光载无线通信技术在电动汽车充电桩的应用

随着光缆成本的不断下降，“光进铜退”已经成为整个有线通信的发展趋势，光纤通信在配电网通信建设中已被广泛采用，光纤通信以其独有的优势已成为电力通信网络建设的主流选择。
目前国内电力系统已经完成敷设了覆盖全国的光纤网络，即通常所说的：“三纵四横”的主干传输网络。随着电力通信建设的不断推进，光缆线路正逐步延伸至110 KV以下的通信网络，在经济较为发达的地区，甚至延伸到了6KV左右的变电站。
随着智能电网建设逐步深入，配用电以及输电线路综合监测等应用需要电力通信实现更大范围以及更灵活的接入。尤其是应对自然灾害等突发事件时，亟需对分布点多面广，且大部分暴露在室外，易受设备老化天气及人为破坏等因素而引起故障的配用电设备进行实时监测。考虑到无源光网络(PON)在配用电通信系统中的应用已经成为趋势，如何充分利用现有光纤资源，满足配用电侧应用以及实现设备实时监测成为亟待解决的课题。
近年来，光载无线(ROF)技术被认为是实现低成本高速无线通信的有效解决方案，其通过光纤链路在中心控制局和远端天线单元之间实现无线射频（RF）信号的分发。在简化远端天线单元的同时，在中心局实现功能的集中化、器件设备的共享以及频谱带宽资源的动态分配，大幅度降低系统传输成本并提高系统传输性能、频谱效率、覆盖区域和灵活性，实现宽带无线接入与光传输技术的融合。完全满足电动汽车充电桩等配电网侧的通信要求。
广州飞瑞敖电子科技有限公司拥有光载无线传输与交换的核心技术，研究开发的光载无线信号分布式系统及其核心设备——光载无线交换机，弥补了业内的技术空白，满足物联网各环节不同通信需求，提供WiFi射频信号的大范围光纤分布，通过无线传感器网络感知、采集和处理网络覆盖地理区域中感知对象的信息，实现大覆盖区域终端设备的实时监测、复杂环境下监测数据动态灵活的接入与调控。
光载无线系统主要由光载无线交换机、光纤线路、远端节点构成，其中的光载无线交换机为光载无线系统的核心设备，也是本项目的核心设备。
光载无线交换机由5 个部分构成，分别是：多用途信号处理器、通信模块组、射频信号交换单元、模拟光端机光电模块及系统软件，主要实现与外部以太网和通信的接口、提供终端设备的接入连接、实现射频信号的路由交换、实现电光/光电转换及子载波复用、以及整个网络的管理。
远端节点由光电、电光转换模块和RF双向放大器组成，结构非常简单。
通过上述分析，可以认为：安装/维护方便、价格合理、通信量大、覆盖范围广已成为智能配电网通讯系统和电动汽车充电桩通信网络的发展方向。在此，飞瑞敖提出电动汽车充电桩的光载无线通信技术解决方案。
相比于现有的电动汽车充电桩的通信方式，具有如下优势：
（1）射频信号覆盖范围大；
（2）射频信号源集中于交换机中，实现统一的控制和管理，系统的安全性和可靠性高；
（3）网络容量大，无线网络采用WiFi 802.11b/g标准，网络带宽高达54Mbps；
（4）设备安装、维护方便，扩展容易、价格合理；
（5）核心设备光载无线交换机还具有容量重构的功能，在不改变现有硬件设备的情况下，实现局部区域的通信容量增加；
（6）基于光载无线交换机构建的电动汽车充电桩通信网络平台，属于电网公司自建的内部网络，完全置于电网公司的管理和控制之下，便于开展综合业务和功能扩展，如提供停车场的车辆管理、客户的无线接入等其他增值业务；
（7）光载无线交换机中内置的WiFi接入点（AP），采用标准IP网络协议，能够与变电站、配电站等网络通信设备无缝连接，符合未来全IP通信网络的发展趋势。
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