5G移动通信技术在电力通信系统的应用前瞻论文_胡美玲

5G移动通信技术在电力通信系统的应用前瞻论文_胡美玲

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摘要:随着经济的不断发展,社会在不断的进步,本文介绍了5G移动通信的技术特点,探讨了5G移动通信在电力系统中的应用前景。具体分析5G移动通信技术高带宽、定向性比较好的特点,在电力系统特定环境中的用途。5G网络结合电力系统中设备众多,专用网络要求高,需要带宽高的特点,开展应用建设,实现变电站、线路杆塔、线路无人机、变电站机器人、配电自动化等电力设备通信全覆盖,最终实现5G移动通信环境下电力系统全部设备物联网建设。这篇文章主要讲述了5G移动通信技术的特点,对于在电力系统中使用5G移动通信技术的发展方向进行了一番讨论。本文也讲述了在固定的电力系统环境里使用5G移动通信技术的时候展现出的特点,比如网络传输数据的速度快,具有好的定向性。该网络建设完成之后,可以极大方便电力系统各个专业运行维护,提高检修、巡视效率。

关键词:5G通信;电力通信网;应用

引言

现代社会的快速发展,手机变得越来越普遍,而现在的手机都是运用了LET,它是现在最新型的通信标准,它传输数据的速度最大可以达到每秒150MB的程度,如果按照1000M相当于1G来计算的话,它传输数据的速度可以换算成每秒0.15GB.这个数据也在一定程度上体现出5G的时代的传输数据的速度比LTE时代传输的速度高60倍左右,超高速时代即将到来。想要提高无限通信技术的速度就要做到一定就是高频率的传输,在频率提高的情况下,传播的速度也会提高,这是因为可以用于通信的频率范围扩大了,储存信息的内存也更大了,那么传输的数据也会增多。如果电波的网络传输数据的速度快,那么通信的速度也会快,同样的,如果通信的标准提高了,那么网络传输数据的速度也会提高。我们现在还处在4G时代,使用的LTE宽带是20MHZ,但是时代在不断的发展,通信的标准在不断提高,调制解调机制也在升级,这些带来的是同时使用多部移动终端的效率变得越来越高,电波夹带的数据也越来越多。想要通信目标达到每秒10GB,那么就需要网络传播数据的速度达到100M~1000M(1G)HZ。但是,根据现实的情况来看,电波的每一个使用范围都已经被分配好,它们都有属于自己的工作范围,所以,无线通信可以使用的频率范围没有那么高的网络传播速度。事实上不仅仅是移动终端,电视广播、航空无线通信、卫星通信以及射电天文学等都在使用这项技术。所以说,5G通信技术信号所占据的频带的宽度是3.5GHZ或者是10GHZ,另外,它只能运用于无限通信,不能使用频率高的电波。需要注意的是,如果电波的频率过高,那么可用于传输的距离就会变短,不利于进行远距离的传输。对于频率高的电波来说它们的特点就是直线性能好,可以阻挡传输过程中遇到的障碍物,衍射的情况很难出现。总的来说,对于我们现在使用的通信技术还需要技术人员进行改进,因为频率高的电波很难手机上进行使用,所以及时它的通信速度很快,也没什么太大的用途。所以想要解决这个问题,就可以使用MIMO技术的天线来进行工作。除了移动终端,还广泛用于电视广播、航空无线通信、卫星通信、射电天文学等。因此5G通信只能使用无线通信迄今从未使用过的高频电波,具体来说使用3.5GHz或者10GHz的频带。不过电波的频率越高,传输距离越短,远距离传输越难。而且高频电波的直线性能比较好,不容易发生衍射,遇到障碍物容易被阻挡。也就是说,虽然高频电波的通信速度较快,但是,其本身很难用作 手机的电波。因此有必要进一步提高现有技术,应用大规模MIMO技术的天线是解决办法。15G移动通信关键—MIMO技术MIMO(Multiple-InputMultiple-Output,多输入多输出)是使用多个天线来发射和接收电波的技术。大规模MIMO技术是实现5G的核心技术之一,它利用几十到几百个天线的连动,仅向特定方向发射波束。大规模MIMO是实现高频电波应用的一种技术。通过波束成形技术奖信号非常强的电波发送给移动终端。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一般来说5G需要使用比现在频率更高的电波。不过,电波频率越高,则传输距离越短(易损耗)。由于大规模MIMO技术能够向特定方向发射电磁波,所以可以弥补高频信号抵达移动终端之前的损耗。尽管大规模MIMO被视为5G通信的核心技术,但是它仍然无法弥补高频电波的自身缺陷——衍射困难,不容易道道建筑物背面,容易形成盲区。所以可以设置更多的基站,或者兼用低频电波(容易到达)等措施,可以减少信号盲区。此外,5G网络要想真正达到每秒10Gb的通信速度,就必须进一步改进调制方式,并改进向多个用户分配基站通信能力的机制。而且研发能够接受高频电波的新一代手机。

2电力系统应用前景

2.1定向波束

4G通信技术和5G通信技术之间存在很大的差别,4G通信技术是通过天线发射相同的电波来进行数据的传输工作,5G技术是通过结合天线技术和数字信号处理技术,在很小的范围内让正在通话的移动终端进行精准的向规定的方向发送数据信号。对于这个也可以理解为,移动终端除了和自己进行通信的电波以外,不会受到其他的和自己无关的多余的电波的影响。这样做,移动终端进行通信的环境在很大程度上可以得到改善,不会受到与自己通信无关的多余电波,因此能极大的改善通信环境。而在合适的配电自动化站点和变电站进行通信时可以接收到规定好发射方向的电磁波。

2.2高带宽的实际应用价值

如果下一代超高速无线通信得以普及,拥有通信的不仅局限于变电站,只要是涉及电力自动化的设备都可以涵盖,到时候一个崭新的科学管理的是带即将到带,输电专业的无人机,变电站及配电站的巡视机器人都可以通过电力5G无线通信接入。以输电专业无人机为例,将不间断发送几首自己所处位置及周边环境的信息,或者将杆塔情况传输至调度控制中心。电力5G高速通信实现后,配备着GPS的传感器的智能移动终端,可以及时查看现在设备的各种运行状况和参数,及时发送和接受影像之类的大量数据。此外还可以通信光缆资源移植在手持终端系统内,利用定位功能,实现在地图上实现故障点精确地位,从而大大缩短寻找故障点的时间。

结语

在未来5G通信网的的推广,在移动公网中的需要大规模建设5G基站的难题,恰巧非常适合现有电力系统网络的规模,结合配电自动化站点分布密集和变电站均匀分布的特点,将极大改善电力通信网的资源。丰富的信道带宽会为电力系统各专业电力根据设备按空间分布的特点并入网络,最终实现电力系统物联网。想要使用5G无线通信技术,就需要解决一些问题,比如需要大范围的建立适合目前的电力系统网络范围的5G通信基站,如果解决了这个难题,在联系分布的相对集中的配电自动化和分布平均的变电站,可以在很大程度上对电力通信网的资源进行改进。在根据电力的空间分布特点在在限定的频率下进入网络,最后共同构成电力系统物联网。

参考文献:

[1]夏雪婷.便携式卫星地球站远程服务系统设计[D].南京邮电大学,2017.

[2]严超.基于可见光通信和无线局域网联合的上下行传输切换方案研究与实现[D].南京邮电大学,2017.

[3]郑家琪.锡林郭勒电力通信传输模式研究[D].华北电力大学,2017.

[4]陈文杰.C-RAN下载波迁移的负载预测方法及迁移调度策略研究[D].西安电子科技大学,2017.

论文作者:胡美玲

论文发表刊物:《基层建设》2018年第27期

论文发表时间:2018/10/16

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