5G技术在电力应急通信中的应用分析 江志枫

5G技术在电力应急通信中的应用分析江志枫

摘要信息技术的不断发展促使电力通讯系统向着超高速传输的方向进行转型。

在信息技术人员的不断研究中，5G移动通讯技术应运而生。当下，5G通讯技术

已经被广泛的运用在电力应急通讯系统当中。具体说明了5G移动通信技术在电

力通信系统当中的应用举措，并提出了良好的建议，旨在电力应急通讯系统的改

革创新提供技术指导。

关键词 5G技术电力应急通信应用

1引言

当下，5G通讯技术发展较为快速，网络系统已经逐渐成熟，存在网络速率高、容量大、延时率低的优点。对于电力应急通信系统而言，其主要是在某一地区发

生突发事件或自然灾害等极端事件时，能够为现场救援、调度指挥、等级评估等

工作提供良好的帮助和指导。此外，5G电力应急通讯系统能够对发生突发事件的区域进行全方位通讯信号覆盖，提高指挥调度的通畅度和应急响应速度，这样就

能第一时间获取灾区的信息，从而就能促使工作人员采取针对性的措施来对灾情

进行处理。

2 5G 移动通信技术概述

对于5G移动通信技术的发展特点而言，其可以从以下几个方面来进行分析：第一，相比于传统通信技术，5G移动通信技术的数据流量更长。当下，智能手机已经被广泛的应用在人们的日常生活当中，是一个不可或缺的生活物品，更长的

移动通讯系统数据流量在一定程度上能够提高人们的通信速率和质量，因此，智

能手机的普及提高了人们对数据流量的要求。相比于其他移动通讯技术而言，即

使在网络最忙碌的情况下，5G移动通讯技术网络速度也能达到每秒100Gbit。第二，5G移动通信技术的联网设备逐渐扩大。信息技术的快速发展提高了智能终端的建设水平，扩大了互联网设备的规模。目前，5G移动通信技术的联网设备已经达到每平方千米100万台的规模。第三，5G移动通讯技术的峰值速率会随着信息技术的不断发展再次增加，目前5G峰值的速率已经高达每秒10Gbit。

3 电力应急通信系统组网结构与需求分析

3.1 电力应急通信系统组网结构

对于电力应急通讯系统而言，其主要是由卫星通讯系统、3G/4G公网通讯系统、网络承载通道构成的，主要功能是对区域的现场进行实时的画面转播、传输、指挥调度。电力应急通信网络组成结构如图一所示。

图1 电力应急通信网组网结构

对于卫星通讯网而言，其是一种星型通信网络，主要是由星通信中心站、移

动便携站、移动单兵系统、应急通信车载站构成的。一般而言，卫星通信技术的

主要技术框架是VAST通讯技术。对于VAST卫星通讯技术而言，其是利用卫星线

路来将现场的画面和信息进行传输，这样就能加强受灾现场和外界之间的联系，

同时还能为救灾工作人员提供具体的信息指导。然而，卫星通讯系统极其容易受

到不同天气环境因素的干扰，这在一定程度上降低了通讯信号传输的稳定性。此外，卫星通讯系统宽带的网速不高，无法给工作人员提供超高清的视频画面。

对于传统的卫星通讯系统而言，其是利用3G/4G网络系统作为备用通信通道，即使卫星信号受到干扰，也能切换到公网备用通道将现场画面及时进行传输，从

而就提高了数据传输的稳定性。然而，传统4G网络技术的宽带速度不高，这就

共 6 页 第1页 南京工程学院试卷（A ） 2010 /2011 学年 第 1 学期 课程所属部门： 通信工程 课程名称： 通信网 考试方式： 开卷 使用班级： 无线通信071、光纤通信0711 命 题 人： 杨小伟 教研室主任审核： 主管领导批准： 题号 一 二 三 四 五 六 总分 得分 一、简答题（本题6小题，每小题5分，共30分） 1、简述现代通信网个组成结构？ 通信网的组成结构有从水平和垂直两种。（2分）现代通信网根据网络功能从水平方向上可以划分为三层， 即用现代户驻地网、接入网与核心网。现代通信网根据网络功能从垂直方向上可划分为传送网、业务网和应用层，以及支持全部三个层面的工作的支撑网。如图 2、简述我国电力通信网各级网的通信职责范围？为何下级网接入上一级网要采用两点接入方式？ 我国电力通信网分五级。一级通信网指由国家电网公司至各大区电网公司、各直属单位的通信电路；二级通信网指由大区电网公司至所属各省电力公司、各直属单位的通信电路；三级通信网由省电力公司至各市供电公司、各省直属单位的通信电路以及各市供电公司之间（包括500kV 变电站）的通信电路组成；四级通信网由市供电公司至所管辖各县供电公司、变电站、供电营业所、辖区内发电厂的通信电路以及县供电公司之间（包括220kV 变电站）的通信电路组成；五级通信网由县供电公司至所管辖各变电站以 及辖区内发电厂的通信电路组成。五级通信网又称为农村电力通信网。 下级网接入上一级网采用两点接入方式的目的是提高网络的安全和可靠性，在一个接入节点出现故障时仍能保证网络的正常运行 本题 得分 班级 学号 姓名

简述电力系统通信设计 摘要：本文分析了目前电力通信网的特点，介绍了电力通信设计应满足的特性和电力通信设计一般采用的通道技术类型。 关键词：电力系统通信设计 0、引言 电力通信网是电力企业生产、经营和管理的核心支撑系统。它同电力系统的安全稳定控制系统、调度自动化系统合称为电力系统安全稳定运行的三大支柱。电力通信网是由光纤、微波及卫星电路构成主干线，各支路充分利用电力线载波、特种光缆等电力系统特有的通信方式，并采用明线、电缆、无线等多种通信手段及程控交换机、调度总机等设备组成的多用户、多功能的综合通信网。 1、目前电力通信网的特点 (1)要求有较高的可靠性和灵活性。电力对人们的生产、生活及国民经济有着重大的影响，电力供应的安全稳定是电力工作的重中之重；而电力生产的不容间断性和运行状态变化的突然性，要求电力通信有高度的可靠性和灵活性。 (2)传输信息量少、种类复杂、实时性强。电力系统通信所传输的信息有话音信号、远动信号、继电保护信号、电力负荷监测信息、计算机信息及其他数字信息、图像信息等，信息量虽少，但一般都要求很强的实时性。目前一座110kV 普通变电站，正常情况下只需要1到2路600-1200Bd的远动信号，以及1到2路调度电话和行政电话。 (3)具有很大的耐“冲击”性。当电力系统发生事故时，在事故发生和波及的发电厂、变电站，通信业务量会骤增。通信的网络结构、传输通道的配置应能承受这种冲击;在发生重大自然灾害时，各种应急、备用的通信手段应能充分发挥作用。 (4)网络结构复杂。电力系统通信网中有着种类繁多的通信手段和各种不同性质的设备、机型，它们通过不同的接口方式和不同的转接方式，如用户线延伸、中继线传输、电力线载波设备与光纤、微波等设备的转接及其他同类型、不同类型设备的转接等，构成了电力系统复杂的通信网络结构。 (5)通信范围点多且面广。除发电厂、供电局等通信集中的地方外，供电区内所有的变电站、电管所也都是电力通信服务的对象。很多变电站地处偏远，通信设备的维护半径通常达上百公里。 (6)无人值守的机房居多。通信点的分散性、业务量少等特点决定了电力通信各站点不可能都设通信值班。事实上除中心枢纽通信站外，大多数站点都是无

教你一分钟详细了解电力系统通信（图） 电气专业毕业之后便进入电网公司从事电力系统通信工作5年，作者嘱托英大君给新员工朋友们带个话：学习好和工作干好是不同的概念，任何学历，任何经历，在工作面前一律平等。所以我有八个字与大家共勉：踏实干活，抬头看路。 近期“互联网+”概念炒的火热，英大君思来想去，“互联网+”对电网意味着什么?首先是电网的互联网化、或者智能化，电力系统通信在这个过程中会起到非常重要的作用，那么平时不常被提及的电力系统通信主要做什么、都有哪些设备呢?让我们一起解开它的神秘面纱。 本文将从电力通信中常用的设备说起，向大家概括性地介绍下电力通信的大致情况，不打算大篇幅讲通信原理，旨在通过此文，让即将从事电力系统通信岗位的新员工，能够从一个系统框架的角度去认识电力通信设备，少走一些弯路。 为什么要有电力系统通信? 电力系统通信为电力系统正常运行提供全面的支撑，如调度和站用内线电话，2M及光纤通信等。其主要作用是为保护、自动化等设备提供优质可用的通道，供站与站之间的设备进行通信，并将站内信号上传到局端。 听起来好像很复杂的样子，那么 他们是如何工作的呢? 要解答这个问题，需要了解电力通信中常见的设备。 首先来认识一下电力通信的最常用设备：配线架。如果用电力系统的概念来解释这个名词，就是通信系统用的母线。依照通信方式的不同，分为音频配线架、数字配线架和光纤配线架，英文简称分别为VDF、DDF、ODF。

1配线架 音频配线架(VDF) 如下图所示，此为站内常用的音频配线架。它的作用是连接用64k速度传输的设备。

如上图所示的打满线的第一排端子，通常被称为是设备侧，通向PCM(后文将有介绍)。 如上图所示，第一排下口零散分布的一对一对线，则是通向站内的自动化设备，视通信方式的制定而选择接入对应的端子。用户侧常见设备：自动化所用的调度、集控主备用设备、站内电话、计量电话、调度直通和集控直通电话。 一般情况下，现场工作是将站内所有的用户设备通过一根网线或是多股电缆传送至VDF，并在VDF的一排打满，然后再通过音频线跳接至相应的端口。以前有些老站也是通过端子排挂到综合配线柜上再跳接的办法。具体如何接线，视现场条件和运行方式的规定而调整。 数字配线架(DDF) 虽然是换了种形式，但实质上的作用和VDF类似，也是有设备侧和用户侧，设备侧通常指的是光端机，用户侧则主要是指带着业务的PCM设备，以及少量的调度数据网路由器。

《电力系统通信技术》复习提纲 第1章 绪论 一、电力系统通信网的特点P4 答：电力系统通信网的特点是高度的可靠性和实时性；用户分散、容量小、网络复杂。 二、电力调度数据网的组成：核心层，汇聚层，接入层P5 答：核心层由国调、6个网调、四川、三峡等9个节点组成； 汇聚层由除四川以外的29个省调节点组成； 接入层由各接入厂站及调度中心业务网组成。 三、电力系统通信技术的发展历程和主要特点P6 答：1、电力系统通信技术的发展历程有：（1）20世纪70年代的电力线载波；（2）80年代的模拟微波90年代的数字微波；（3）目前光纤通信。2、主要特点是光纤通信：具有抗电磁干扰能力强、传输容量大、频带宽、传输衰耗小等。 电力系统通信技术的发展趋势可概括为数字化、综合化、宽带化、智能化和个人化。电力系统通信技术大发展时代已经开始。 电力通信技术主要有以下八种 电力系统通信网主要由传输、交换、终端三大部分组成。其中传输与交换部分组成通信网络，传输部分为网络的线，交换设备为网络的节点。 1.电力线载波通信：利用高压输电线作为传输通路的载波通信方式，用于电力系统的调度通信、远动、保护、生产指挥、行政业务通信及各种信息传输。 2.光纤通信是以光波为载波，以光纤为传输媒介的一种通信方式。 3.微波通信是指利用微波(射频)作载波携带信息，通过无线电波空间进行中继（接力）的通信方式。常用微波通信的频率范围为1～40GHz 4.卫星通信——利用人造地球卫星作为中继站来转发无线电波，从而进行两个或多个地面站之间的通信。 5.移动通信——通信的双方中至少有一方是在移动中进行信息交换的通信方式。 6.现代交换方式有电路交换、分组交换、ATM 异步传送模式、帧中继和多协议标记交换（MPLS ）技术。 7.现代通信网按功能划分可以分为传输网、支撑网。 8.接入网是由业务节点接口和用户网络接口之间的一系列传送实体（如线路设施和传输设施）组成的 第2章 通信基础知识 一、通信系统的主要性能指标 1.信息量的表征P13 答：离散消息xi 携带的信息量为： )(log ) (1 log )(i a i a i x P x P x I -== 2.模拟/数字通信系统分有效性和可靠性指标P14 （1）模拟通信系统的主要性能指标 有效性：模拟通信系统的有效性指标用传输频带衡量，不同调制方式需要的频带宽度(简称带宽B)也不同，信号的带宽B 越小，占用信道带宽越少，在给定信道时容纳的传输路数越多，有效性越好。 可靠性：模拟通信系统的可靠性指标用接收端的最终输出信号噪声功率比(简称信噪比S/N 或SNR —Signal Noise Ratio) 衡量，不同调制方式在同样信道信噪比下所得到的最终解调输出信噪比也不同，如调频系统的输出信噪比大于调幅系统，故可靠性比调幅系统好，但调频信号所需传输带宽高于调幅。 （2）数字通信系统的主要性能指标 有效性：数字通信系统的有效性指标用传输速率衡量，传输速率又分为码元传输速率和信息传输速率。 可靠性：数字通信系统的可靠性指标用差错概率衡量，差错概率又分为误码率和误信率。 3.传码率和传信率P14 传码率指单位时间能够传送的码元数，单位为波特（Baud ） 传信率指单位时间能够传送的平均信息量，单位为bit/s 传码率和传信率的关系： Rb=RB·log2M 比特/秒，RB =Rb/log2M 波特 二、信道容量与香农公式（现代通信的基础）P15-16 香农公式是现代通信的基础，实际通信系统在保持一定信道容量C 时，根据具体情况解决带宽B （有效性）与信噪比S/N （可靠性）的矛盾与统一。 信道容量C 指信道中无差错传输信息的最大速率，分为连续信道的信道容量和离散信道的信道容量。 对于连续信道的信道容量，著名香农公式 ??? ? ??+=+=B n S B N S B C 0221log )1(log 式中：S 为信号的功率（W ）；B 为信道带宽；S/N 为 信道信噪比；no 为噪声功率谱密度。 关于香农公式三要素。 （1）S/N ↑→C ↑，N →0，则C →∞；（2）B ↑→C ↑，但B 无限增加时，信道容量趋于定值 0/44.1lim n S C B ?=∞ →； （3）信道容量C 一定时，带宽B 与信噪比S/N 可以互换。 2.系统（信道）带宽和信号带宽的不同P20 系统（信道）带宽指系统的传输能力，信道容许的频率范围；而信号带宽指携带信息的信号的频率分布范围。

试论电力系统的信息通信工程技术 发表时间：2016-10-17T15:02:04.303Z 来源：《科技中国》2016年6期作者：王建铎徐俊凌志英李国锋 [导读] 要发挥出自身的创造力和积极性，对光通信技术进行深入研究，为我国电力系统光纤通信过程贡献自己的力量。 歙县供电公司安徽歙县 245200 【摘要】随着我国电力行业的发展，电力行业在信息化方面提出了新的要求，电力系统中使用信息通信工程能够加快电力系统信息化的建设。基于此，本文分析了光纤通信工程在电力系统中的运用，针对光纤通信工程在电力系统未来发展前景进行了详细的分析和介绍。【关键词】电力系统；通信工程；运用 一、前言 电力行业和其他行业有一定的区别，电力行业不管是何种情况下，都不允许电力通信被中断，如果电力在传输的过程中，一旦出现了故障，波及的范围将会非常的广泛，直接会影响到国家电网的正常运行。通过光纤改造在一定程度上会提高电力网络的安全性。采用光纤进行传输，具有信号较为稳定，传输较为灵活，并且不受外界的干扰，从而最大程度保障电力通信系统的稳定性，因此加强电力系统光纤通信工程的建设具有一定的现实意义。 二、光纤通信工程在电力系统中的应用 1、三种专用光缆 目前，电力通信系统中，主要采用三种专用电缆方式，分别为架空地线的复合电缆，采用金属撑式架空光缆和无金属自承式架空光缆，目前在我国，绝大部分都是采用的上述三种专用电缆，这些电缆在一定程度上维护了我国电力通信系统的正常运行，从而保证了我国电力系统通信的稳定性。 首先介绍的是，架空地线复合光缆。这种电缆外层包装主要为铝线，内层主要是铁芯组成的光导纤维，在创术上面具有一般普通的地线和通信光缆两方面的优点。首先，在架空地线复合式的光缆方面，就要有一定的抗干扰的能力，在传输方面具有通信容量较大以导电性能较好的优点，同时这种光缆在传统光缆的优点上，还具备有信令功能以及路由功能，在一定程度上能够实现高效率的传输，为电信的传输提供了较为安全的保护，同时在价格和施工方面具有一定的优势，目前，很多电力公式都会将地铺假设空地线复合光缆的选择作为首先，在使用过程中能够给用户提供一定稳定性的信号传输。 其次是金属自撑式架空光缆，这种光缆在结构上和架空地线复合光缆存在一定的差异，在结构上较为复杂，在结构上需要采用高模量的塑料做成内部的填充物，随后再将光纤套入到其中，同时咋光纤的内部还存在金属制作的加强芯，通过采用这种复杂的结构是具备有自撑式架空光缆不具备的耐水性以及耐高温性，从而保证了电缆光纤不会受到自然条件的损害。 最后就是无金属式的的架空电缆，这种电缆和上述两种电缆相比，具有较为强大抗拉强度，在跨距大于1千米以上的传输中，这种光缆能够实现长距离的传输，这是因为这种光缆在技术上采用的是无金属的结构，因此在密度上较低，采用的是强大的芳纶纤维作为主要元件，由于无金属元件，因此在抗腐蚀效果上有非常好的效果，对于一些污染较为严重的区域（酸雨较多的区域），采用这种光缆具有一定的优势，对于电信通信系统的完善具有一定的促进作用。 2、PTN 技术 PTN 技术是传输网技术中的一种，是一种主要以业务分组为主，和其他业务相结合的一种技术，这种技术最为突出的就是IP业务和底层传输媒介之间设置了一个层面的业务分组，从而有效的控制了流量的突发性，从而保证在运行方面，一方面保证了运输中的信号传送，另外一方面，有效控制了传输过程中的成本。 PIN具有较高的可靠性和安全性的优势，是目前电力行业中，数据业务处理最为常见的一种技术，电力人才通过这项技术可以实现技术到数据业务方面的无线连接，从而能够提高流量工程的建设和贷款的管理，是近些年来电力行业的一次技术的重大进步。 3、EPON 技术 EPON技术主要是是由网络单位、网络侧的光路线路和光分配网等三个部分组成的，目前EPON技术主要是采用从点到面的结构从而将单纤和双向光从而接入网络，最大程度的综合了无光源网络和以太网技术的优点，因此具有较多的拓扑结构，存在星型、树型和总线型等几种结构。近些年来，随着我国电力行业在电网技术上的日益提高，相应的配网自动化的趋势也在一定程度上越来越明显，针对配网网络存在单个节点多，而且较为分散的缺点，采用EPON技术能够很好的解决，从而提高了在局部供电能力，解决了电区故障处理能力较低的问题，从而能够更进一步的提高了电力通信质量的措施，最大程度的提高了网络终端的管理质量，这样对于电力行业的长远发展具有一定的现实意义。 三、光纤通信工程在电力系统中的应用前景展望 1、光接入网 随着我国现代科技的发展，相应的各行各业都会实现信息化，信息化中基础就是网路技术和行业相结合，随着网络领域的产生，在一定程度上能够形成一系列翻天覆地的变化，从而将会将现代电力实现数字化、集约化和智能化的管理系统。目前在我国电力系统中，主要依然是以双绞线为入网的基础系统，因此采用光接入网对于加强信息质量的控制，采用计算机的动态监控，进而可以进一步的提高整个信息传输质量，减少日常在电力光纤传输管理和维护的成本，从而更高效率的提高了网络系统的效率，将电力行业引入到信息化时代。 2、新型光纤的使用 光纤的使用，在一定程度上提高了电力传输的效率，电力行业在业务和种类不断的增加，由于业务量增加，采用传统的单模光纤已经很难满足实际使用需求，特别是对于长距离和大规模高质量的信息传输需求，传统的光纤已经很难满足需要，目前我国在新型光纤的研发上已经有了一定的进步，同时未来在新型光纤材料的研究成果是促进电力行业发展的重要因素，例如，当前研究人员真滴非零色散光纤和无水吸收光纤都做了相应的研究，随着未来技术的不断成熟和发展，相应的新型光纤材料会进一步的运用到电力通信行业中，对于未来电力行业的发展起到较大的促进作用。 3、光联网 和传统网络相比，光联网具有更强的安全性和灵活性，这种技术和传统的网络技术相比，在信息安全方面有较大的优势。光联网技术

1.简述一般通信系统的构成及其各组成部分的功能。 通信系统主要由信源、信宿、传输介质和收信、发信设备五部分组成。 信源:把各种可能消息转换成原始的电信号. 发送设备:将信源产生的信号变换为适于信道传输的信号. 传输介质:也叫信道,是信号的传输媒介. 接受设备:作用是将从信道上接收的信号变换成接收者可以接收的信息. 信宿:信息的接收者. 2.一个模拟信号到数字信号的步骤有哪几步？其中第一步应满足什么定理的要求？叙述该定理的主要内容。 脉冲编码调制（PCM）:将模拟信号经过抽样、量化、编码三个处理步骤转变成数字信号。第一步抽样需满足低通信号抽样定理，内容：如果模拟信号的最高频率为fm，若采样频率fs大于或等于2 fm的采样频率，则采样得到的离散信号序列就能完整地恢复出原始信号。 3.常用的交换技术有哪几种？并做简要说明。 交换就是按某种方式动态地分配传输线路资源,完成主叫和被叫之间的信息转接。常用的交换技术： 1.电路交换：交换设备在通信双方找出一条实际的物理线路的过程。 2.信息交换： 1）报文交换：整个报文作为一个整体一起发送。在交换过程中，交换设备将接收到的报文先存储，待信道空闲时再转发出去，一级一级中转，直到目的地。这种数据传输技术称为存储-转发。 2）分组交换将报文划分为若干个分组进行存储转发，有强大的纠错机制、流量控制和路由选择功能。 4.简述光纤通信系统的基本组成。 1）光发信机：光发信机是实现电/光转换的光端机。功能是将来自于电端机的电信号对光源发出的光波进行调制，成为已调光波，然后再将已调的光信号耦合到光纤或光缆去传输。 2）光收信机：光收信机是实现光/电转换的光端机。它由光检测器和光放大器组成。其功能是将光纤或光缆传输来的光信号，经光检测器转变为电信号，然后，再将这微弱的电信号经放大电路放大到足够的电平，送到接收端的电端汲去。3）光纤或光缆：光纤或光缆构成光的传输通路。其功能是将发信端发出的已调光信号，经过光纤或光缆的远距离传输，完成传送信息任务。 4）中继器：中继器由光检测器、光源和判决再生电路组成。作用：一是补偿光信号在光纤中传输时受到的衰减；另一个是对波形失真的脉冲近行政性。 5）光纤连接器、耦合器等无源器件：一条光纤线路可能存在多根光纤相连接的问题。于是，光纤连接器、耦合器等无源器件完成光纤间的连接、光纤与光端机

电力系统通信工程(A4答案)

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电力系统通信工程 1. 请简述奈奎斯特抽样定理(10分) 要从抽样信号中无失真地恢复原信号，抽样频率应大于2倍信号最高频率。 抽样频率小于2倍频谱最高频率时，信号的频谱有混叠。抽样频率大于2倍频谱最高频率时，信号的频谱无混叠。 2.请画出微波系统组成方框图 (10分 ) 3. 请简述光纤的传输特性以及电力特殊电缆的有哪些？ (10分) 答：光纤的传输特性包括： （1） 损耗特性：光波沿光纤化输时，其功率将逐步受到衰减，当发送光功率和接收灵敏度给定时，光纤对信号的衰减将是限制无中继传输距离的重要因素。 ( 2) . 色散特性： 光信号中含有多个不同频率或不同模式的成分，信号在光纤中 微波系统组成方框图 传输时，其不同成份将因群速(即等效折算到光纤轴向的速度)不同而需要不同的传输时间，导致组成光信号的各个成份到达光纤终端(接收端)的时间有先有后，使接收波形产生畸变。这种现象就是光纤的色散。 (3). 偏振特性： 这是单模光纤专有的一种特性。 由于纤芯的椭圆变形，或光纤受到非对称外应力而产生弹性变形时，单模传输中两个正交的基模分量将具有不等的相位常数。这种现象叫做光纤的双折射。双折射除导致偏振色散外，还将使光波的偏振态沿光纤轴向不断变化，使输出偏振态不稳定。这在相干通信系统中将会产生很坏的影响。 (4). 数值孔径：光纤的数值孔径反映出光纤收集光线的能力。 考生注意：答题内容勿超过装订线左侧 装 线 订

通信新技术在电力通信中的发展趋势陈德富 发表时间：2019-09-03T15:56:34.370Z 来源：《防护工程》2019年12期作者：陈德富 [导读] 网络技术改变了经济发展方式，促进了各个行业的快速发展，使中国从市场经济向信息经济转变。 公诚管理咨询有限公司北京市 100052 摘要：当前，随着通信技术的合理发展以及智能电网的有效应用，电力通信的作用逐渐的凸显出来，这也是确保智能电网安全运行和电力企业实现现代化管理的基础工作。电力企业按照市场不断加强对电力系统组成和运行模式的调整，从而有效的满足电力的实际需求。并且，电力通信也随着电力系统的创新实现变化，对于这种变化主要就是按照市场以及电力系统的实际需求进行的。本文就对通信新技术在电力通信中的发展趋势进行分析和探讨。 关键词：通信新技术；电力通信；发展趋势 1电力信息通信技术的概述 网络技术改变了经济发展方式，促进了各个行业的快速发展，使中国从市场经济向信息经济转变。互联网与电力行业的整合提高了技术层面的信息沟通水平，保证了信息采集，传输，处理等各个过程数据的准确性和及时性。通过这种方式，可以为电力管理人员和工程师提供可靠的电力系统实时信息，及时发现电力系统的异常情况，避免安全事故，可以采取措施来提高电力系统的运行效率。互联网与电力系统融合涉及的技术较多，是网络、电气自动化等技术集中应用。 1.1电网调度自动化控制 采用网络通信技术和电气自动化技术的有效融合，可以采用电气电路当中的相关检测和控制元件，来有效实现电网的自动控制，确保电力系统能够根据所设置的参数运行，在相应的数据大于参数设定值时，电网调度中心就会按照所设定的程度对其合理安排，将电力系统运行模式进行改变，从而保证电网的合理运行。 1.2信息通信 电网的运行需要管理体系，从上到下有很多的部门和层次，各部门围绕电力系统分工合作保证电网的正常运行，在管理过程中需要进行大量的信息通信，处理电网运行中的各项工作。这些信息既有技术层面的，也有管理层面的，都直接关系到电力系统的运行，所以必须保证通信的及时性和准确性，而这正是网络通讯技术的优势。 1.3信息管理系统 可以实现对电力系统运行中的信息、资源等进行有效的管理，发挥现代信息技术的优势，充分发挥信息共享优势，促进部门之间的信息沟通，提升电力系统信息管理水平。四是实现对电网的实时监控。电力工作者实时掌握电网运行情况，及时处理异常问题，降低了劳动强度，减少了安全事故的发生。 2电力通信领域现存问题 2.1工作人员缺少安全意识 目前，许多电信运营商都没有意识到维护电力通信的重要性，许多工人对安全性的认识很弱。由于工人没有按照规定的时间适当地进行维护，因此在动力运行装置的安全性下可以容易地省略许多问题并隐藏多个隐患。除了这些问题之外，由于系统的系统不完善，每个人都没有实施具体的任务。另外，人们的安全意识淡薄，缺乏工作积极性，有些工人认为工人无法正常工作，完整的数据库尚未建成。 2.2工作人员水平良莠不齐 目前，电力公司的员工人数不是很高，维持电力通信存在很多问题。至于电力公司目前的人员结构，企业中缺乏专门的维护人员，许多维护人员甚至非正式工人，工作缺乏热情和质量，结果，企业的日常维护经常出现问题，电力系统瘫痪，无法向用户供应正常电力，导致严重事故。 2.3电力通信维护制度不健全 许多电力公司没有完整的维护系统，这导致员工缺乏适当的工作基础，无法发挥作用。建立维护管理系统需要大量的人力资源和材料，但如果在发生故障时考虑规则或规则，则会浪费人力资源和资源。在正常的维护工作中，维护人员缺乏设备的检修能力，并且应急处理能力低。在进行电力通信维护工作之前，有必要向电力企业管理部门提交专门的方法计划，但很多公司不重视，并经过检查和维修后的工作人员提交的调查报告处理并不重要。发现了一些问题，但它们从未得到解决或被推迟。 3通信新技术在电力通信中的发展趋势 3.1逐步靠近世界发展趋势 随着经济全球化、信息全球化的发展趋势不断加深，电力通信行业的发展也会受到世界电力通信行业的影响，在发展趋势上会不断向世界电力通信行业的发展趋势靠拢。如今，世界上的很多国家已经开放了电力市场和电信市场，来增加相关电力企业和通信企业的经济效益。迈出国门、走向世界已经成为了电力通信的发展的国际趋势。行业垄断机制随着市场竞争的激烈而被打破，各国的电力系统和电力通信改革已经不断朝着市场化发展。很多电力企业通过对现有的资源进行整合和优化，根据市场的需求努力发展电力通信、证券等行业，积极的面对国际市场发出的挑战，提升企业的经济效益。从国家对于电力通信的关注和投入建设情况中就能够看出，随着世界各国对于电力通信的认识转变，我国对于电力通信在电力系统中的重要性和市场前景也产生了认识的改变。作为一个社会主义的大国，我国有实力和能力通过结合企业的力量以及国家对于电力通信市场的调控，使我国的电力通信行业的发展更加迅速，逐渐向世界上电力通信先进的国家靠拢，由电力通信推动电力系统的更好发展，在国际市场上占据一席之地。 3.2电力通信的市场化和自由化 可以说，随着市场竞争的激烈程度的加深和国际电力通信市场的逐渐开放，我国电力通信行业的市场化就成为了一个必然的发展趋势。从我国电力通信行业的发展以来，我国就秉持着电力通信行业走向市场的发展定位，而现在国际市场已经打开，我国没有理由关闭自己的电力通信市场。我国的电力通信行业会始终保持着市场化的发展趋势，从国内市场起步发展，最终迈向国际市场。从现阶段我国的电力通信技术的发展成果来看，我国的电力通信市场优势主要体现在两个方面：第一，电力资源优势。在进行电力输送的工作中，会进行配

共 6 页 第1 南京工程学院试卷（A ） 2010 /2011 学年 第 1 学期 课程所属部门： 通信工程 课程名称： 通信网 考试方式： 开卷 使用班级： 无线通信071、光纤通信0711 命 题 人： 杨小伟 教研室主任审核： 主管领导批准： 题 号 一 二 三 四 五 六 总分 得分 一、简答题（本题6小题，每小题5分，共30分） 1、简述现代通信网个组成结构？ 通信网的组成结构有从水平和垂直两种。（2分）现代通信网根据网络功能从水平方向上可以划分为三层，即用现代户驻地网、接入网与核心网。现代通信网根据网络功能从垂直方向上可划分为传送网、业务网和应用层，以及支持全部三个层面的工作的支撑网。如图 2、简述我国电力通信网各级网的通信职责范围？为何下级网接入上一级网要采用两点接入方式？ 我国电力通信网分五级。一级通信网指由国家电网公司至各大区电网公司、各直属单位的通信电路；二级通信网指由大区电网公司至所属各省电力公司、各直属单位的通信电路；三级通信网由省电力公司至各市供电公司、各省直属单位的通信电路以及各市供电公司之间（包括500kV 变电站）的通信电路组成；四级通信网由市供电公司至所管辖各县供电公司、变电站、供电营业所、辖区内发电厂的通信电路 本题 班级 学号 姓名

2、如图为沭阳电力通信网的拓扑图，目前供电局中心站只配有一台SDH设备 ①请指出该通信网存在的缺陷。 ②如果仍维持目前的三个环网的结构不变，如何解决中心站存在的缺陷。 ③画出②解决后的通信网拓扑图。 ①中心站只配有一台SDH设备没有保护，还有5个站点为支线接入得不到环网保护。（4分） ②中心站应在配置2台SDH设备组成具有N-1能力的网络结构。（4分） ③多答案，评分标准：正确性，（4分）合理性。（4分）

电力系统通信网络的组成部分 摘要电力系统通信是现代化电网安全稳定控制系统和调度自动化系统的基础，是电力生产指挥不可缺少的组成部分，也是实现电力工业管理现代化的重要前提。随着电力工业的不断发展和通信与计算机方面新技术的不断应用，对电力通信网的各个组成部分都提出了更高要求。基于此，本文对电力系统通信网络的组成部分进行了探讨。 关键词内部资源系统；传输部分；终端部分；电力系统通信 电力系统通信是为了保证电力系统的安全稳定运行应运而生的，是电力安全稳定运行的三大支柱之一，是电网生产运行中的重要环节。随着电力工业的不断发展和通信与计算机方面新技术的不断应用，对电力通信网的各个组成部分都提出了更高要求。 1 内部资源系统 电力系统通信网络的组成部分中首要的就是网络的根源——内部资源系统，这一部分是维持整个电力通信网络的能源。一般来说，该系统包含电源、基础设备、监控平台三个部分，通信网络的正常运行最基本的是电源。对电源的最基本要求是安全、稳定、高效，只有保证了电源的可靠性，才能保证向通信设备提供持续、不间断的能源，以维护整个通信网络的正常运行（如图1所示）。 图1 1.1 电源 随着技术的日益进步，目前电厂通信电源系统对电源的稳定性和可靠性提出了更高的要求，必须最大程度地保证系统在工作过程中不能发生瞬间电压终端和其他中断故障。各种通讯设备也需要稳定电压，不能超出容许的变化范围。尤其是现在很多通信设备都由计算机进行控制，采用数字电路，对瞬变电压、电压波动等都异常敏感。目前的电厂通信系统对电源提出了以下要求： 1）智能化和自动化。首先是电源应能对电池进行自动管理，自备发电机能自动开启和关闭。对于即将发生的或者正在发生的故障能够实现自动诊断，并发出自动报警； 2）模块化。因为频率在不断提高，引线寄生电感、寄生电容的影响变得越来越严重，容易对器件造成各种伤害。为了提高系统的可靠性，相关的部分非常有必要做成模块，一是把功率器件的模块化，二是把电源单元模块化。模块化既减少了维护更新时间，又缩小了整机的体积，提高了效率；

第一部分习题汇总 第1 章复习思考题 1、简述通信的概念。 2、简述一般通信系统的构成及其组成部分的功能。 3、简述通信系统的分类。 4、数字通信系统的特点是什么? 5、简述通信系统的主要质量指标。 6、什么是噪声？如何分类？ 7、计算机网络有那两大子网构成？它们各自的功能是什么？ 8、简述计算机通信的特点。 9、计算机网络如何分类？ 10、简述电力系统通信的主要内容及其主要通信方式。 第2 章复习思考题 1.什么是消息、信息、信号和数据？简要说明它们的关系。 2.模拟信号与数字信号有何区别？ 3.简述信号的几种表示方式。 4.什么是串行传输？什么是并行传输？举例说明。 5.何谓单工、半双工和全双工通信？举例说明。 6.什么是基带传输？基带传输对传输信号有何要求？ 7.画出信息为101101的单极性不归零码、AMI码、曼彻斯特码。 8.一个模拟信号到PCM数字编码的步骤有哪几步？ 9.设输入抽样值i=580 ，按A律13折线编码方法求其8位码。 10.试分别以ASK、FSK、PSK来转换数字数据01101为模拟数据。 11.什么是调制？ 12.在数据传输中，何谓“差错”？ 13.差错控制的基本方式有几种？各有何特点？ 14.假定一种编码仅有四位合法码字 0000000000、010*******、1010101010、1111111111。 试求：（1）最小码距。（2）若收到1010011010码，与4个合法码字比较可能是哪一个码字在传输中出错了？ 15.分组码的检（纠）错能力与最小码距有何关系？检纠错能力之间有何关系？ 16.采用汉明码纠正一位差错，设信息位为k 位，冗余为位r位则k和r之间应满足那种 关系？ 17、在数据传输过程中，若收到发送方送来的信息为10110011010，生成多项式为G(X)=X4+ X3+ 1,接受方收到的数据是否正确？（写出判断依据及推演过程）

电力系统通信技术的建设和应用 当今社会发展经济水平逐渐提高，科学技术水平显著提升，智能化电力网络实现了极大的变化，并且其也有了良好的发展前景。尤其是近些年来，智能电网逐渐受到很多外国企业和政府的重视与关注，电力系统的改善与优化已经逐步开始应用与推进，电力系统在电网中的运用范围逐渐广阔，电力通信技术水平也在提升，为我国电力发展需要奠定了坚实的基础。文章就电力系统通信技术的发展现状进行分析，明确电力系统通信网络管理设计原则，探究电力系统通信技术的应用情况，以供参考。 标签：电力系统；通信技术；建设；应用 我国的电网以及电力系统发展建设的时间不长，与发达国家相比，电网构建上还存在着一定的不足。但是现如今我国的智能化技术不断发展，电力系统的优化以及电力通信技术的智能化应用显得愈加重要。近些年来，我国在这方面也加大投入力度，并获得了一定的效果。智能化通信技术的应用逐渐广泛，对电力系统通信技术的应用的研究与分析就显得十分必要和重要。 1 电力系统通信技术建设发展的现状分析 当前我国的电力通信技术投入以及研究日渐深入，效果也比较好，但是在具体的应用过程中，电力系统的通信技术还是比较简单的，只是电力线载波和微波通信技术，[1]这种技术在以往我国电力系统发展中已经足够使用，那时我国的电力系统刚刚建设，电力系统的整体结构还比较简单，覆盖的范围也不大，电力线载波和微波通信技术能够满足小规模电力系统的使用需要，而且这两种技术的应用也是比较简单的。但是随着我国社会经济以及技术水平的快速发展，电力系统的覆盖面积逐渐增大，电网规模也逐渐扩大化，要求电力系统的信息传输质量和数量逐渐增加。这种情况下，电力线载波和微波通信技术已经不能满足电力系统发展的实际需要，而且传统的人工指挥电力调度效益也不高，所以电力系统的改革是十分迫切的。 2 电力系统通信网络管理设计原则 2.1 网络化 电力通信网络管理需要接受异构网的互联，实现不同体系结构的互联，使网络系统有比较强的容纳性。将一种或几种标准互联接口作为系统互联的限制约定，[2]当前技术不断发展，限制也会发生变化。网络管理系统互联的基础是数据的共享以及机制的可互操作性。安全机制是网络系统互联的重要保证，并保证网络管理系统外的相互连接，共享数据。 2.2 接入性

电力系统通信技术试题（保密） 一、填空（共10小题，20分）。 1. 按传送信号的复用方式分类，FDM 是用频谱搬移的方法使不同信号占据不同的频率范围，CDM 是正 交的脉冲序列码分别携带不同的信号，TDM是用脉冲调制的方法使不同信号占据不同的时间区间，WDM 是将光纤的低损耗窗口里可使用光谱带宽划分为若干子带宽来传输多波长信号。 2. 电力载波通信中，结合滤波器的作用是阻隔工频，通过高频，阻抗匹配，阻波器的作用是阻隔高频，通过 低频。 3. PCM编码调制包括采样、量化、编码三个过程 4. 移频键控FSK是用两个不同的载频（fl , f2）来代表数字码元的“ 1 ”和“ 0”,而载波的振幅和相位不变。, 5. 实用光纤的三种基本类型（包括英文简称）是突变型多模光纤（SIF）、渐变型多模光纤（GIF）、单模光纤（SMF） 6. 光纤损耗测量有两种方法，其中工程上最实用的测量方法后向散射法。 7. 设光纤通信中，纤芯和包层的折射率分别是n1和n2,光能量在光纤中传输的必要条件n1>n2。 8. 残留边带调制VSM的残留边带滤波器的特性H VSB（）在C处具有互补对称（奇对称）特性。 9. 在抽样时刻无码间串扰的条件下，基带传输系统在理想极限情况下能提供的最高频带利用率为2B/Hz 10. 卫星通信中常用有效全向辐射功率EIRP来表示地球站或通信卫星发射系统的发射能力，它是指发射天线发射 功率与发射天线增益的乘积EIRP=P T G T 1. 设有一个4DPSK信号，其信息速率为2400 bit/s，载波频率为1800 Hz，试问每个码元中包含（ A 、载波周期。 A、1.5 B、2 C、3 D、4 2. 若语音信号的带宽为300?3400Hz，则理论上信号不失真的最小抽样频率为（C ）。 A、3400Hz B、4000Hz C、6800 Hz D、8000Hz 3. 国家电力调度数据网骨干网的主要分层为：（BCD ）。 A、传输层 B、核心层 C、汇聚层 D、接入层 4. 对于香农公式C Blog2（1 S/ N），下面说法正确的是（ACD ）。 A、若信噪比无限增加，信道容量也可以无限增加 B、若带宽B无限增加，信道容量也可以无限增加 C、若带宽B无限增加，信道容量可以增加但趋于定值 D、信道容量一定时，带宽B与信噪比可以互换，这也是扩频通信的理论基础 5. 在光纤通信系统中得到广泛应用的光检测器主要是（BC ）。 A、PN光电二极管 B、光电二极管（PIN） C、雪崩光电二极管（APD） D、激光器（LD ） 6. 光纤传输特性的两个基本因素是（AD ）。 A、光纤色散 B、光纤折射 C、光纤衰减 D、光纤损耗 7. 关于光纤通信中数值孔径NA的定义和意义，下面说法正确的是（ABC ）。 A、NA越大，光纤接受光电能力越强 B、NA越大，从光源到光纤的耦合能力越强 C、NA越大，纤芯对光能量的束缚越强，光纤抗弯曲性能越好 D、NA越大，经多模光纤传输后产生的信号畸变越小

教你一分钟详细了解电力系统通信(图)

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教你一分钟详细了解电力系统通信（图） 电气专业毕业之后便进入电网公司从事电力系统通信工作5年，作者嘱托英大君给新员工朋友们带个话：学习好和工作干好是不同的概念，任何学历，任何经历，在工作面前一律平等。所以我有八个字与大家共勉：踏实干活，抬头看路。 近期“互联网+”概念炒的火热，英大君思来想去，“互联网+”对电网意味着什么?首先是电网的互联网化、或者智能化，电力系统通信在这个过程中会起到非常重要的作用，那么平时不常被提及的电力系统通信主要做什么、都有哪些设备呢?让我们一起解开它的神秘面纱。 本文将从电力通信中常用的设备说起，向大家概括性地介绍下电力通信的大致情况，不打算大篇幅讲通信原理，旨在通过此文，让即将从事电力系统通信岗位的新员工，能够从一个系统框架的角度去认识电力通信设备，少走一些弯路。 为什么要有电力系统通信? 电力系统通信为电力系统正常运行提供全面的支撑，如调度和站用内线电话，2M及光纤通信等。其主要作用是为保护、自动化等设备提供优质可用的通道，供站与站之间的设备进行通信，并将站内信号上传到局端。 听起来好像很复杂的样子，那么 他们是如何工作的呢? 要解答这个问题，需要了解电力通信中常见的设备。 首先来认识一下电力通信的最常用设备：配线架。如果用电力系统的概念来解释这个名词，就是通信系统用的母线。依照通信方式的不同，分为音频配线架、数字配线架和光纤配线架，英文简称分别为VDF、DDF、ODF。

通信系统的现状及发展趋势 摘要：通信是一个古老而崭新的话题。其根源可追溯到公元前3500年，苏美尔人发明了楔形文字，埃及人发明了象形文字，这可以说是最古老的通信方式。而中国古代的烽火台和非洲一些地方的“击鼓传信”则是无线通信的鼻祖。现代意义上的通信是在发现了电流之后，1793年，法国查佩兄弟俩在巴黎和里尔之 间架设了一条230千米长的接力方式传送信息的托架式线路。据说两兄弟是第一个使用“电报”这个词的人。现代意义上的无线通信是从莫尔斯开始，1843年，莫尔斯获得了3万美元的资助，他用这笔款修建成了从华盛顿到巴尔的摩的电报线路，全长64.4公里。1844年5月24日，在座无虚席的国会大厦里，莫尔斯用他那激动得有些颤抖的双手，操纵着他倾十余年心血研制成功的电报机，向巴尔的摩发出了人类历史上的第一份电报:“上帝创造了何等奇迹！”再回到现在的公元2017年，通信产业仍然有强劲的生命力，依然处在蓬勃发展阶段之中。各种新的技术日新月异，层出不穷。 通信系统现状 （一）通信系统的分类 1、按照通信的业务和用途分类：根据通信的业务和用途分类，有常规通信、控制通信等。其中常规通信又分为话务通信和非话务通信。话务通信业务主要是电话服务为主，程控数字电话交换网络的主要目标就是为普通用户提供电话通信服务。非话务通信主要是分组数据业务、计算机通信、传真、视频通信等等。在过去很长一段时期内，由于电话通信网最为发达，因而其它通信方式往往需要借助于公共电话网进行传输，但是随着Internet网的迅速发展，这一状况已经发生了显著的变化。控制通信主要包括遥测、遥控等等，如卫星测控、导弹测控、遥控指令通信等等都是属于控制通信的范围。 话务通信和非话务通信有着各自的特点。话音业务传输具有三个特点，首先人耳对传输时延十分敏感，如果传输时延超过100ms，通信双方会明显感觉到对方反应“迟钝”，使人感到很不自然；第二要求通信传输时延抖动尽可能小，因为时延的抖动可能会造成话音音调的变化，使得接听者感觉对方声音“变调”，甚至不能通过声音分辨出对方；话音传输的第三个特点是对传输过程中出现的偶然差错并不敏感，传输的偶然差错只会造成瞬间话音的失真和出错，但不会使接听者对讲话人语义的理解造成大的影响。 对于数据信息，通常情况下更关注传输的准确性，有时要求实时传输，有时又可能对实时性要求不高。对于视频信息，对传输时延的要求与话务通信相当，但是视频信息的数据量要比话音要大得多，如语音信号PCM（Pulse Code Modulation）编码的信息速率为64kbps，而MPEG-II（Motion Picture Experts Group）压缩视频的信息速率则在2~8Mbps之间。 目前（截止2006年底），话务通信在电信网中仍然占据着重要的地位，如现有的程控电话交换网络、第二代数字移动通信网络GSM（Global Systemof Mobile Communications）和IS-95 CDMA所提供的业务都是以话音业务为主，随着Internet的迅猛发展，非话业务也有了长足的发展，在信息流量方面已经超过了 话音信息流量。

关于谈谈无线通信技术在电网通信中的应用前景 一、概述 电力通信网是了保证电力系统的安全稳定运应运而生的。它同电力系的安全稳定控制系统、调度自动系统被人们合称为电力系统安全定运行的三大支柱。我国的电力信网经过几十年风雨雨的建设，已经初规模，通过卫星、微波、波、光缆等多种通信手段构建而为立体交叉通信网。随着无线信技术的发展，无线通信系统的性发生巨大的变化。于采用无线通信网不依赖于网网架，且抗自然灾能力较强，同时具有带宽、传输距离远、非视距传输等优点非常适合弥补目前通信式的单一化、覆盖面不全的缺陷。文简单介绍一下无线通信传输体的应用特点和优缺点，并分析其电力系统的应用前景。 二、无线技术介绍 （一）无线通信技术的概 目前，线通信及其应用已成为当今信科学技术最活跃的研究领之一。其一般由无线基站、无终端及应用服务器等组成。 （二）无线通信技术的发展状 无线通信术按照传输距离大致可以分为下四种技术，即基于IEEE802.15的无线个域网（AN）及基于IEEE802.20的无线广域网（、GPRS、3G；距离无线接入技术的表则包括：MDS）、本地多点分业务（LMDS）、802.16d；移动无线入技术主要包括：基于802.15的AX、基于802.20的DS、AX；窄无线接入技术的代表第一代和第二

代蜂窝移动信系统。 1.主流无线通信技 从技术发展的势可以看出，以OFDM+MIMO为核心的无线通信技术成为未来无线通信发展的主流向。而目前基于该技的无线通信技术主要：B3G、AX、N等4种术。 2.其他无线通信技术 除了上述主流无线通信技术外，目前已存在无线通信技术还包：IrDA、Bluetooth、RFID、UDS、MMDS、点对点波、卫星通信等长距离通技术。 （1）IrDA：InfraredDataAssociation，是点点的数据传输协议，通信距离一般0～1m之间，传输速最快可达16Mbps，通信质为波长900纳左右的近红外线。 （2）Bluetooth：Bluetooth工作在全球开放的2.4GHzISM频，使用跳频频谱扩展技术，信介质为2.402GHz到2.480GHz的电磁。 （3）RFID：RadioFrequencyIdentification，即射频识别，俗称标签。它一种非接触式的自动识别技，通过射频信号自动识别目对象并获取相关数。RFID由标签、解读器和天三个基本要素组成。 （4）Uax技术分析 ax是一个先进的术，推出相对较晚，存在频率复用小、利用率低的问题，但由最近才完成标准化，该技术的大模推广还需要实践考验。从应用景看，该技术可以在较大范内满足上网要求，覆盖可以括室外和室内，可以进行大面的信号覆盖，甚至只要少数基站就以实现全城