了解電網(wǎng)供電、停電情況，客戶主動(dòng)響應(yīng)電力需求側(cè)，合理有序用電。供電公司通過遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)在線采集客戶的用電情況，分析和挖掘客戶需求，提高供電質(zhì)量，提高客戶滿意度。電網(wǎng)與客戶的互動(dòng)化、供電可靠性、故障排除能力都需要通信信道的堅(jiān)強(qiáng)支撐。系統(tǒng)應(yīng)用場(chǎng)景現(xiàn)狀我司現(xiàn)有系統(tǒng)支持公網(wǎng)頻段、以及針對(duì)行業(yè)的1.4GHz、1.8GHz頻段，電網(wǎng)公司對(duì)230MHz頻段有明確需求，國網(wǎng)電科院深國電公司希望與有實(shí)力的通信公司共同開發(fā)TD-LTE230MHZ系列產(chǎn)品，支持智能電網(wǎng)各環(huán)節(jié)應(yīng)用，解決“最后一公里”傳輸問題，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向互動(dòng)控制，達(dá)到電力流、信息流、業(yè)務(wù)流融合。目前的應(yīng)用場(chǎng)景如下圖：圖表6TD-LTE230MHz無線寬帶系統(tǒng)在智能電網(wǎng)的典型應(yīng)用場(chǎng)景系統(tǒng)存在的問題“十二五”末，國家電網(wǎng)公司要滿足用電信息采集城市及直管直供縣“全覆蓋、全采集、全費(fèi)控”目標(biāo)，10KV配電變壓器用電信息采集遠(yuǎn)程通道總覆蓋率達(dá)到100%，其中光纖專網(wǎng)占25.67%。目前僅用電信息采集一項(xiàng)業(yè)務(wù)，電網(wǎng)企業(yè)每年就要向電信運(yùn)行商繳納高達(dá)2億的GPRS/CDMA使用費(fèi)用，租用公眾運(yùn)行商的網(wǎng)絡(luò)使用費(fèi)用將會(huì)大規(guī)模增長，如果使用專網(wǎng)費(fèi)用將會(huì)為電網(wǎng)企業(yè)節(jié)約可觀的網(wǎng)絡(luò)通信費(fèi)用。雖然電網(wǎng)公司有自己的230MHz數(shù)傳電臺(tái)，但主要有以下幾點(diǎn)問題：（1）點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信容量?。簜鹘y(tǒng)230MHz無線通信采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的應(yīng)答方式，在同一時(shí)刻、同一頻點(diǎn)下主站只能與一個(gè)終端數(shù)據(jù)通信，因此在同一個(gè)頻點(diǎn)下，系統(tǒng)在一定時(shí)間范圍內(nèi)能夠通信的終端數(shù)量是有限的，一般一個(gè)基站所覆蓋的終端數(shù)不超過1000臺(tái)。這也是制約230MHz大范圍應(yīng)用的主要瓶頸。（2）帶寬窄采集周期長：傳統(tǒng)230MHz無線通信屬于窄帶通信，采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)輪詢方式進(jìn)行通信，采集一個(gè)終端數(shù)據(jù)需2-5分鐘不等，通訊盲區(qū)需要通過中繼站進(jìn)行中繼，采集效率較低。（3）頻率資源少利用率低：230MHz頻率資源只有15對(duì)雙工頻點(diǎn)和10個(gè)半雙工頻點(diǎn)，在同一地區(qū)使用接近的頻率資源容易產(chǎn)生串?dāng)_現(xiàn)象，所以在使用時(shí)一般都避開頻率接近的頻點(diǎn)使用，頻率利用率較低。（4）專業(yè)性強(qiáng)維護(hù)工作量較大：230MHz無線終端的電臺(tái)需要與主站電臺(tái)的頻點(diǎn)一致，終端設(shè)備需進(jìn)行頻率設(shè)置。在通信的信號(hào)調(diào)制上比較復(fù)雜，容易受到同頻干擾和交調(diào)干擾的影響，在組網(wǎng)前需要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試和組網(wǎng)設(shè)計(jì)，所以在安裝、運(yùn)行、維護(hù)上需要有一定專業(yè)技能，而且系統(tǒng)運(yùn)行的性能取決于維護(hù)情況。（5）核心網(wǎng)設(shè)備、終端設(shè)備、通信模塊主要依賴于進(jìn)口，外形尺寸較大，能夠支持的終端類型有限?？梢婋娋W(wǎng)的配電和用電環(huán)節(jié)通信基礎(chǔ)薄弱，通信技術(shù)手段面臨著可靠性較差，帶寬小、時(shí)延高、可靠性差、性價(jià)比低等問題，因此需建設(shè)自己的無線寬帶專網(wǎng)，改造230MHz無線傳輸技術(shù)，因此從覆蓋的經(jīng)濟(jì)性、頻率資源情況來看TD-LTE技術(shù)較為適合。系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)分析根據(jù)智能配電網(wǎng)通信業(yè)務(wù)需求，智能配網(wǎng)通信網(wǎng)主要以光纖通信實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)保障，無線通信實(shí)現(xiàn)廣泛覆蓋，載波通信作為接入補(bǔ)充的方案，技術(shù)方案結(jié)構(gòu)圖如圖：圖表7可行性技術(shù)架構(gòu)方案110kV站覆蓋光纖通信，縱聯(lián)保護(hù)裝置、配網(wǎng)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)、分布式能源站、獨(dú)立儲(chǔ)能站、重要負(fù)荷管理節(jié)點(diǎn)需要覆蓋光纖，實(shí)現(xiàn)裝置之間和到配電調(diào)度之間的光纖通信通道。要求采用具有自愈功能的155MSDH環(huán)網(wǎng)或100M工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)方式。智能電表臺(tái)區(qū)集中點(diǎn)和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)在光通信覆蓋之外節(jié)點(diǎn)采用寬帶無線通信或租用公網(wǎng)無線通信方式。實(shí)現(xiàn)智能電表雙向信息和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息到配網(wǎng)管理站的無線通道。每個(gè)無線接入點(diǎn)流量為5K，匯聚到110kV變電站基站流量為12M。智能電表到臺(tái)區(qū)集中根據(jù)距離遠(yuǎn)近，采用RS485電纜、Wifi、載波等方式靈活接入，實(shí)現(xiàn)智能電表的廣泛接入。臺(tái)區(qū)集中點(diǎn)至智能電表流量為0.01K，匯聚后流量為5K。所建議技術(shù)可行性分析系統(tǒng)描述TD-LTE是第三代(3G)移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)TD-SCDMA的長期演進(jìn)版本，采用OFDM、MIMO等技術(shù)，使系統(tǒng)性能上有很大提升（20MHz帶寬下，峰值速率下行100Mbps、上行50Mbps）。TD-LTE230無線寬帶系統(tǒng)是采用TD-LTE核心技術(shù)開發(fā)出的針對(duì)電力通信專網(wǎng)應(yīng)用的無線寬帶通信系統(tǒng)。系統(tǒng)優(yōu)越性TD-LTE230M通信系統(tǒng)解決了傳統(tǒng)230MHz數(shù)傳電臺(tái)無法解決的帶寬小、頻率利用率低、容量小、維護(hù)困難等問題，主要技術(shù)和應(yīng)用指標(biāo)對(duì)比如下比較項(xiàng)目TD-LTE230系統(tǒng)數(shù)傳電臺(tái)峰值數(shù)據(jù)吞吐量1.5Mbps19.2kbps支持業(yè)務(wù)類型支持寬帶業(yè)務(wù)，具備多媒體傳輸能力只能支持現(xiàn)有窄帶業(yè)務(wù)容量每基站可同時(shí)在線2000臺(tái)終端，支持50臺(tái)并發(fā)通信每基站最多接入1000臺(tái)終端，只支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信采集周期并發(fā)采集，采集周期短輪詢點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信，采集周期長頻譜效率最高達(dá)5bps/Hz0.7bps/Hz業(yè)務(wù)延遲延遲小延遲大網(wǎng)管功能具備網(wǎng)管功能（基于IP）不具備網(wǎng)管能力傳輸可靠性強(qiáng)較弱終端發(fā)射功率200mW5-25W傳統(tǒng)230Mhz數(shù)傳電臺(tái)為模擬數(shù)傳電臺(tái)，在頻譜規(guī)劃中無線信道分配的帶寬通常比較窄，而且相鄰信道之間還要保留一定的間隔，造成頻率利用率低，只能實(shí)現(xiàn)窄帶點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信；TD-LTE230M通信系統(tǒng)利用頻譜聚合技術(shù)充分利用了230MHz電力專用頻率資源，實(shí)現(xiàn)了寬帶的大幅提升，支持IP通信，實(shí)現(xiàn)了并發(fā)采集，提高了系統(tǒng)容量和傳輸可靠性，具備了網(wǎng)管能力，除能夠支持用電信息采集外還能夠支撐移動(dòng)辦公和視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)。TD-LTE230M技術(shù)與傳統(tǒng)230MHz數(shù)傳電臺(tái)相比較除性能、容量、可維護(hù)性有很大提升外，在型式上也有很大改進(jìn)，模塊在外形尺寸上已經(jīng)能夠支持所有類型的用電信息采集終端，在運(yùn)行功耗上只有幾百毫瓦，能夠有效的降低。具備了大范圍推廣的條件。覆蓋能力提升在相同設(shè)備制式、相同的基站和終端射頻指標(biāo)、相同的天線高度、滿足相同的邊緣速率情況下，對(duì)于相同的無線環(huán)境（無論密集市區(qū)還是郊區(qū)），根據(jù)HataCost231模型，L=46.3+33.9*log(f)-13.82*log(Hbs)-a(Hms)+(44.9-6.55*log(Hbs))*log(d)+Cm其中：L為路損，單位dB；f為中心頻率，單位MHz；d為終端到基站的距離，單位Km；Hbs為基站天線高度，單位m；a（Hms）為UE修正因子，單位dB；Cm為城市修正因子。本方案中按照農(nóng)村環(huán)境進(jìn)行評(píng)估，Cm=-23.59dB；發(fā)射天線高度按35米，接收天線高度按1.5米評(píng)估，a（Hms）=0.057dB；因此，得出路損結(jié)果：L=46.3+33.9*log(F)-13.62*log(35)-0.057+(44.9-6.55*log(35))*log(d)-23.59各頻段使用帶寬及中心頻點(diǎn)以及路損結(jié)果如下：帶寬（Mhz）中心頻點(diǎn)（Mhz）路損結(jié)果230Mhz10225L=81.35+34.79*log(d)1400Mhz201450L=108.79+34.79*log(d)1800Mhz201790L=111.90+34.79*log(d)從路損計(jì)算公式可以得出，如果在相同的傳播環(huán)境下，最大允許路損相同的情況下，根據(jù)路損公式可以得出不同頻段間基站覆蓋距離的關(guān)系式：33.9*log(f2/f1)=34.79*log(d1/d2)可以不同頻段之間的覆蓋距離與其頻點(diǎn)成反比，頻點(diǎn)越高，覆蓋距離越??；反之頻點(diǎn)越低，覆蓋距離越大。為了方便比對(duì)，特設(shè)置以下參數(shù)（本文后面的分析都沿用此參數(shù)）：f1=225mhz,d1=14.54km;f2=1450mhz,d2=2.36km;f3=1790mhz,d3=1.92km;從上面的鏈路預(yù)算結(jié)果得出也印證了這一結(jié)論：f1覆蓋距離14.54公里，距離最遠(yuǎn)；f2覆蓋距離2.36公里，覆蓋距離次之；f3覆蓋距離為1.92公里，覆蓋距離最短。覆蓋距離決定了基站的半徑大??；基站半徑?jīng)Q定覆蓋面積。單純從覆蓋差異來看（不考慮容量因素）,使用高頻段組網(wǎng)比使用低頻段組網(wǎng)，需要基站的數(shù)量將更多；例如使用f3組網(wǎng)需要的基站數(shù)量是使用f2組網(wǎng)的（2.36/1.92）*（2.36/1.92）=1.5倍；f2組網(wǎng)需要的基站數(shù)量是f1組網(wǎng)的（14.54/2.36）*(14.54/2/36)=37.9倍。實(shí)際組網(wǎng)過程種不僅要考慮路損預(yù)算，還需要考慮小區(qū)的容量和用戶的速率要求，但依據(jù)電網(wǎng)對(duì)數(shù)據(jù)的需求，第一種230M方案具有較大的優(yōu)勢(shì)。帶寬能力提升f1、f2、f3三種頻段可利用帶寬分別是10Mhz、20Mhz、20Mhz;不同帶寬提供的業(yè)務(wù)能力也有所差異：TD-LTE提供了靈活的上下行時(shí)隙配置方案，下面以時(shí)隙配置1：2:1:2（2U2D），計(jì)算單用戶的峰值速率如下表：頻段帶寬(Mhz）下行峰速(雙流）上行峰速f11041.16Mbit/s9.16Mbit/sf22082.32Mbit/s19.57Mbit/sf32082.32Mbit/s19.57Mbit/s因?yàn)閒1頻段能提供的有效帶寬是f2、f3帶寬的一半，其單用戶上下行峰速也是其他兩個(gè)頻段的一半。帶寬越小，提供的PRB資源越少，在相同目標(biāo)速率要求下，能容納的用戶數(shù)越少，即容量受限；帶寬越大，提供的PRB資源越多，在相同目標(biāo)速率要求下，能容納的用戶數(shù)多。依據(jù)電網(wǎng)在容量、覆蓋、速率三方面的因素考慮，雖然f2、f3速率和容量具有優(yōu)勢(shì)，但f1在速率和容量已經(jīng)完全滿足電網(wǎng)需求，因此從覆蓋能力決定的經(jīng)濟(jì)性來看，它更具優(yōu)勢(shì)，且與原有技術(shù)比帶寬能力大大提升。系統(tǒng)研究內(nèi)容（1）研究TD-LTE技術(shù)在電力無線通信系統(tǒng)中的應(yīng)用根據(jù)配電網(wǎng)業(yè)務(wù)模型，研究TD-LTE在電力無線通信系統(tǒng)中的組網(wǎng)策略、網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、業(yè)務(wù)需求等。研究TD-LTE電力無線寬帶無線系統(tǒng)在配用電側(cè)的應(yīng)用模式。（2）研究電力頻譜聚合、同頻組網(wǎng)及多小區(qū)干擾抑制技術(shù)；電力無線寬帶通信系統(tǒng)要求在223.025-235MHz頻段內(nèi)40個(gè)離散子帶上工作，為了靈活高效利用頻譜資源，提高系統(tǒng)傳輸速率，擬研究離散頻帶的載波聚合技術(shù)提高系統(tǒng)頻譜利用率。主要研究愛內(nèi)容包括：帶內(nèi)非連續(xù)載波聚合方案設(shè)計(jì)，多載波控制信道設(shè)計(jì)以及支持載波聚合模式的射頻（RF）單元的參數(shù)設(shè)計(jì)和指標(biāo)設(shè)計(jì)等。（3）電力無線通信網(wǎng)絡(luò)若實(shí)現(xiàn)長距離覆蓋和支持多用戶接入，需研究結(jié)合中繼、協(xié)同傳輸模式的同頻組網(wǎng)技術(shù)以及多小區(qū)干擾抑制技術(shù)，主要包括：頻率復(fù)用方案設(shè)計(jì)、物理層干擾刪除技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)層干擾協(xié)同技術(shù)，通過資源的協(xié)同調(diào)配以協(xié)調(diào)不同校區(qū)之間的干擾，研究高效的頻率復(fù)用干擾協(xié)同方法以及負(fù)載平衡機(jī)負(fù)載管理方法。（4）研究電力無線信息安全技術(shù)為了保證電力無線通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)安全性，需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)的安全技術(shù)進(jìn)行研究。主要研究內(nèi)容包括：電力通信系統(tǒng)安全需求分析；防止非法用戶接入鑒權(quán)技術(shù)；防止空口接口竊聽的加解密技術(shù)以及基于EPS的網(wǎng)間安全技術(shù)研究。（5）研究無線網(wǎng)絡(luò)的廣覆蓋技術(shù)本項(xiàng)目的TD-LTE系統(tǒng)應(yīng)該克服傳統(tǒng)基站覆蓋距離不足，需要大量部署的缺點(diǎn)，需要研究廣覆蓋技術(shù)，增大業(yè)務(wù)覆蓋面積。研究的關(guān)鍵技術(shù)包括智能天線、MIMO、波束賦形、雙流、增強(qiáng)基站發(fā)射功率等，同時(shí)采用這些技術(shù)增強(qiáng)空口寬帶，滿足寬帶業(yè)務(wù)的需求。（6）研究動(dòng)態(tài)帶寬分配技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)TD-LTE系統(tǒng)支持下行鏈路速率大于上行鏈路速率，相比之下，配用電通信領(lǐng)域，數(shù)據(jù)傳輸具有明顯的反對(duì)稱性，上行鏈路的數(shù)據(jù)傳輸量大，下行鏈路的數(shù)據(jù)傳輸量小，需根據(jù)電力系統(tǒng)特點(diǎn)設(shè)計(jì)TDD上下行時(shí)隙動(dòng)態(tài)切換技術(shù)，實(shí)現(xiàn)帶寬的動(dòng)態(tài)分配。（7）研究無線寬帶技術(shù)和光纖、載波通信、微功率無線等技術(shù)的互補(bǔ)和無縫融合技術(shù)；為適應(yīng)未來無線通信技術(shù)融合的趨勢(shì)以及電力無線通信系統(tǒng)的實(shí)際需要，研究多種通信技術(shù)的無縫融合技術(shù)，主要研究點(diǎn)包括：無縫切換技術(shù)研究；區(qū)分業(yè)務(wù)的QoS保障研究；最優(yōu)網(wǎng)絡(luò)選擇研究；安全機(jī)制研究等。（8）研發(fā)適合于電力無線寬帶系統(tǒng)的無線基站設(shè)備研究適應(yīng)于電力無線寬帶系統(tǒng)使用的無線基站的多種形態(tài)，基站采用宏覆蓋基站及補(bǔ)盲覆蓋的微基站兩種基本形態(tài)設(shè)備。同時(shí)為對(duì)于建設(shè)在地下室的開閉所和配電房，基站無線信號(hào)不能直接覆蓋或覆蓋質(zhì)量不好，研究小型直放站設(shè)備，將信號(hào)引入室內(nèi)。研究基站光纖拉遠(yuǎn)技術(shù)，增加基站設(shè)置靈活性，降低信號(hào)衰減。（9）研發(fā)微型化、模塊化電力無線寬帶通信系統(tǒng)終端電力無線寬帶通信系統(tǒng)終端是上行傳輸配電網(wǎng)信息的重要載體，因此需要設(shè)計(jì)適合電力信息傳輸?shù)臒o線寬帶系統(tǒng)終端。終端應(yīng)具有以下特性：符合電力系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備規(guī)范；具備FE，RS232，RS485不同的接口，已與現(xiàn)存的RTU，F(xiàn)TU，TTU，DTU等設(shè)備相連；終端可采用外接天線的形；如果需要，可采用架高方式，增加基站的覆蓋范圍。系統(tǒng)預(yù)期效果（1）用戶層面：為客戶降本增效；使客戶產(chǎn)品選擇達(dá)到多樣性；LTE技術(shù)先進(jìn)性。（2）公司層面：提升公司品牌，開電力行業(yè)先河，為公司打開行業(yè)市場(chǎng)，增大影響力；為公司帶來可持續(xù)經(jīng)濟(jì)效益，是公司效益新的增長點(diǎn)；達(dá)到公司產(chǎn)品多樣性，實(shí)現(xiàn)異頻組網(wǎng)；使智能電網(wǎng)市場(chǎng)通信領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)鏈豐富，為中國的電網(wǎng)事業(yè)做出貢獻(xiàn)；為央企合作開先河，成為典范。技術(shù)可行性評(píng)價(jià)目前電力無線通信系統(tǒng)技術(shù)不統(tǒng)一，傳輸速率低，組網(wǎng)不靈活，不能有效支撐智能電網(wǎng)新業(yè)務(wù)。電力無線寬帶通信的需求是在223.025-235MHz頻段范圍40個(gè)離散子帶（每個(gè)子帶25KHz）上工作，這與LTE系統(tǒng)設(shè)計(jì)本質(zhì)上有很大不同?，F(xiàn)有LTE系統(tǒng)最小支持1.4MHz帶寬，工作頻段都在500MHz以上，因此若LTE技術(shù)直接應(yīng)用在電力無線通信中首先需要對(duì)現(xiàn)有的LTE傳輸方式進(jìn)行修改，例如系統(tǒng)參數(shù)、幀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、時(shí)頻資源塊、資源調(diào)度方式、多址接入方式等；另一方面，為了達(dá)到電力無線通信系統(tǒng)的單扇區(qū)更高的通信速率要求，需要對(duì)離散頻譜資源進(jìn)行載波聚合優(yōu)化利用；標(biāo)準(zhǔn)TD-LTE系統(tǒng)支持下行鏈路速率大于上行鏈路速率，相比之下，配用電通信系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)傳輸具有明顯的反對(duì)稱性，上行鏈路的數(shù)據(jù)傳輸量大，下行鏈路的數(shù)據(jù)傳輸量小，根據(jù)電力系統(tǒng)特點(diǎn)設(shè)計(jì)時(shí)分雙工傳輸方式，實(shí)現(xiàn)上下行時(shí)隙動(dòng)態(tài)切換，需要特別考慮；此外，若實(shí)現(xiàn)長距離覆蓋和支持多用戶接入，電力無線寬帶通信網(wǎng)絡(luò)必須解決同頻組網(wǎng)方式和多小區(qū)干擾抑制等關(guān)鍵問題。雖然有諸多問題需要解決，但總體來說技術(shù)可行，問題解決難度不大。所建議系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)可行性分析項(xiàng)目投入（1）系統(tǒng)開發(fā)計(jì)劃圖表8系統(tǒng)開發(fā)計(jì)劃（2）資金投入投入（萬元）用途第一月100研究規(guī)范、方案路線第二月100概要設(shè)計(jì)，詳細(xì)設(shè)計(jì)第三月200代碼、樣機(jī)開發(fā)第四月100測(cè)試、發(fā)布（3）人員投入人數(shù)（人）工作量（人天）用途研究人員4100研究規(guī)范、方案路線開發(fā)人員101000概要設(shè)計(jì)，詳細(xì)設(shè)計(jì)，樣機(jī)開發(fā)，編碼，測(cè)試（4）系統(tǒng)人員名單序號(hào)姓名年齡職務(wù)職稱專業(yè)分工投入人月部門1234567891011121314經(jīng)濟(jì)效益（1）市場(chǎng)容量分析電網(wǎng)企業(yè)迫切需要解決配電和用電環(huán)節(jié)的通信問題，專網(wǎng)比公網(wǎng)具有安全可靠、速度更快等特點(diǎn)，無線寬帶專網(wǎng)已經(jīng)在電力行業(yè)試點(diǎn)應(yīng)用，隨著TD-LTE產(chǎn)業(yè)鏈逐步成熟，在電力市場(chǎng)將會(huì)廣泛應(yīng)用。用電信息采集系統(tǒng)：在“十二五”期間，國網(wǎng)公司在用電環(huán)節(jié)投資規(guī)模為最大，將達(dá)到33.1%，用電信息采集系統(tǒng)是“大營銷”體系建設(shè)重點(diǎn)系統(tǒng)，需要實(shí)現(xiàn)“全采集、全覆蓋、全預(yù)付費(fèi)”，是我國執(zhí)行階梯電價(jià)主要支撐系統(tǒng)，是主要的投資方向之一。2010年底，國網(wǎng)公司系統(tǒng)營業(yè)戶數(shù)2.58億戶，除去已經(jīng)覆蓋的17.67%，還剩未覆蓋用戶2.12億戶，其中99%為低壓用戶，因此截至2010年末未覆蓋低壓用戶數(shù)為2.1億戶，其中還不包括每年新增約1,000萬戶用戶，以及終端設(shè)備使用壽命到期后需要輪換的用戶，按照用戶一戶一表，每個(gè)集中器采集200塊電表的理想狀態(tài)計(jì)算，需要110萬個(gè)集中器。此外，國網(wǎng)公司公用配變計(jì)量考核點(diǎn)2010年底約156萬個(gè)，按照17.67%的覆蓋率計(jì)算，未實(shí)行采集的還有約128.43萬個(gè)。負(fù)荷控制系統(tǒng)：電網(wǎng)對(duì)大用戶終端的負(fù)荷管理是電力需求側(cè)電網(wǎng)負(fù)荷的有效調(diào)節(jié)手段，是解決電力供需平衡的必要管理方式。專變用戶在國家電網(wǎng)公司系統(tǒng)營業(yè)戶數(shù)占比為0.89%。根據(jù)營業(yè)總戶數(shù)和占比情況計(jì)算，未采集覆蓋專變用戶戶數(shù)為25,800萬戶*(1-17.67%)*0.89%=189.05萬戶;按5%的自然遞增速度計(jì)算，每年新增戶數(shù)將達(dá)到10萬戶以上，2011-2015年期間新增戶數(shù)將有50萬戶以上;專變用戶市場(chǎng)容量將達(dá)到239.05萬戶。配電自動(dòng)化：堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)要求配電網(wǎng)的自愈性，可以實(shí)現(xiàn)在盡量少的人工干預(yù)下，快速隔離故障、自我恢復(fù)，避免大面積停電的發(fā)生；同時(shí)能夠更好地對(duì)人為