淺議5G移動通信技術在電力行業的應用

史堯 季辰 賀芃

摘要：隨著科學技術的不斷創新，通信技術也取得極大進步，因此世界逐漸進入智能化時代。5G移動通信技術又被稱為第五代移動通信技術，在4G移動通信技術不斷成熟的時代背景下，5G移動通信技術的研發和建設也逐漸走上正軌。5G移動通信技術與2G、3G、4G技術相比較更加具有綜合性和多元化的特點，不僅數據流量增加，而且傳輸速度也大大提升。

關鍵詞：5G移動通信技術;電力行業;應用

1 5G移動通信技術概述

從5G移動通信技術的發展特點來看，主要包括以下幾方面的內容：其一，5G移動通信技術的數據流量更長。對于智能手機廣泛應用的時代而言，移動通信系統中的數據流量對人們的通信而言至關重要，因此在移動通信技術的更新換代中，人們對數據流量會提出更高的要求。5G移動通信技術相比其他技術而言吞吐量更大，在網絡忙碌的情況下也能夠達到每秒100Gbit的速度;其二，5G移動通信技術的聯網設備擴大。隨著信息技術的不斷發展，智能終端的建設水平也在不斷提升，因此聯網的設備也會逐漸擴大。在移動網絡面積不斷擴大覆蓋的情況下，聯網設備將達到每平方千米100萬臺的建設規模;其三，5G移動通信技術的峰值速率會不斷增加。在5G移動通信技術普及應用的時代，其峰值速率至少會達到每秒10Gbit的速度。

2 MIMO技術是5G移動通信的關鍵技術

MIMO技術的主要方式是利用很多的天線進行發射和接收電波的工作。想要進入5G時代，最重要的一點就是大范圍的運用MIMO技術，這項技術是用過連動很多的天線，把波束發射到規定的方向。想要使用頻率高的電波也需要大范圍的使用MIMO技術，這個技術是利用天線技術和數字信號處理技術之間進行結合，然后給移動終端發送強信號的電波。如果按照正常的情況，想要運用5G信息通信需要高頻率的電波的幫助，但是頻率高的電波會出現傳輸距離短的情況。想要解決這種情況我們可以大范圍的使用MIMO技術，因為它可以規定電磁波的發射方向，可以幫助頻率高的電波進入到移動終端里。雖然進入5G時代使用5G技術的重要的部分是大范圍的使用MIMO技術，但是，它也不是萬能的，它不能解決頻率高的電波在遇到障礙物的時候偏離原來直線傳播方向的問題，它會在建筑物的后面形成盲區，不能幫助電波到達那個地方。想要解決這個問題就需要大范圍的設立基站，或者把頻率高的電波和頻率低的電波混合起來使用，減少這些建筑物盲區。除此之外，我們還需要提高調制的方法，這樣才能幫助5G網絡的通信速度到達每秒10GB的目標，這就需要改進調制機制，比如可以給用戶分配基站的通信能力，另外，目前市面上的手機也不夠標準，所以還應該生產出能夠使用頻率高的電波的手機。

3 電力系統應用前景

3.1定向波束

4G技術主要應用天線在較大的區域范圍內發射相同的電波，從而實現信號傳輸功能，而5G技術主要采用波束形成技術，使正在通話的移動終端能夠向另一個相對狹小且更為準確的范圍內發送信號。即移動終端不能接收到與通信無關的電波，從而減少了其他電波的干擾。而定向性的波束比較適合應用在分布較為合理的配電自動化泵站和變電站的通道當中，其作用也十分明顯。

3.2優化網絡兼容性

網絡兼容性在網絡發展中是必須解決的問題之一，只有網絡兼容性變強，通信技術的市場才會不斷擴大，但是從當前的發展情況來看，網絡通信技術的兼容性還需要不斷提高。雖然一些技術可實現兼容，但是其兼容的范圍不是很大。5G通信技術的發展中，兼容性是其非常顯著的優勢之一，因此這一技術在諸多設備中都能得到了廣泛的應用。同時該技術還可將不同類型的網絡融合在一起，擴大用戶范圍。又由于5G技術的網絡系統具有較強的兼容性，所以其維護成本較低，產生的經濟效益更高。

3.3高帶寬的實際應用價值

新型的超高清無線通信功能不僅可應用于變電站，所有的電力自動化設備都可使用這一技術，這會極大提高管理的科學性，且輸電過程中也可實現無人化控制，變電站和配電站可由機器人完成操作，這也是5G技術在未來的重要應用。例如輸電專業的無人機，其能夠連續發送自己所處位置的相關信息或將桿塔的情況發送給調度控制中心。電力系統應用5G通信技術后，還可結合GPS傳感器的智能終端實時監測設備運行狀況，了解設備運行參數，并實時獲得海量的設備運行數據。另外還可利用通信光纜資源將其應用于手持終端系統當中，充分借助定位的作用確定故障點的位置，進而提高故障排查的效率。

4 5G移動通信技術應用在電力通信系統中的應用

4.1人工智能

人工智能如今已經成為社會的熱點話題，并且被廣泛應用于社會各個領域。人工智能的實現主要通過智能交互技術實現，而智能交互技術則依托于移動通信技術的發展。在未來的世界中，人工智能可利用的領域必將不斷擴大，而這對移動通信技術也會提出更高的要求。5G移動通信技術不僅數據流量大、傳輸速率快，網絡延遲時間也大大縮短，因此必然能夠促進人工智能獲得更好的發展。例如實現VR直播、智慧城市創建等。在5G移動通信技術支持下，人們可以實現汽車、門鎖等各種設備的智能交互，從而降低風險發生的可能性。

4.2云端生活

當今時代是信息飛速傳播、高效共享的智能化時代，因此云端技術得到社會普遍應用，這項技術不僅使信息的存儲量得到極大程度的拓展，還為信息安全提供有力保障，因此人們的生活和工作中都對這項技術進行普及和應用。云端技術的應用主要依賴網絡實現，因此更多數據流量、更高上傳速率的移動通信技術無疑會為云端技術的應用提供更高保障，例如人們在上傳大量文件時，不用顧慮文件內存量的大小，只需要利用5G移動通信技術就能夠實現高效率的上傳。就5G移動通信技術在這一方面的具體應用來看，主要表現出兩方面的趨勢：一是為人們提供更具有個性化的云端服務。在5G移動通信技術的支持下，電力通信技術的內容會更加豐富，因此能夠對用戶的具體需求進行分析，并且根據分析的結果推送智能化的應用內容，從而使人們的通信質量得到提升;二是向著移動設備云的方向不斷發展。在5G移動通信技術的支持下，移動設備的剩余能力將為用戶提供更多資源服務，并且以云內容的形式體現出來。

5結語

想要使用5G無線通信技術，就需要解決一些問題，比如需要大范圍的建立適合目前的電力系統網絡范圍的5G通信基站，如果解決了這個難題，在聯系分布的相對集中的配電自動化和分布平均的變電站，可以在很大程度上對電力通信網的資源進行改進。在根據電力的空間分布特點在在限定的頻率下進入網絡，最后共同構成電力系統物聯網。

參考文獻：

[1]夏雪婷.便攜式衛星地球站遠程服務系統設計[D].南京郵電大學，2017.

[2]嚴超.基于可見光通信和無線局域網聯合的上下行傳輸切換方案研究與實現[D].南京郵電大學，2017.

[3]鄭家琪.錫林郭勒電力通信傳輸模式研究[D].華北電力大學，2017.

[4]陳文杰.C-RAN下載波遷移的負載預測方法及遷移調度策略研究[D].西安電子科技大學，2017.

（國網江蘇省電力有限公司鎮江分公司，江蘇 鎮江 212000）