探析td-lte的电力通信系统的设计与实现

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1、探析TD-LTE的电力通信系统的设计与实现南京南瑞信息通信科技有限公司江苏南京210003摘要：文章设计了一种依据分时期演进(TDTLE)的电力通信系统，可向电力应急控制基站提供现场音视频数据，为电力通信的顺利进行提供有效的高带宽通道。系统采用ATMEL公司的AT89C51单片机作为系统总控制器，实现通信系统和电力系统之间数据交互；将应急通信车作为信号中继使用;工作人员步行将无线单兵设备带到应急现场，利用功放与天线将采集到的数据发送至应急通信车;采用ADC0809芯片同AT89C51单片机的中断连接方式，完成电力数据的A/D转换;通过PL3150智能收发器与耦合电路的连接，在收

2、发电路中融入外接程序存储器保存数据组成收发器单元，实现电力数据的接收与发送。关键词：TD-TLE;电力通信;电网1系统设计1.1新型电力无线宽带TD-LTE是依据TDD的LTE技术，是一种处理非对称频谱的方法。到2011年1月为止，世界很多国家的运营商均采用LET商用网络，同时，随着科技发展，越来越多的LET网络将实现商用。TD-LET在2010年底迅速发展，和FDD-LTE之间的差距越来越小。TD-LTE作为我国新一代宽带无线通信网技术，己经成为我国重大科技专项，政府、研究机构以及相关商人均对其赋予极高的关注及支持。国家电网对此设立专项，推进配用电通信网络的快速发展。图1系统

3、总体结构图1.2基于TD-LTD的系统架构当前使用的变电站均己实现光传输网络的覆盖，在变电站设置TD-LTE无线收发基站，接收信号并将数据传至传输网。电力通讯系统的设计原理如图1所示，本文系统主要包括主控制器、数模、模数电路、收发器电路、单兵系统、应急通信车以及基于TD-LTE的电力通信模块。1.3系统硬件设计1.3.1应急通信车硬件组成应急通信车具有机动灵活性，作为信号中继使用。应急通信车是由具有越野性能的车辆改装的，其具冇很高的密封保温以及隔热性能，密封门和馈线孔洞等需具有防雨、防尘功能，而外壳需具有防水、防震、防电磁干扰、防雷等功能。应急指挥车硬件组成可用图2进行描述，每

4、个模块的功能如下所述:中频处理模块是一体化设备，能够奋效实现LTE网络基站设备与核心网设备的功能;射频拉远模块属于分布式基站的射频模块，其安装方式包括抱杆、挂墙以及立架，也可靠近天线安装，不仅能够减少馈线使用长以及信号损耗，而且可以增强系统覆盖容量。其主要负责基带信号与射频信号的调制解调、数据处理、功率放大以及驻波检测等;车载天线主要用于车载LTE设备静中通、动中通射频信号的接收与发送;数据交换设备采用工业级交换机，主要负责完成单站设备之间的信息传递;调度设备可实现语音、视频调度功能，用户可通过调度设备完成单呼、组播等语音通信操作，调度台还可实现强插、强拆、监听、禁话、转接、代

5、答等调度操作，并II给出可视化图形调度界面。1.3.2单兵设备硬件组成当车辆不能到达指定地点吋，工作人员可步行将无线单兵设备带到应急现场，对获取的咅视频数据进行编码和调整之后，利用功放与天线将其发送至应急通信车。如图3所示，单兵装备通常包括系统电源（电池）、LTE天线、音视频采集、耳机以及信号处理单元等。1.3.3主控制器的选择采用ATMEL公司的AT89C51单片机作为系统总控制器，主要负责通信系统和电力系统之间数据的交互，其是8位微处理器，内部集成4KBFPER0M存储器,能够循环过滤100次只读存储器。系统收集终端的主处理器为AT89C51ID2,内部集成了4KB的Fla

6、sh存储器。采用美国Echelon公司生产的PL3150智能收发器并集成少量外部元件和应用电路构成收发器单元。图2应急指挥车构成图3单兵设备硬件组成图4主控制器硬件结构1.3.4数模、模数电路的设计DAC0832芯片与AT89C51单片机的连接电路，在实际应用吋，如果存在一路模拟量输出或多路模拟量不需要同吋输出的情况，数模转换芯片同AT89C51单片机的连接途径为单缓冲，此时将二级寄存器控制信号融合，输入数据在控制信号的作用下，直接打入8位DAC寄存器中并进入8位D/A转换器进行D/A转换。ADC0809芯片同AT89C51的连接电路，ADC0809芯片同AT89C51单片机有

7、査询和中断两种连接方式，本文采用中断方式进行连接，完成A/D转换。1.3.5收发器电路设计采用PL315O智能收发器与耦合电路连接，在收发电路中融入外接程序存储器保存数据组成收发器单元，实现数据的接收与发送。结构用图5描述。2系统软件设计设计主体部分由硬件实现，软件部分的工作主要为硬件初始化和电力通信结果的显示与识别。主程序流程图用图6进行描述。3实验分析为了验证本文系统的有效性，需要进行相关的实验分析。采用ARM-linux-toolchains工具链完成对通信程序的交叉编译，将采集到的信