[发明专利]LTE-D2D无线专网的系统

权利要求书

1.LTE-D2D无线专网的系统，应用于分散式配电自动化系统，其特征在于包括MME/S-GW主机、eNode B基站、UE终端和智能终端；在110kV以上的变电站设置MME/S-GW主机，相应的物理设备是交换机或服务器，作为上层监控系统；eNode B基站安装在供电局自有物业，使信号有效覆盖所有安装所述智能终端的配电网节点；所述UE终端设置在智能终端安装地点，天线置于室外，相应的物理设备为CPE无线终端；智能终端设置在环网柜和公用电房，相应的物理设备为工业交换机；智能终端通过光纤与UE终端连接，UE终端通过LTE-D2D无线网络与eNode B基站连接，eNode B基站通过光纤与MME/S-GW主机连接；所述MME/S-GW主机负责汇聚并处理设定范围内智能终端监控信息，监测整体网络通信情况，下发控制命令至智能终端；eNode B基站负责在自身信号覆盖范围内终端的通信转发和控制，包括无线资源管理和调度功能；UE终端负责智能终端与eNode B基站之间的通信转发；

智能终端负责收集并处理本配电网节点的电压、电流、负荷功率和支路类型及数量信息；周期性地发送电压、电流监控信息至MME/S-GW主机；在执行故障隔离业务时发送节点状态信息至其他智能终端；在执行自愈恢复业务时发送馈线负载率、节点负荷功率、容量裕度指标信息至其他智能终端。

2.根据权利要求1所述的LTE-D2D无线专网的系统，其特征在于，所述分散式配电自动化系统具有两层结构，分别是位于顶层的上层监控系统和位于底层的智能终端；涉及全局信息的分钟级以上时间尺度的控制行为由上层监控系统集中决策，并下发指令到底层智能终端执行；上层监控系统具有网络重构、潮流优化和实时监测三种通信业务；涉及局域信息的毫秒级至秒级的快速控制行为则直接由以配电网节点为控制域的智能终端自主决策和执行。

3.根据权利要求1或2所述的LTE-D2D无线专网的系统，其特征在于，智能终端具有故障隔离和自愈恢复两种通信业务；智能终端与智能终端之间、智能终端与上层监控系统之间存在双向通信需求。

4.根据权利要求3所述的LTE-D2D无线专网的系统，其特征在于，所述故障隔离业务是点对点的全双工通信业务，故障隔离业务的通信流量设为22.5字节/包；当配电网发生短路故障时，智能终端立即发送自身状态信息至邻近节点，然后每间隔5ms发送一次自身状态信息；直至本节点恢复正常状态，智能终端才停止发送自身状态信息。

5.根据权利要求3所述的LTE-D2D无线专网的系统，其特征在于，自愈恢复业务是点对点的全双工通信业务，它需要传输馈线负载率、本地负荷功率信息，这些信息均为模拟量，模拟量属于采样值(SV)报文，自愈恢复业务的通信流量设为169字节/包；当配电网隔离故障点后，启动自愈恢复业务，智能终端依次交换馈线负载率、本地负荷功率信息，直至业务结束。

6.根据权利要求2所述的LTE-D2D无线专网的系统，其特征在于，网络重构、潮流优化和实时监测业务是多点对点的全双工/半双工通信业务，它们属于配电网正常运行时的业务，实时性较低，三种业务都需要传输模拟量报文，通信流量均设为169字节/包；当配电网完成自愈恢复业务后，启动网络重构和潮流优化业务，由上层监控系统主动收集终端数据，集中下发控制指令；当配电网正常运行时，启动实时监测业务，智能终端每间隔1分钟将自身状态信息发送至上层监控系统。

7.根据权利要求6所述的LTE-D2D无线专网的系统，其特征在于，通过以下方式减少通信时延：

在上行通信过程中，UE终端将缓冲区状态报告和上行数据帧一并发送；

UE终端与eNode B基站保持RRC连接状态，使终端始终处于激活状态，从而节省终端唤醒时间。