5G 移动通信在电 力通信中的运用与关键技术探究

发表时间:2020/9/11   来源:《科学与技术》2020年11期   作者:吴闪闪
[导读] 5G通信技术的覆盖面更广、信号更强、传输速度更快,更具有综合性和多元性
        吴闪闪
        国网河北省电力有限公司故城县供电分公司 河北 衡水 253800
        摘要:5G通信技术的覆盖面更广、信号更强、传输速度更快,更具有综合性和多元性。目前,5G通信技术的研发试验已在进行当中,是移动通信技术在未来的主要发展方向,也将成为我国新一代信息基础建设的重要组成部分。因此,研究5G技术在电力通信中的运用及其关键技术具有重要意义。
        关键词:5G移动通信;电力通信;关键技术
引言
        5G移动通信可用于电力通信中的人工智能和云端存储等方面,能有效推动电力通信的发展。其关键技术包括大规模MIMO技术、多载波技术、全双工技术及自由组织网络技术等,为5G移动通信实现高传输速率、缩短延迟时间、提高系统容量等性能发挥了重要作用。
1、5G移动通信技术的特点
        5G移动通信技术主要具有以下三大特点:(1)速率高,延时短。无线通信网络从3G到4G的传输速率已经有了质的飞跃,而5G将比目前普遍应用4G网络更快,至少可以达到1.25GB/s的传输速度。超高速率的实现带动了网络容量的扩大,同时又降低了传输延时的时间,即使多个人同时使用同一网络也不拥挤。(2)可以实现同频全双工。上述的MIMO(多输入多输出)技术使5G实现了相同频率的全双工通信,这意味着信息的发射和接收双方能实现在同一频率完成发出和接收的动作。(3)应用毫米波。在红外波和微波频段之间的是毫米波,所以毫米波集这两种波的特点于一体,在5G技术中应用毫米波的好处体现在信息传输的方方面面,包括传输容量和质量的提升以及24小时通信等方面。
2、电力通信系统中5G移动通信技术的具体应用
        2.1物联技术
        在通信移动技术作用下,越来越多的设备可以有效连接,远距离的智能操控得以实现,方便了人们日常工作以及生活。在4G移动通信技术作用下,智能手机可以和各类型家电设备顺利连接,远程智能化操控运行中的家电设备,随时了解其运行状态的同时极易发现潜在的隐患问题。和4G移动通信技术相比,5G移动通信技术有着更广的覆盖面积、更长的数据流量,可以实现复杂化设备的智能化连接,为物联技术深化应用以及发展注入了活力,使其有更多的可能。在电力通信系统运行中,借助5G移动通信网络技术,扩大物联网连接规模,促使简单化或者复杂化的设备都可以和智能手机进行智能化连接,还能降低不同移动终端运行中消耗的流量,当然也降低了包括网络建设以及运行两大层面支出的成本。
        2.2人工智能
        在信息化时代发展的浪潮中,人工智能不断出现在人们的视野中,成为一大社会热点话题,并频繁应用到现代社会不同行业以及领域中。人工智能的有效实现建立在智能交互技术基础上,而这一技术效能作用的发挥和移动通信技术深入发展紧密相连。5G移动通信技术在实际应用中明显的优势特征,如传输速率快、缩短网络延迟时间,将其应用到人工智能中是可行的,可以成为人工智能深化发展的助推器。
        2.3云端技术
        云端技术在高效共享的社会中已经得到普遍应用,该技术不仅极大程度地拓展了信息的存储量,也有保障信息安全的能力。云端技术实现其应用价值主要依赖网络条件,需要更多的数据流量和更高的上传速率。因此,5G移动通信技术毫无疑问能为云端技术的应用提供强有力的保障。5G移动通信在云端技术上的运用主要体现在两个方面:一是提供个性化云端服务。5G移动通信技术不仅能使电力通信的内容更加丰富,还能根据相关数据分析用户的具体需求,有针对性地推送智能化应用内容,从而提升人们的通信质量;二是发展移动设备云。有了5G通信技术的支持,移动设备的工作效率大大提高,可为用户提供更多资源服务,且以云内容的形式体现。

5G移动通信的关键技术有以下几方面:
        2.3.1大规模MIMO技术
        MIMO技术被看作5G移动通信系统的核心技术,主要是在发射端和接收端分别使用多个天线,信号通过两端的多个天线实现传送与接收,进而提升通信质量。MIMO技术可将空间资源充分利用起来,通过多个天线多发多收,在不改变天线发射功率和频谱资源的条件下,成倍的提高系统容量。不但提升了移动通信的传输效率,而且具有良好的抗干扰性。
        2.3.2多载波技术
        多载波技术应用于5G移动通信能很好的解决传输速率有一定限制的问题。该技术中,发送端通常采用合成滤波器调制多载波,接收端多载波的调制则采用分析滤波器。多载波技术采用多个载波信号,将需要传送的高速串行数据转换成低速并行的子数据流,然后调制到子信道上进行传输,也即是利用这些子数据去调制若干个载波,具有频谱利用率高、抗多径反射干扰能力强的优势。
        2.3.3自由组织网络技术
        传统的移动通信网络主要依靠人工完成网络部署和运行维护,对人力资源和成本的消耗较大。而自由组织网络技术在部署阶段能进行自规划和自配,维护阶段能自优化和自愈合。简单易懂又安全,与传统的移动通信网络技术相比,很大程度上改善了人力资源和成本的消耗情况。自由组织网络技术在未来的移动通信网络发展中有不可或缺的地位,也是提升5G移动通信网络性能的有效保障。
3、电力通信系统中5G移动通信技术的应用情况与应用前景
        3.1电力通信系统中5G移动通信技术的应用情况
        随着5G时代的到来,智能手机传输信息的速度会大幅度提升,是LET时代的60多倍,而这也是人类社会进入超高速时代的重要标志。在此过程中,高频传输是当下提升无线通信速度的一种有效手段。随着频率不断提高,电力通信的频率范围也会越宽,信道容量也会增大,一次传输的信息数据也会更多。随着电波频率提升,信息传输距离缩短的同时远距离传输的难度系数也会增大,要在优化电力通信技术基础上高效应用5G移动通信的关键性技术,即大规模MIMO技术,更好地发挥高频电波优势作用。
        3.2电力通信系统中5G移动通信技术的应用前景
        定向波束、高宽带是5G移动通信技术的应用前景。5G通信是在波束形成技术作用下可以让移动终端向特别小的范围精准、定向、高速发送对应的信号,防止其受到多余电波干扰,提高通信环境质量,可以应用到配电自动化站点以及变电站通信方面。同时,随着下一代超高速无线通信普及化,高宽带的实用价值也会不断呈现,5G通信将会应用到电力自动化作用下的各类设备。例如,变电站、配电站可以借力5G无线通信优势作用,顺利接入巡视机器人的同时进一步提高智能化水平。
结束语
        总的来说,5G移动通信技术仍处于研发阶段,其技术的发展能促进相关经济增长,提升民众生活质量。5G移动通信可用于电力通信中的人工智能和云端存储等方面,能有效推动电力通信的发展。其关键技术包括大规模MIMO技术、多载波技术、全双工技术及自由组织网络技术等,为5G移动通信实现高传输速率、缩短延迟时间、提高系统容量等性能发挥了重要作用。
参考文献
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