基于4G技術集群電話與調度電話互聯互通應用研究

李萬勝 趙啟兵 薛晨旭

摘 要：本文提出一種新型的電力無線寬帶系統的解決方案。該方案基于電力專用頻譜資源，使用4G網絡傳輸技術（TD-LTE）實現了集群、調度電話的互聯互通，保證了通信的可靠性、穩定性問題。該技術在河南省某供電公司開展使用，總結出應用經驗，為4G網絡傳輸技術大面積推廣提供可靠的支撐。

關鍵詞：4G網絡傳輸技術；集群電話；調度電話

中圖分類號：TN929.52 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2017）03-0025-02

Abstract： This paper presented a new solution of power wireless broadband system. Based on the power spectrum resources， the solution realizes the interconnection of the cluster telephone and the dispatching telephone， and ensures the reliability and stability of the communication by using 4G network transmission technology （TD-LTE）. This technology was used in a power supply company in Henan Province， we summed up the application experience， to provide reliable support for large area popularization of TD-LTE.

Keywords： TD-LTE；cluster telephone；dispatching telephone

河南省某供電公司以加快推進“一強三優”現代公司及智能電網的發展為目標，不斷探索創新，為實現電網安全生產、穩定運行作出顯著成績。信息及通信網絡作為電網的重要組成部分，直接體現出電網智能化程度與效能。經過發展，公司骨干光纖通信網絡得到不斷完善，然而受到配電網分布式結構網絡復雜、通信點多、通信設備工作環境差等因素的限制，面向用戶側乃至最后一公里的通信網絡資源極其匱乏，設備監控能力弱，現有電力無線通信帶寬不足，傳統通信方式已成為電網建設的瓶頸[1]。因此，如何有效地利用通信網絡協助構建智能配電網絡，提高電能傳輸能力，實現雙向互動服務，實現電網企業與用戶之間的信息交互、需求交互，成為有待探索和解決的課題。

1 TD-LTE 4G傳輸技術概述

4G網絡傳輸技術（TD-LTE）是我國有自主知識產權的4G標準，是我國政府大力推廣的4G技術。TD-LTE 1.8G系統具備網絡容量大、動態組網、網絡扁平化，采用兩層加密，TD-LTE產業鏈豐富、頻段干凈、干擾小等特點，保障了網絡的通暢和穩定性[2]。TD-LTE系統已經廣泛應用于國內公網及專網，在電力行業、政府無線專網中都有成功商用TD-LTE 1.8G系統。以其專有頻譜、覆蓋范圍廣、建網成本低、用戶數量大、低延時、高可靠性、高速率傳輸、高安全性及實時性等突出的優點，成為了新一代無線專網建設的首選方案。

2013年，河南省某供電公司已經建成基于TD-LTE制式的4G電力無線寬帶專網系統，包含1套EPC核心網，1套集群調度系統，3套基站，以及手持機、室外固定型CPE等終端設備若干。已經實現3個環網柜DTU通過4G無線網絡的配網自動化應用、1個DTU柜的無線視頻監控應用、1個環網柜的4G智能抄表應用，以及一整套的電力語音視頻集群調度系統的應用。

核心網設備和調度集群設備部署在該公司調度大樓核心機房。核心網向上和電網各類業務平臺連接，完成了核心網與業務平臺、管理平臺等的連接，完成了數據流與業務后臺之間的互通。3個基站的站址分別是在該公司調度大樓站、淇濱站、衛河站。本次網絡建設的無線網絡系統的工作頻段為工信部（國家無委）信部無[2003]408號批復用于本地專用網的1 792.5～1 797.5MHz頻段。整體網絡分3層，分別為主站系統控制層、變電子站通信層、終端信息層，如圖1所示。斯交換機的用戶槽中，其在交換機內定義成一塊采用QSIG信令的數字中繼DTU板，SIPU采用標準的Q信令，可與中興4G系統設備互聯互通。其高效的軟硬件設計和強大的DSP處理能力，保證了SIPU在滿負載流量狀況下仍能保持良好的穩定性，滿足了用戶的電信級需求。同時，SIPU支持各種專網調度業務。

本次4G集群電話與調度電話互聯互通試點應用研究，是在充分整合和利用該公司現有資源的基礎上，針對部分光纜覆蓋不到的站所無調度電話及現場變電運維操作人員無可靠移動設備與調度員移動通話的現狀，通過4G多媒體指揮調度系統的交換機接口，使用Q信令方式，實現與該地區電力目前使用的廣州哈里斯H20-20電話系統的無縫對接，可實現LTE手持機與廣州哈里斯電話系統內的電話終端進行語音通信，支持調度業務：呼叫轉移、前轉、強插、強拆、跨網監聽、會議和跨網同組等，并可實現來電顯示、呼叫轉移等業務。

2 TD-LTE 4G傳輸系統核心組網

本次項目在14交換機房廣州哈里斯H20-20交換機側新增中繼網關SIPU板1塊，另從調度大樓15樓4G中心機房至14樓哈里斯交換機房敷設1根RJ45的網線，線長56m，用以實現與15樓4G中心機房華三5500交換機相連。通過SIPU直接插入哈里。設備實際組網示意圖見圖2。

3 4G集群電話與調度電話系統業務融合

4G無線語音調度（集群電話）系統通過4G多媒體指揮調度系統的sip接口，使用IP方式，實現與該公司目前使用的哈里斯電話（調度電話）系統的無縫對接，實現4G手機與公司內任一電話進行語音通信，以及與省公司所有哈里斯電話系統內的電話終端進行語音通信。

系統互通協議采用IETF SIP協議規范，音頻采用G.711a編碼方式。寬帶多媒體指揮調度系統是遵循SIP協議開發配置的綜合業務交換系統，其對通信資源的利用率遠遠高于傳統的通信網絡，可以很方便地集成語音、數據、圖像和視頻信息等綜合業務。手機接入4G網絡后，撥打電力哈里斯電話系統內的任意座機，可以實現兩者間的語音呼叫和通話。

4 系統功能測試

語音業務支持分組集群、單呼、組呼、會議。通過調度臺還可以進行強插、強拆、監聽等調度操作。系統支持完備的網絡管理、分組管理、用戶管理、權限管理等多方面的管理功能。接續時延不超過500ms，組呼建立時延不超過500ms，PTT搶占時延不超過200ms。系統支持多優先級設置，可設置8級優先級。單個用戶能加入最多30個組。支持呼叫限時功能，組呼總時長、呼叫時長等都可配置。

5 結語

4G無線語音調度系統與哈里斯電話系統的融合是在國內電力系統中頗具特色的創新型應用。這一應用成功實現了4G無線系統與電力現有其他應用系統的對接，由此可實現電力哈里斯電話系統內所有座機（包括市公司、省公司等）與LTE手持機之間的直接語音通訊，相當于將4G無線語音調度系統和電力哈里斯電話系統的服務范圍都進行了擴展。由此可見，4G無線通信系統可實現與電力行業目前成熟應用的其他通信系統的無縫融合，并以其業務靈活多樣、網絡易于維護、帶寬資源豐富、吞吐量大及終端便攜等優點完美服務于電力行業的各項通信需求。

參考文獻：

[1]齊一飛，金學東，劉振棟，等.煙臺地區“十三五”配電通信網規劃研究[J].電力信息與通信技術，2015（7）：65-68.

[2]潘龍，梅林常，辛忠良，等.基于TD-LTE的電力系統通訊[J].通信電源技術，2013（5）：81-83.