摘要:本文对5G通信技术进行简要介绍,并阐述5G技术在电力通信系统中的应用,包括MIMO技术、物联技术、云端技术以及人工智能等,最后对5G技术应用背景下,电力通信系统的应用前景进行展望,力求通过该技术的应用,使通信技术水平得到显著提升。
关键词:5G通信技术;通信系统;应用前景
引言
在科学技术飞速发展之下,通信技术也不断更新换代,4G通信技术日渐成熟,5G通信技术也逐渐走上正轨。与以往通信技术相比,5G技术更具多元化、综合性特征,不但数量流量增加,在传输速度方面也得到显著提升。目前,电力通信系统逐渐朝着超高速传输方向发展,5G技术的应用通信系统变得更加完善。
1.5G移动通信技术简介
5G通信技术即第五代移动通信技术,是在2G、3G、4G基础上衍生而成,与前几代通信技术相比在频谱频率资源利用方面更具优势,一旦普及可为运营商和用户带来更多的便利和实惠。在5G技术设计中,将“软”配置设计加入其中,使运营商可根据动态业务流量对通信资源进行实时调整,以此来降低5G通信系统能耗,为运营商节约更多成本,5G技术具有以下特点:
(1)数据流量更长。目前智能手机日益普及,数据流量对通信功能的使用十分重要,在通信技术更新换代中,人们对数据流量提出更高要求,与其他技术相比,5G技术在流量方面的吞吐量更大,即便在网络忙碌状态下仍然可达到100Gbit/s;
(2)联网设备扩大。在信息技术背景下,智能终端建设日益提升,联网设备也随之扩大。在5G技术应用中,网络覆盖面积更大,可达到每平方千米100万台的建设规模;
(3)峰值速率增加。在5G时代背景下,与其他技术相比峰值速率得到明显提升,每秒达到10Gbit以上。例如,用户若想下载某视频,如若使用4G技术下载市场为1min,如若采用5G技术则在画质相同的情况下,只需5s即可下载完毕,甚至更短的时长;如若利用5G通信网络在线观看视频,可使用4K或者8K的画质视频[1]。
2.5G通信技术在电力通信系统中的应用
2.1MIMO技术
该技术也被称为多输入多输出,借助若干个天线实现电波的传输,是5G的核心技术之一,可通过几十到几百个天线的连动,使波束实现定向传输,该技术可为高频电波的应用提供技术支持。通常情况下,5G使用的电波频率相对更高,传输距离较短,而大规模MIMO技术则可对电磁波定向发送,可对高频信号到移动终端间的消耗进行节约。虽然MIMO技术在5G通信中具有关键作用,但其自身也存在缺陷,即衍射难度大,很难抵达建筑物背面,因此容易形成盲区,可通过设置多个基站的方式,克服这一弊端,最大限度的减少信号盲区产生。另外,5G网络要想提高通信速度,达到每秒10Gb的目标,需要对调制方式进行更改,并提高向多个用户分配基站通信的能力,并研发出与高频电波相匹配的新型手机。
2.2物联技术
在信息技术飞速发展之下,许多设备均可与通信技术联系起来,实现远程操控,为人们日常生活提供更大便利。例如,4G技术可将智能手机和智能家电联系起来,实现远程控制,但该技术目前仍处于起步阶段,对于复杂智能连接来说,4G技术有些力不从心,在此背景下,5G技术应运而生,具有覆盖面广、流量长等特征,为物联技术的普及提供更大可能。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆从物联发展的角度来看,5G技术的应用可使物联网的连接规模得以扩大,将大规模物联网应用其中,使各大流量消耗均得以降低,进而节约更多网络建设成本;其次,5G技术可为关键任务连接提供技术支持,使通信水平、质量均得到显著提升,例如,在交通运输、工业生产、自动化等领域中,5G技术均发挥出不可忽视的作用。
2.3云端技术
在信息化、智能化时代背景下,云端技术得到广泛应用,该项技术的应用不但使信息的存储空间得以拓展,还使信息安全得到切实保障,因此在人们的生产生活中得到广泛应用。该项技术借助网络实现,5G技术的传输效率更快、数据流量更多,可进一步促进云端技术的应用,例如,当人们在上传文件时,无需考虑文件大小与存储空间的适应性问题,只需借助5G技术即可实现高效传输。5G技术在云端生活中的应用,一方面可为人们提供更加丰富的云端服务,使电力通信技术内容更加完善和健全,与用户的实际需求更加贴合,根据分析结果智能化的为用户推送其喜闻乐见的内容,使人们的信息接收质量得到显著提升;另一方面,促进移动设备云的发展,在5G技术应用之下,移动设备将扩大资源服务量,为用户提供更多高质量服务,并通过云内容的方式展示给用户。
2.4人工智能
在网络时代背景下,人工智能受到人们的广泛关注,在社会各行各业中日益普及,在智能交互技术的基础上实现,而交互技术与移动通信技术间具有紧密关联,需要得到后者的支持才可充分发挥作用。在后续发展中,人工智能的应用领域势必不断扩张,对通信技术提出新的要求,5G技术具有流量大、覆盖面广、网络延迟短、传输快等特征,势必成为人工智能发展的重要助力,在VR直播、智慧城市建设等方面发挥着不可替代的作用。此外,5G技术与人工智能的结合,还可实现汽车、门锁等多种设备的智能交互,最大限度的降低风险发生概率,保护人们的生命财产安全[2]。
3.5G背景下电力通信系统的应用前景
3.1定向波束
4G与5G技术间最为显著的差别在于传输载体,前者是借助天线发射相同电波的方式完成信息传输,后者是与天线技术、数字处理技术相结合的方式,在较小范围内使通信中断精准规定信号发射方向,由此实现信息的定向传输。简单来说,移动终端可与自己进行通信,且不受其他电波的影响,除非电波与自身相关,因此可使通信环境得到有效改善,在变电站通信时可精准的接受到定向发射的电磁波。
3.2高带宽
5G技术的应用不但可使变电站与通信技术相结合,还可将通信技术渗透到带有电力自动化的装备中,由于5G通信技术具有较高带宽,可与从事输电工作的变电站、无人机等进行对接,甚至成为变电站中的巡视机器人,真正实现无人化的电力管理。此外,还可将5G技术与光缆资源相连接,通过手持终端系统来展示,利用GPS进行定位,使电波可精准的发送到故障位置,以此来提高设备和系统的维修效率。
3.3多制式网络协调规划
随着移动市场的日益壮大,通信系统的种类日益丰富,5G技术要想在市场竞争中获取一席之地,势必要妥善解决各类网络协作机制问题,如若可在不同网络环境下为用户提供优质服务,则需要构建多制式网络协调规划,使多个网络得到协同管理。与3G、4G技术相比,5G技术所具备的功能更强,优势更大,但也需要在多网协调管理的基础上才可使技术优势得到充分发挥,因此在技术应用中应采用中央资源管理器,对用户与数据进行解耦,促进网络优化配置,以此实现负载均衡的目标。
结论
综上所述,在网络时代背景下,5G技术的诞生和应用成为大势所趋,将其应用到电力通信系统中,可充分发挥5G技术数据流量长、峰值速度高、联网设备扩大等特征,使电力通信系统的应用效果得到显著提升,为人们的生产生活提供更多便利。
参考文献
[1]蔡俊卿.浅议5G移动通信技术在电力行业的应用[J].科技风,2018(35): 97.
[2]齐志.5G移动通信技术在电力通信系统的应用前瞻[J].中国新通信,2018,20(05):7.
论文作者:邓淼1,邓其2
论文发表刊物:《基层建设》2019年第19期
论文发表时间:2019/9/21
标签:技术论文; 通信技术论文; 电力论文; 通信论文; 通信系统论文; 流量论文; 人工智能论文; 《基层建设》2019年第19期论文;