摘要:在当前的社会发展中,各种先进的科学技术在各行各业得到了广泛的应用,进一步推动了社会经济的全面发展。目前,电网系统覆盖全国各地,提高了人们的生活水平与生活质量。在电网系统建设过程中,通信技术的应用有利于确保电网系统的可靠运行。本文浅要分析了无线通信技术在电网通信中的应用及发展前景,以供参考。
关键词:无线通信技术;电网通信;应用前景
1 无线通信技术的概念
目前,无线通信及其应用已成为当今信息科学技术最活跃的研究领域之一。其一般由无线基站、无线终端及应用管理服务器等组成。无线通信技术按照传输距离大致可以分为以下四种技术,即基于IEEE802.15的无线个域网(WPAN)、基于IEEE802.11的无线局域网(WLAN)、基于IEEE802.16的无线城域网(WMAN)及基于IEEE802.20的无线广域网(WWAN)。
2 无线通信技术的发展现状
2.1主流无线通信技术
从技术发展的趋势可以看出,以OFDM+MIMO为核心的无线通信技术将成为未来无线通信发展的主流方向。而目前基于该技术的无线通信技术主要有:B3G、WiMAX、WiFi、WMN等4种技术。
2.2其他无线通信技术
除了上述主流的无线通信技术外,目前已存在的无线通信技术还包括:IrDA、Bluetooth、RFID、UWB、集群通信等短距离通信技术及LMDS、MMDS、点对点微波、卫星通信等长距离通信技术。
2.1.1UWB:Ultra Wideband,即超宽带技术。UWB通信又被称为是无载波的基带通信,几乎是全数字通信系统,所需要的射频和微波器件很少,因此可以减小系统的复杂性,降低。
2.2.2Bluetooth:Bluetooth工作在全球开放的2.4GHzISM频段,使用跳频频谱扩展技术,通信介质为2.402GHz到2.480GHz的电磁波。
2.2.3IrDA:Infrared Data Association,是点对点的数据传输协议,通信距离一般在0~1m之间,传输速率最快可达16Mbps,通信介质为波长900纳米左右的近红外线。
2.2.4RFID:Radio Frequency Identification,即射频识别,俗称标签。它是一种非接触式的自动识别技术,通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。RFID由标签、解读器和天线三个基本要素组成。
3 无线技术分析
3.1 3G 技术分析¡£3G 于 1996 年提出标准,2000 年完成包括上层协议在内的完整标准的制订工作。3G 网络部署已具备相当的实践经验,有一成套建网的理论,包括对网络的链路预算、传播模型预算以及计算机仿真等。从商用前景看,目前,3G 在部分地区已得到大规模的商业应用,比如欧洲很多国家、日本、韩国等都已经建设了 3G 的网络。3G 技术已经进入可以实用的阶段,还有很多国家和地区正在建设或将要建设 3G 网络。
3.2 Wi Max 技术分析¡£Wi Max 是一个先进的技术,推出相对较晚,存在频率复用性小、利用率低的问题,但由于最近才完成标准化,该技术的大规模推广还需要实践考验。从应用前景看,该技术可以在较大范围内满足上网要求,覆盖可以包括室外和室内,可以进行大面积的信号覆盖,甚至只要少数基站就可以实现全城覆盖。Wi Max 由于其技术的先进性和超远的传输距离,一直被业界看好,是未来移动技术的发展方向,并提供优良的最后一公里网络接入服务。
3.3 WIFI技术分析 。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆WIFI技术是一种近几年发展迅速可以将终端设备以无线方式连接的技术,多数人对WIFI技术并不陌生,生活、工作中都经常用到WIFI技术,WIFI技术为人们生活带来了便捷,在具有WIFI无线网络的情况下,用户只要输入无线密码,就可以登录网络,进行学习,工作以及娱乐,十分方便快捷,当前WIFI产品以及技术十分成熟,相关设备,软件也形式多样,无线路由器,随身WIFI以及WIFI万能钥匙等都较为常见,具有广阔市场。 WIFI无线网络技术具有较多优点,但也存在一些不足,其中最大的缺点就是安全性较差,存在一定安全隐患。当前已经研发出较多破译WIFI密码的软件,如WIFI万能钥匙,WIFI畅游等,手机等移动设备在下载此类软件后,可以查询到附近的WIFI热点,并进行破译,一旦连接成功,就可以在不知道无线网络密码的情况下连接破译的无线网络,窃取他人网络信号。WIFI无线网络技术存在安全隐患的原因主要源自于WIFI无线网络应用的射频技术,射频技术通过空气传递信息,发送与接收数据,易受到外界干扰攻击,技术高超之人能够轻易在电波覆盖外围内盗取数据与信息资料,甚至是进入公司内部局域网。
3.4 WMN 技术分析。WMN 是正在研究中的技术,在研究中不断地在不同方面结合各种技术的特点进行融合,而且暂时没有一个成熟的产品系列来支持该技术的大规模应用。从应用前景看,WMN 这一新兴网络不仅在无线宽带接入中有着广阔的应用空间,在其他方面如结合数据、图像采集模块可以对目标对象进行监控或数据采集,并广泛应用到环境检测、工业、交通等领域。随着其他技术的不断更新完善,WMN 更好地与之相融合、互补,从而能够扬长避短,发挥出各自的优势。
4 无线通信技术在电网通信中的应用前景
未来无线通信技术的应用有以下几个趋势:一是网络覆盖的无缝化。二是宽带化是未来通信发展的一个必然趋势,窄带的、低速的网络会逐渐被宽带网络所取代。三是融合趋势明显加快。四是数据速率越来越高。五是终端智能化越来越高。六是从两个应用方向发展:(1£©,移动网增加数据业务。1xEV-DO、HSDPA等技术的出现使移动网的数据速率逐渐增加,在原来的移动网上叠加,覆盖可以连续。(2£©,固定数据业务增加移动性。WLAN等技术的出现使数据速率提高,固网的覆盖范围逐渐扩大,移动性逐渐增加;移动通信、宽带业务和WiFi的成功,促成802.16/WiMAX等多种宽带无线接入技术的诞生。
就目前的现状来看,以3G为代表的公众移动通信与其他各种无线技术不会彼此终结或相互取代,而3G、WiMAX、WLAN等各种移动、无线技术走向融合是必然的发展过程。在多元融合的大趋势下,无线局域网(WLAN)和无线城域网(WiMAX)等各种无线技术在竞争中互相借鉴靠近,这加快了新型射频技术的引入。蜂窝移动通信启动了LTE项目,这是种以OFDM/FDMA为核心的技术,是3G技术向4G技术演进的一个过渡。LTE有在20MHz频谱带宽下能够提供下行326Mbit/s与上行86Mbit/s的峰值速率,可以改善小区边缘用户的性能,提高小区容量和降低系统延迟,以此来增强宽带传输的性能。WiMAX、WLAN等无线宽带技术的进步推动我们的网络一步步走向成熟,但接收信号的幅度和相位呈随机变化和频谱效率低下成为了亟待解决的问题。因此,采用MIMO与OFDM相结合,使传输速率成倍提高就成为各种无线技术的共同选择。作为多载波调制(MCM)的一种,OFDM技术的核心能力就是将信道分成许多正交子信道,容易通过不同数量的子信道来实现上行和下行链路中不同的传输速率,实现系统复杂度的提升和带宽的增大。而MIMO技术能在不增加宽带的情况下成倍地提高通信系统的容量和频谱利用率,它改善了系统性能,提高了数据速率,所以在新一代无线通信系统中MIMO技术必不可少。因此,MIMO系统与OFDM技术相结合,能充分利用两者的优势,弥补彼此的不足,是未来无线宽带技术的重要力量。在电网电力系统通信中仍然以具有高传输率、高带宽、高可靠性等特性的光纤通信为主,但随着电网对灾难应急、配网自动化、办公智能化等需求的提出,无线通信将以其迅速部署、不受地面限制等特点寻求到在电力系统通信中的应用。因此,无线通信可以成为电力系统通信的一个重要补充手段,为电力系统构建综合通信网提供非常重要的一个部分。
结语
无线通信技术是一种应用广泛、成本低、覆盖面广的通信技术,无线技术的发展,弥补了光纤通信成本高,维修困难操作复杂的缺点,促进了通信技术的发展变革,将其应用于电网通信中作用较大,不仅能够方便扩展,还具有较高安全性,是一种需要大力发展的通信技术。
参考文献
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论文作者:许兆新
论文发表刊物:《电力设备》2017年第24期
论文发表时间:2017/12/22
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