基于4G技术集群电话与调度电话互联互通应用研究

李万胜 赵启兵 薛晨旭

摘 要：本文提出一种新型的电力无线宽带系统的解决方案。该方案基于电力专用频谱资源，使用4G网络传输技术（TD-LTE）实现了集群、调度电话的互联互通，保证了通信的可靠性、稳定性问题。该技术在河南省某供电公司开展使用，总结出应用经验，为4G网络传输技术大面积推广提供可靠的支撑。

关键词：4G网络传输技术；集群电话；调度电话

中图分类号：TN929.52 文献标识码：A 文章编号：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进“一强三优”现代公司及智能电网的发展为目标，不断探索创新，为实现电网安全生产、稳定运行作出显著成绩。信息及通信网络作为电网的重要组成部分，直接体现出电网智能化程度与效能。经过发展，公司骨干光纤通信网络得到不断完善，然而受到配电网分布式结构网络复杂、通信点多、通信设备工作环境差等因素的限制，面向用户侧乃至最后一公里的通信网络资源极其匮乏，设备监控能力弱，现有电力无线通信带宽不足，传统通信方式已成为电网建设的瓶颈[1]。因此，如何有效地利用通信网络协助构建智能配电网络，提高电能传输能力，实现双向互动服务，实现电网企业与用户之间的信息交互、需求交互，成为有待探索和解决的课题。

1 TD-LTE 4G传输技术概述

4G网络传输技术（TD-LTE）是我国有自主知识产权的4G标准，是我国政府大力推广的4G技术。TD-LTE 1.8G系统具备网络容量大、动态组网、网络扁平化，采用两层加密，TD-LTE产业链丰富、频段干净、干扰小等特点，保障了网络的通畅和稳定性[2]。TD-LTE系统已经广泛应用于国内公网及专网，在电力行业、政府无线专网中都有成功商用TD-LTE 1.8G系统。以其专有频谱、覆盖范围广、建网成本低、用户数量大、低延时、高可靠性、高速率传输、高安全性及实时性等突出的优点，成为了新一代无线专网建设的首选方案。

2013年，河南省某供电公司已经建成基于TD-LTE制式的4G电力无线宽带专网系统，包含1套EPC核心网，1套集群调度系统，3套基站，以及手持机、室外固定型CPE等终端设备若干。已经实现3个环网柜DTU通过4G无线网络的配网自动化应用、1个DTU柜的无线视频监控应用、1个环网柜的4G智能抄表应用，以及一整套的电力语音视频集群调度系统的应用。

核心网设备和调度集群设备部署在该公司调度大楼核心机房。核心网向上和电网各类业务平台连接，完成了核心网与业务平台、管理平台等的连接，完成了数据流与业务后台之间的互通。3个基站的站址分别是在该公司调度大楼站、淇滨站、卫河站。本次网络建设的无线网络系统的工作频段为工信部（国家无委）信部无[2003]408号批复用于本地专用网的1 792.5～1 797.5MHz频段。整体网络分3层，分别为主站系统控制层、变电子站通信层、终端信息层，如图1所示。斯交换机的用户槽中，其在交换机内定义成一块采用QSIG信令的数字中继DTU板，SIPU采用标准的Q信令，可与中兴4G系统设备互联互通。其高效的软硬件设计和强大的DSP处理能力，保证了SIPU在满负载流量状况下仍能保持良好的稳定性，满足了用户的电信级需求。同时，SIPU支持各种专网调度业务。

本次4G集群电话与调度电话互联互通试点应用研究，是在充分整合和利用该公司现有资源的基础上，针对部分光缆覆盖不到的站所无调度电话及现场变电运维操作人员无可靠移动设备与调度员移动通话的现状，通过4G多媒体指挥调度系统的交换机接口，使用Q信令方式，实现与该地区电力目前使用的广州哈里斯H20-20电话系统的无缝对接，可实现LTE手持机与广州哈里斯电话系统内的电话终端进行语音通信，支持调度业务：呼叫转移、前转、强插、强拆、跨网监听、会议和跨网同组等，并可实现来电显示、呼叫转移等业务。

2 TD-LTE 4G传输系统核心组网

本次项目在14交换机房广州哈里斯H20-20交换机侧新增中继网关SIPU板1块，另从调度大楼15楼4G中心机房至14楼哈里斯交换机房敷设1根RJ45的网线，线长56m，用以实现与15楼4G中心机房华三5500交换机相连。通过SIPU直接插入哈里。设备实际组网示意图见图2。

3 4G集群电话与调度电话系统业务融合

4G无线语音调度（集群电话）系统通过4G多媒体指挥调度系统的sip接口，使用IP方式，实现与该公司目前使用的哈里斯电话（调度电话）系统的无缝对接，实现4G手机与公司内任一电话进行语音通信，以及与省公司所有哈里斯电话系统内的电话终端进行语音通信。

系统互通协议采用IETF SIP协议规范，音频采用G.711a编码方式。宽带多媒体指挥调度系统是遵循SIP协议开发配置的综合业务交换系统，其对通信资源的利用率远远高于传统的通信网络，可以很方便地集成语音、数据、图像和视频信息等综合业务。手机接入4G网络后，拨打电力哈里斯电话系统内的任意座机，可以实现两者间的语音呼叫和通话。

4 系统功能测试

语音业务支持分组集群、单呼、组呼、会议。通过调度台还可以进行强插、强拆、监听等调度操作。系统支持完备的网络管理、分组管理、用户管理、权限管理等多方面的管理功能。接续时延不超过500ms，组呼建立时延不超过500ms，PTT抢占时延不超过200ms。系统支持多优先级设置，可设置8级优先级。单个用户能加入最多30个组。支持呼叫限时功能，组呼总时长、呼叫时长等都可配置。

5 结语

4G无线语音调度系统与哈里斯电话系统的融合是在国内电力系统中颇具特色的创新型应用。这一应用成功实现了4G无线系统与电力现有其他应用系统的对接，由此可实现电力哈里斯电话系统内所有座机（包括市公司、省公司等）与LTE手持机之间的直接语音通讯，相当于将4G无线语音调度系统和电力哈里斯电话系统的服务范围都进行了扩展。由此可见，4G无线通信系统可实现与电力行业目前成熟应用的其他通信系统的无缝融合，并以其业务灵活多样、网络易于维护、带宽资源丰富、吞吐量大及终端便携等优点完美服务于电力行业的各项通信需求。

参考文献：

[1]齐一飞，金学东，刘振栋，等.烟台地区“十三五”配电通信网规划研究[J].电力信息与通信技术，2015（7）：65-68.

[2]潘龙，梅林常，辛忠良，等.基于TD-LTE的电力系统通讯[J].通信电源技术，2013（5）：81-83.