中国电力科学研究院有限公司 张东磊,陆阳,王翌雪,等:面向差异化变电场景的无线信道测量与建模研究

学术   科技   2024-09-12 17:10   北京  

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引文信息


张东磊,陆阳,王翌雪,等.面向差异化变电场景的无线信道测量与建模研究[J].电力信息与通信技术,202422(6)1-9

ZHANG Donglei,LU Yang,WANG Yixue,et al.Research on wireless channel measurement and modeling in differentiated power transformation scenarios[J].Electric Power Information and Communication Technology,2024,22(6):1-9(in Chinese)



01

研究背景


随着新型电力系统的发展,电力系统终端设备数量呈爆发式增长,对通信网络的依赖性也日益增强,以满足不同电力业务的通信需求。当前,电力系统通常采用无线和有线两种通信方式。尽管有线通信技术具有高可靠性和高安全性的优势,但在某些物理接入困难、环境恶劣的场景下,更适合部署无线通信网络,以满足通信需求。信道测量和建模是构建无线通信系统的基础,对新型电力系统的建设和发展至关重要。


02

主要创新点


1)本文信道测量选择在±800 kV换流站阀厅和室外广场2个场景,对视距(line of sight,LoS)、非视距(non-line-of-sight,NLoS) 2种传播场景进行测试点规划,并在470 MHz、2.4 GHz 2个频段下进行全向天线测量。换流站阀厅、室外广场两场景的测量区域和部署如图1所示。
图1  测试场景图
2)测量过程中,可在实测变电场景中采集信道冲激响应(channel impulse response,CIR)数据。基于信道实测数据,研究变电场景下路径损耗、阴影衰落和时延扩展建模方法。
3)基于在换流站470 MHz和2.4 GHz的LoS场景和NLoS信道测量数据,提取并分析路径损耗、阴影衰落和时延扩展等信道参数。
4)本文所测量特高压换流站场景的信道参数如表1所示,并增加3GPP室内热点场景和城市微蜂窝场景2.4 GHz信道参数。对比结果说明本文实测变电场景信道参数和3GPP标准信道模型参数不相同,证明此变电场景的独特性。
表1  本文建模结果和3GPP标准化信道参数对比


03
解决的问题和意义

本文介绍变电场景中的无线电传播测量和信道特征分析工作。在470 MHz和2.4 GHz特高压换流站室内和室外场景中对LoS和NLoS信道进行测量,并基于上述实测数据,计算并分析包括PL、SF和DS在内的信道参数。最终本文测量和建模的结果填补了电力场景信道模型的空白,支撑电力无线通信网络的设计和系统性能仿真。




作者介绍

张东磊

张东磊(1986),男,硕士,工程师,通信作者,从事电力通信技术应用研究工作,tozhangdonglei@126.com。

陆阳(1984),男,博士,高级工程师(教授级),从事电力通信新技术研究工作。

王翌雪(1996),女,硕士研究生,工程师,从事电力通信研究工作。

祝文慧(2002),女,硕士研究生,主要研究方向为电力系统通信。

杜飞(1995),男,博士研究生,讲师,主要研究方向为电力系统通信。



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