電力通信系統(tǒng)5G移動(dòng)通信技術(shù)運(yùn)用

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【摘要】當(dāng)今社會(huì)，隨著信息時(shí)代的飛速發(fā)展和通信技術(shù)的不斷提高，超高速傳輸已成為電力通信系統(tǒng)的發(fā)展方向。5g移動(dòng)通信技術(shù)是伴隨著這一趨勢(shì)而誕生的，并逐步成熟應(yīng)用到現(xiàn)有的通信系統(tǒng)中，5G系統(tǒng)的誕生受到了社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。本文主要介紹5G通信系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)以及具體的應(yīng)用范圍，包括物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、人工智能應(yīng)用、云生活等，并深入探討5G通信系統(tǒng)的應(yīng)用前景，以提高5G通信技術(shù)的發(fā)展水平，提高通信系統(tǒng)的運(yùn)行效率，為未來(lái)5G移動(dòng)通信技術(shù)提供有力的理論支持。

【關(guān)鍵詞】5G移動(dòng)通信技術(shù)；電力通信；系統(tǒng)運(yùn)用

隨著全球信息化時(shí)代的到來(lái)，各項(xiàng)科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平不斷提高，5G移動(dòng)通信技術(shù)逐漸成為信息時(shí)代的產(chǎn)物，世界加速成為地球村。5G通信技術(shù)是第五代通信技術(shù)的簡(jiǎn)稱，其最大特點(diǎn)是下載速度快、連接范圍廣，能夠滿足人們?nèi)粘Ｐ枰男畔鬏斄亢蛡鬏斔俾省Ｔ?G成熟的基礎(chǔ)上，5G通信技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用正逐步步入正軌，并以最快的速度走向市場(chǎng)。與以往的2G、3G、4G通信技術(shù)相比，5G移動(dòng)通信系統(tǒng)更加安全、可靠、多樣化，這是無(wú)線通信技術(shù)在傳輸速度上的最大突破。5G技術(shù)將引領(lǐng)人們進(jìn)入信息技術(shù)的超高時(shí)代，這代表著5G移動(dòng)通信技術(shù)將有更廣闊的應(yīng)用新天地

一、5G移動(dòng)通信技術(shù)的概述

目前，5G通信技術(shù)在發(fā)展中國(guó)家和發(fā)達(dá)國(guó)家都還處于起步階段。從目前5G通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，主要有以下特點(diǎn)：第一，5G通信技術(shù)具有較長(zhǎng)的數(shù)據(jù)通信流量。現(xiàn)在智能手機(jī)已經(jīng)普及，智能產(chǎn)品也在加速更新，人們對(duì)信息的需求越來(lái)越大，通信系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)流非常重要。與其他通信技術(shù)相比，5G通信技術(shù)具有更大的信息吞吐量和更快的信息傳輸速度。因此，5G通信技術(shù)已經(jīng)成為人們交通需求的產(chǎn)物。其次，5G移動(dòng)通信技術(shù)具有更強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)兼容性。5G通信技術(shù)組網(wǎng)設(shè)備建設(shè)規(guī)模為每平方公里100萬(wàn)套[1]。最后，5G通信技術(shù)的峰值速率不斷提高。后來(lái)，在5G移動(dòng)通信技術(shù)日趨完善的時(shí)代，峰值傳輸速度將達(dá)到10Gbit/s。

1.1MIMO是5G通信系統(tǒng)中關(guān)鍵的技術(shù)

一般來(lái)說(shuō)，無(wú)線技術(shù)的高頻傳輸可以用在這個(gè)頻率的寬帶傳輸中。頻率越高，傳輸范圍越廣。但根據(jù)目前無(wú)線通信的現(xiàn)狀，如果在頻率上沒(méi)有足夠的無(wú)線電波，就會(huì)缺乏足夠的無(wú)線寬帶支持。然而，高頻無(wú)線電波的頻段最早出現(xiàn)在5G移動(dòng)通信技術(shù)中。但是，目前的高頻無(wú)線電波也有一定的缺點(diǎn)。一是無(wú)法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程信息傳輸。第二，線性型高頻電波容易被其他障礙物阻擋?？傊?，5G移動(dòng)通信技術(shù)通過(guò)MIMO技術(shù)解決了高頻無(wú)線電波通信速度的問(wèn)題，但不能應(yīng)用于手機(jī)終端[2]。MIMO技術(shù)使用數(shù)百個(gè)天線同時(shí)接收和發(fā)射無(wú)線電波。MIMO使用幾十個(gè)甚至幾百個(gè)天線同時(shí)將波束傳輸?shù)教囟ǖ奈恢?。MIMO技術(shù)成為5G移動(dòng)通信技術(shù)中最重要組成部分。MIMO技術(shù)擁有的規(guī)模越大，可以使用的高頻無(wú)線電波就越多。然而，MIMO仍然不能彌補(bǔ)高頻無(wú)線電波容易被阻塞的缺點(diǎn)。為了徹底解決傳輸障礙，我們只能通過(guò)建設(shè)更多的基站來(lái)解決問(wèn)題。

1.25G移動(dòng)通信技術(shù)的特點(diǎn)

目前所研發(fā)應(yīng)用的5G移動(dòng)通信技術(shù)有明顯的三大特點(diǎn)：第一，傳輸速率高，延時(shí)短。5G移動(dòng)通信技術(shù)的出現(xiàn)在無(wú)線通信技術(shù)中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的跨越，5G的傳輸速度可以達(dá)到1.25GB每秒的傳輸速度。超高的傳輸速率不僅使網(wǎng)絡(luò)兼容量擴(kuò)大，還減少了傳輸時(shí)間，解決了多個(gè)人同時(shí)使用同一網(wǎng)絡(luò)卡的現(xiàn)象。第二，實(shí)現(xiàn)同頻率全雙工。上述的MIMO技術(shù)已經(jīng)在5G通信技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了同頻率全雙工通信，就意味著通信信息的的發(fā)射和接受可以在同一頻率上使用[3]。第三，應(yīng)用毫米波。毫米波是處在紅外波與微波頻之間，所以毫米波同時(shí)擁有這兩種波的特點(diǎn)，毫米波在5G通信技術(shù)的應(yīng)用上只要體現(xiàn)在信息傳輸方面，包括傳輸?shù)娜萘?、質(zhì)量以及24小時(shí)通信等。

二、5G移動(dòng)通信技術(shù)的優(yōu)勢(shì)特征

在全球信息化的背景下，科技發(fā)展水不斷上升。通信技術(shù)發(fā)展的步伐也在不斷加快。社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)終將是信息全球化，電器智能化。5G與以往的2G、3G、4G移動(dòng)通信技術(shù)相比，綜合化、多元化的特點(diǎn)在5G通信系統(tǒng)中更加明顯，傳輸速度和數(shù)據(jù)流量明顯提高，第五代移動(dòng)通信技術(shù)，有更大的信息吞吐量，數(shù)據(jù)流量明顯增加，即使網(wǎng)絡(luò)忙綠，5G通信技術(shù)的傳輸速度也能達(dá)到10Gbit每秒[4]。5G通信技術(shù)背景下智能終端的建設(shè)層次不斷提高，聯(lián)網(wǎng)設(shè)備范圍不斷擴(kuò)大。

三、電力通信系統(tǒng)中5G移動(dòng)通信技術(shù)的具體應(yīng)用

3.1物聯(lián)技術(shù)

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，通信系統(tǒng)不斷更新，各類智能設(shè)備都可以進(jìn)行有效的連接，遠(yuǎn)距離的遠(yuǎn)程操控得以實(shí)現(xiàn)，大大方便了人們的日常生活與工作。在4G通信技術(shù)的應(yīng)用中，智能手機(jī)就可以和各類型的家電進(jìn)行連接操控了，通過(guò)智能手機(jī)就可以隨時(shí)了解所連接的設(shè)備的運(yùn)行情況和潛在的問(wèn)題。而5G移動(dòng)通信技術(shù)的出現(xiàn)，網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積更廣，數(shù)據(jù)流量更長(zhǎng)，可以與比較復(fù)雜的設(shè)備進(jìn)行連接，徹底為物聯(lián)化的應(yīng)用和研發(fā)注入靈魂，使其存在更多的可能性。5G移動(dòng)通信技術(shù)的使用，完全擴(kuò)大了物聯(lián)化的連接規(guī)模，使智能手機(jī)可以連接上各種復(fù)雜程度的設(shè)備，不但降低了流量的消耗，同時(shí)還降低了網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和運(yùn)營(yíng)方面的費(fèi)用支出。

3.2人工智能

在飛速發(fā)展的信息時(shí)代，人工智能產(chǎn)品將進(jìn)入千家萬(wàn)戶，會(huì)受到社會(huì)各界的不斷關(guān)注，并在各行各業(yè)中得以應(yīng)用。智能交互技術(shù)是人工智能得以有效實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)，而這一技術(shù)和移動(dòng)通信技術(shù)的深入研究有著密切的聯(lián)系。在實(shí)際的應(yīng)用中5G移動(dòng)通信技術(shù)具有傳輸速度快，網(wǎng)絡(luò)延遲時(shí)間短的特點(diǎn)，這一優(yōu)點(diǎn)完全可以應(yīng)用到人工智能實(shí)際的操作中，為人工智能的深入發(fā)展打下良好的通信基礎(chǔ)。

3.3云端技術(shù)

智能時(shí)代的主要特點(diǎn)是高效的數(shù)據(jù)傳輸和智能共享，隨后云技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越普遍，將信息數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在社會(huì)發(fā)展的各個(gè)領(lǐng)域，大大提高了信息數(shù)據(jù)的安全系數(shù)，防止信息丟失和篡改。同時(shí)，在網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，云技術(shù)將利用5G移動(dòng)通信技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，包括更高的數(shù)據(jù)流和更快的傳輸速率，這為云技術(shù)的多元化提供了有力的支撐。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，5G技術(shù)在云技術(shù)中的應(yīng)用可以分為兩個(gè)層面：一是可以為人們提供更加個(gè)性化的服務(wù)。在電力通信系統(tǒng)中，5G通信技術(shù)可以根據(jù)不同用戶的不同需求進(jìn)行分析。通過(guò)云技術(shù)，可以為用戶提供有特色的通信服務(wù)內(nèi)容，極大地滿足了用戶的基本需求。其次，它正朝著移動(dòng)設(shè)備云的層次發(fā)展?；?G移動(dòng)通信技術(shù)，云技術(shù)應(yīng)用更加深入，云設(shè)備功能多樣化。大大提高了設(shè)備的運(yùn)行能力，根據(jù)用戶的不同需求提供了更加多樣化的通信資源。

四、5G移動(dòng)通信技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用前景

4.1定向波束

5G移動(dòng)通信技術(shù)與現(xiàn)有的4G通信技術(shù)有許多不同之處。4G移動(dòng)通信技術(shù)在一定范圍內(nèi)以天線發(fā)射無(wú)線電波的形式傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)。5G移動(dòng)通信技術(shù)是將天線技術(shù)和數(shù)字處理技術(shù)相結(jié)合，能夠在一定范圍內(nèi)向移動(dòng)終端發(fā)送數(shù)據(jù)信號(hào)。簡(jiǎn)單地說(shuō)，通話中的移動(dòng)設(shè)備除了自身通話中的無(wú)線電波外，不會(huì)受到任何其他影響。這樣，可以大大改善移動(dòng)設(shè)備的通信環(huán)境。5G通信技術(shù)的定向波束可以使自動(dòng)站和變電站更好地接收傳輸信號(hào)。

4.2超高帶寬的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值

超高速無(wú)線通信一旦得到普遍應(yīng)用，除了變電站，其他涉及電力的自動(dòng)化設(shè)備都將涵蓋住信號(hào)，將來(lái)會(huì)是一個(gè)嶄新的科學(xué)信息管理時(shí)代，5G通信技術(shù)都可以連接到無(wú)人機(jī)、巡視機(jī)器人等。就以輸電專業(yè)的無(wú)人機(jī)為例，就可以將自己所處的位置和周圍的環(huán)境以及桿塔情況通過(guò)通信技術(shù)傳輸?shù)娇刂浦行摹?G高速通信系統(tǒng)配備GPS定位系統(tǒng)，隨時(shí)觀看設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)和運(yùn)行參數(shù)，以大數(shù)據(jù)的形式進(jìn)行發(fā)送和接收。除此之外，還可以利用無(wú)線寬帶連接光纜資源移植在手持的終端設(shè)備內(nèi)，通過(guò)定位精確的發(fā)送故障的位置，縮短尋找故障的時(shí)間，大大提高維修的效率。

五、5G技術(shù)在整個(gè)電力行業(yè)中的應(yīng)用

目前，從5G移動(dòng)通信技術(shù)的高頻波速形成技術(shù)來(lái)看，它只支持在特定的狹窄空間內(nèi)使用。它的優(yōu)點(diǎn)是不受其他電子波的影響。在變電站和自動(dòng)配電站的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中得到了充分的應(yīng)用，其優(yōu)勢(shì)得到充分發(fā)揮。5G通信技術(shù)不僅適用于配電站，其他所有電力自動(dòng)化設(shè)備都能適應(yīng)5G技術(shù)帶來(lái)的高效通信功能。5G技術(shù)在電力中的應(yīng)用，將極大地促進(jìn)科學(xué)管理。網(wǎng)絡(luò)兼容性的提升和提高是現(xiàn)代社會(huì)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展中的一個(gè)大問(wèn)題。為了有一個(gè)良好的通信技術(shù)市場(chǎng)，我們必須解決這個(gè)問(wèn)題。目前，在4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)成熟和普及的環(huán)境下，實(shí)現(xiàn)支撐整個(gè)電力系統(tǒng)和電力通信所需的網(wǎng)絡(luò)兼容性也是一個(gè)難題。5G通信技術(shù)的特點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)兼容性強(qiáng)。因此，5G通信技術(shù)在當(dāng)前電力行業(yè)的應(yīng)用，可以大大降低網(wǎng)絡(luò)損耗，創(chuàng)造出更高效的電力環(huán)境和更高效益的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

六、結(jié)論

綜上所述，通過(guò)5G通信網(wǎng)絡(luò)的推廣，5G移動(dòng)通信技術(shù)的優(yōu)勢(shì)已經(jīng)充分顯現(xiàn)。它適應(yīng)了現(xiàn)代電力通信技術(shù)發(fā)展的具體要求，對(duì)其在通信系統(tǒng)中的應(yīng)用研究十分必要。雖然5G通信技術(shù)在移動(dòng)通信領(lǐng)域還沒(méi)有得到充分發(fā)展，但在移動(dòng)通信領(lǐng)域還沒(méi)有完全發(fā)展。因此，在今后的實(shí)踐過(guò)程中，有必要對(duì)通信系統(tǒng)的運(yùn)行狀況進(jìn)行全面的分析。在深刻理解5G通信技術(shù)的同時(shí)，也要將其有效應(yīng)用到物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、人工智能、云生活等方面，不斷提高通信系統(tǒng)的質(zhì)量。此外，要繼續(xù)推動(dòng)5G移動(dòng)通信技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展，擴(kuò)大應(yīng)用范圍，不斷完善功能，更好地為未來(lái)空間技術(shù)發(fā)展發(fā)揮作用，推動(dòng)我國(guó)電力通信系統(tǒng)在5G時(shí)代到來(lái)后邁上新臺(tái)階，為中國(guó)的可持續(xù)發(fā)展增添光彩。

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作者：楊志 單位：國(guó)網(wǎng)四川省電力公司甘孜供電公司