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摘要:本文對5g通信技術進行簡要介紹,并闡述5G技術在電力通信系統中的應用,包括MIMO技術、物聯技術、云端技術以及人工智能等,最近對5G技術應用背景下,電力通信系統的應用前景進行展望,力求通過該技術的應用,使通信技術水平得到顯著提升。
關鍵詞:5G通信技術;通信系統;應用前景
0引言
在科學技術飛速發展之下,通信技術也不斷更新換代,4G通信技術日漸成熟,5G通信技術也逐漸走上正軌。與以往通信技術相比,5G技術更具多元化、綜合性特征,不但數量流量增加,在傳輸速度方面也得到顯著提升。目前,電力通信系統逐漸朝著超高速傳輸方向發展,5G技術的應用通信系統變得更加完善。
15G移動通信技術簡介
5G通信技術即第五代移動通信技術,是在2G、3G、4G基礎上衍生而成,與前幾代通信技術相比在頻道頻率資源利用方面更具優勢,一旦普及可為運營商和用戶帶來更多的便利和實惠。在5G技術設計中,將“軟”配置設計加入其中,使運營商可根據動態業務流量對通信資源進行實時調整,以此來降低5G通信系統能耗,為運營商節約更多成本,5G技術具有以下特點:(1)數據流量更長。目前智能手機日益普及,數據流量對通信功能的使用十分重要,在通信技術更新換代中,人們對數據流量提出更高要求,與其他技術相比,5G技術在流量方面的吞吐量更大,即便在網絡忙碌狀態下仍然可達到100Gbit/s;(2)聯網設備擴大。在信息技術背景下,智能終端建設日益提升,聯網設備與隨之擴大。在5G技術應用中,網絡覆蓋面積更大,可達到每平方千米100萬臺的建設規模;(3)峰值速率增加。在5G時代背景下,與其他技術相比峰值速率得到明顯提升,每秒達到10Gbit以上。例如,用戶若想下載某視頻,如若使用4G技術下載時長為1min,如若采用5G技術則在畫質相同的情況下,只需5s即可下載完畢,甚至更短的時長;如若利用5G通信網絡在線觀看視頻,可使用4K或者8K的畫質視頻[1]。數據流量更長。目前智能手機日益普及,數據流量
25G通信技術在電力通信系統中的應用
2.1MIMO技術。該技術也被稱為多輸入多輸出,借助若干個天線實現電波的傳輸,是5G的核心技術之一,要通過幾十到幾百個天線的聯動,使波束實現定向傳輸,該技術可為高頻電波的應用提供技術支持。通常情況下,5G使用的電波頻率相對更高,傳輸距離較短,而大規模MIMO技術則可對電磁波定向發送,可對高頻信號到移動終端間的消耗進行節約。雖然MIMO技術在通信中具有關鍵作用,但其自身也存在缺陷,即衍射難度大,很難抵達建筑物背面,因此容易形成盲區,可通過設置多個基站的方式,克服這一弊端,最大限度地減少信號盲區產生。另外,5G網絡要想提高通信速度,達到每秒10Gb的目標,需要對調制方式進行更改,并提高向多個用戶分配基站通信的能力,并研發出與高頻電波相匹配的新型手機。
2.2物聯技術。在信息技術飛速發展的今天,許多設備均可與通信技術聯系起來,實現遠程操控,為人們日常生活提供更大便利。例如,4G技術可將智能手機和智能家電聯系起來,實現遠程控制,但該技術目前仍處于起步階段,對于復雜智能連接來說,4G技術有些力不從心,在此背景下,5G技術應用而生,具體覆蓋面廣、流量長等特征,為物聯技術的普及提供更大可能。從物聯發展的角度來看,5G技術的應用可使物聯網的連接規模得以擴大,將大規模物聯網應用其中,使各大流量消耗均得以降低,進而節約更多網絡建設成本;其次,5G技術可為關鍵任務連接提供技術支持,使通信水平、質量均得到顯著提升,例如,在交通運輸、工業生產、自動化等領域中,5G技術均發揮出不可忽視的作用。
2.3云端技術。在信息化、智能化時代背景下,云端技術得到廣泛應用,該項技術的應用不但使信息的存儲空間得以拓展,還使信息安全得到切實保障,因此在人們的生產生活中得到廣泛應用。該項技術借助網絡實現,5G技術的傳輸效率更快、數據流量更多,可進一步促進云端技術的應用,例如,當人們在上傳文件時,無需考慮文件大小與存儲空間的適應性問題,只需借助5G技術即可實現高效傳輸。5G技術在云端生活中的應用,一方面可為人們提供更加豐富的云端服務,使電力通信技術內容更加完善和健全,與用戶的實際需求更加貼合,根據分析結果智能化的為用戶推送其喜聞樂見的內容,使人們的信息接收質量得到顯著提升;另一方面,促進移動設備云的發展,在5G技術應用之下,移動設備將擴大資源服務量,為用戶提供更高質量服務,并通過云內容的方式展示給用戶。
2.4人工智能。在網絡時代背景下,人工智能受到人們的廣泛關注,在社會各行各業中日益普及,在智能交互技術的基礎上實現,而交互技術與移動通信技術間具有緊密關聯,需要得到后者的支持才可充分發揮作用。在后續發展中,人工智能的應用領域勢必不斷擴張,對通信技術提出新的要求,5G技術具有流量大、覆蓋面廣、網絡延遲短、傳輸快等特征,勢必成為人工智能發展的重要助力,在VR直播、智慧城市建設等方面發揮著不可替代的作用。此外,5G技術與人工智能的結合,還可實現汽車、門鎖等多種設備的智能交互,最大限度地降低風險發生概率,保護人們的生命財產安全[2]。
3.5G背景下電力通信系統的應用前景
3.1定向波束。4G與5G技術間最為顯著的差別在于傳輸載體,前者是借助天線發射相同電波的方式完成信息傳輸,后者是與天線技術、數字處理技術相結合的方式,在較小范圍內使通信中斷、精準規定信號發射方向,由此實現信息的定向傳輸。簡單來說,移動終端可與自己進行通信,且不受其他電波的影響,除非電波與自身相關,因此可使通信環境得到有改善,在變電站通信時可精準地接收到定向發射的電磁波。
3.2高帶寬。5G技術的應用不但可使變電站與通信技術相結合,還可將通信技術滲透到帶有電力自動化的裝備中,由于5G通信技術具有較高帶寬,可與從事輸電工作的變電站、無人機等進行對接,甚至成為變電站中的巡視機器人,真正實現無人化的電力管理。此外,還可將5G技術與光纜資源相連接,通過手持終端系統來展示,利用GPS進行定位,使電波可精準地發送到障礙位置,以此提高設備和系統的維修效率。
3.3多制式網絡協調規劃。隨著移動市場的日益壯大,通信系統的種類日益豐富,5G技術要想在市場競爭中獲取一席之地,勢必要妥善解決各類網絡協作機制問題,如若想在不同網絡環境下為用戶提供優質服務,則需要構建多制式網絡協調規劃,使多個網絡得到協同管理。與3G、4G技術相比,5G技術所具備的功能更強、優勢更大,但也需要在多網協調管理的基礎上才可使技術優勢得到充分發揮,因此在技術應用中應采用中央資源管理器,對用戶與數據進行解耦,促進網絡優化配置,以此實現負載均衡的目標。
4結論
綜上所述,在網絡時代背景下,5G技術的誕生和應用成為大勢所趨,將其應用到電力通信系統中,可充分發揮5G技術數據流量長、峰值速度高、聯網設備擴大等特征,使電力通信系統的應用效果得到顯著提升,為人們的生產生活提供更多便利。
參考文獻:
[1]蔡俊卿.淺議5G移動通信技術在電力行業的應用[J].科技風.2018(35):97.
[2]齊志.5G移動通信技術在電力通信系統的應用前瞻[J].中國新通信.2018,20(05):7.
作者:鄧淼 鄧其 單位:中國電建集團江西省電力設計院有限公司 萍鄉市安源區人民檢察院