基于3GPP NG-RAN的电力系统故障预测关键技术及其假设

本篇文章主要探讨了基于PHM（预测性健康管理）的供配电系统故障预测的关键技术研究，其中着重于5G通信系统中的服务级LCS（Location-Based Services）部分。文章首先介绍了LCS的两个阶段：第一阶段的描述和第二阶段的功能，包括系统架构和消息流。定位功能是LCS的核心，它利用无线信号测量来确定UE（用户设备）的位置和速率，并通过标准格式如小区坐标报告给相关客户端。 在5G（特别是NG-RAN）中，位置信息的提供遵循特定的限制，比如可能存在的地理形状编码限制。5G必须符合5G技术规范中的定义，并且在不同国家和地区，需遵守针对特定LCS客户端类型的国家标准。文章详细列举了多种UE定位方法，包括： 1. 网络辅助的GNSS（全球导航卫星系统）定位，利用GPS等卫星数据进行精确位置计算。 2. OTDOA（Time Difference of Arrival，到达时间差）定位，通过比较基站接收到信号的时间差来估算UE位置，相对GNSS精度较低但成本更低。 3. 增强的CellID方法，基于基站识别码（Cell ID）和无线环境信息进行粗略定位。 4. 气压传感器定位，利用大气压力变化作为辅助定位信息。 5. WLAN（Wireless Local Area Network）定位，通过Wi-Fi信号进行室内定位。 6. 蓝牙定位，通常用于近场室内定位。 7. TBS（Trilateration by Signal Strength，信号强度三边测量）定位，通过信号强度测量来确定UE位置。 文章还阐述了NG-RAN UE定位架构，包括架构设计、UE定位操作流程，以及与gNB（基带单元）、NG-eNB（Next-Generation evolved NodeB）和LMF（位置管理功能）等相关单元的功能描述。此外，文章涵盖了信令协议和接口，如通用LCS控制平面架构、NR-Uu接口、LTE-Uu接口、NG-C接口和NLs接口，以及UE终止的定位协议，如LTE定位协议（LPP）和NR的无线资源控制（RRC）。 本研究聚焦于如何通过5G技术实现更高效、准确的供配电系统故障预测，特别是在UE定位方面的关键技术和规范要求，以支持电力系统的实时监控和维护。