5G移动通信技术在电力通信系统的应用研究

5G 移动通信技术在电力通信系统的应用研究

张国印

国网冀北电力有限公司唐山供电公司 河北省唐山市 063000

摘要：信息化时代为电力行业更新提供了有效支持。就目前而言，我国电力通信技术正在向高速传输方向迈进，建立在4G技术的基础上，5G移动通信技术在整个电力通信系统中优势明显。文章主要以电力通信系统作为研究对象，基于多个角度分析了5G移动通信技术在其中的应用，以供参考。

关键词：5G移动通信技术；电力通信系统

中图分类号：TM7　　文献标识码：A

引言

现阶段，我国已经步入了信息化、网络化、数字化时代，各种移动智能设备得到了广泛应用，在这样的背景下，移动通讯技术的发展水平也不断提升。4G技术是大部分人所熟知的，其在通讯领域得到了大范围应用，但伴随人们在通信方面需求的进一步提升，5G技术逐渐走入大众的视野，和传统4G技术相比，5G通信技术具有更强的适应性，能更好地满足移动网络用户即时通信的需求，为用户带来更为便捷、高效的使用体验。

15G移动通信技术的相关特征与相关技术简介

1.15G移动通信技术的特征分析

从4G技术到5G技术的发展，其主要呈现出以下几个重要特征。频谱使用率提升，频谱作为当前一种使用率极高的重要资源，以目前的科学技术水平来讲，对高频电波的有效使用率仍然相对较低，渗透性不足，在使用过程中仍然存在有诸多阻碍。但是伴随着5G移动通信技术的不断发展，为频谱的高效使用创造了新的可能，促进了国内无线宽带技术和有线宽带技术的快速发展，也让移动通讯业务实现了一体化。在5G移动通信技术背景下，拥有了更加广阔的容量和更加优秀的信息处理速率，同时能够在诸如手机等可移动设备当中发展出更多先进的服务形式。设备应用性能大幅上升，在5G移动通信技术的背景下，把多点、多用户、多天线、多社区合作与互助网络作为核心，有效提升了通讯系统的实际性能。例如：在室内通讯业务中，主要为商务交际，在5G移动通信技术的加持下，室内无线网络的覆盖性能与业务拓展地区的移动通讯覆盖范围和覆盖效果均能得到显著提升。实现双向信号传输，基于5G技术所展现的诸多优点，能够让国人发展出更加先进的通讯技术方法。例如：双向无线电传导技术，该技术能够让移动设备发出的数据转换成传输电子信号和电子信号，先传送到离终端使用者最近的无线电子信号塔，之后辐射出反射信号，由此完成对呼叫的连接。延时低，在5G技术背景下，将会产生诸如无人驾驶、自动化工业等场景。而在这些场景当中，设备之间连接的稳定，必须要依托于5G技术的低延时性，从人类生理学角度来讲，延迟若超过140毫秒便能有明显感知，而在无人驾驶等领域，这一数据将会更低，资料显示，5G背景下，延时平均值为1毫秒左右，对于4G来讲，这是一次大的突破。

1.2传输速度较快

我国常用的宽带无线通信信号平带，大约在百兆左右，而通信工程无线通信所用的平台，很轻松就能达到千兆和级别，即使在信号发送过程中，其功率频谱密度相对较低，但信号在传输过程中依旧能保持较高的水平，并且远远超出传统应用的蓝牙传输效率。除此之外，通信工程采用的传播形式为基带传输形式，在传输过程中无需传统的射频调制与解调，能够在便携式无线通信的设备上得到应用，这就保证了通信工程能够使各行各业中不同的设备进行安装，大大提升了通信工程的便携性和灵活性。

2基于电力通信系统分析5G移动通信技术具体应用

2.1物联技术应用

移动通信技术为设备连接提供了有效支持，可实现智能设备的远距离操控，在极大程度上便利了人们的日常事务处理。以往，通过运用4G移动技术，可完成对家电设备和智能手机的连接，直接查看手机就能够及时了解到设备运行情况。借助智能手机的使用，用户能够快速发现设备中存在的潜在安全隐患。5G移动技术的出现，相比于4G移动技术，其可覆盖面积更广，数据流量更长，即使是一些内部结构相对复杂的设备，5G移 动技术也能够轻松完成智能化连接，为物联技术的功能开发奠定了良好的基础，将不可能转变为可能。基于5G移动通信技术而言，将其与电力通信系统相融合，可以使互联网可连接规模进一步扩大，智能化连接将不会受到设备内部结构的限制。同时，在运用5G终端情况下，流量消耗相比于4G将会更少，使网络运行建设成本得到更加良好的管控。

2.2多天线技术应用

5G网络在建设过程中不仅要考虑到传输质量、资源利用、效率等方面的问题，同时还必须确保网络能始终处于安全平稳的运行状态。通过多天线技术可增加通信天线的数量，获得较好的空间分辨率，在提升数据传输质量的基础上，保证系统运行始终处在稳定的状态。例如，在LTE系统之中，常规技术一般只配备四根天线进行通信信号的接收与发射，而引入多天线技术以后，则可配备八根天线，这样就能为通信的稳定提供坚实的保障。设计多天线系统，基站可配备上百根天线，确保各类用户的通信需求得到最大化满足，通过布设列阵的模式进行系统天线的筒体配置，可使空间资源得到有效节约，进而满足5G通信基站灵活性、多方位部署的需求。当前，我国5G技术的2D形式多天线正逐渐朝着3D形式发展，在利用游园技术增设天线的时候，必须保证天线的数量在128根以内，这样才不会发生相互干扰的现象。通过对波束范围进行有效控制，可最大化降低信号干扰程度，进而实现对设备基站功率有效提升的目标

^[5]。

2.3高频传输技术应用

在移动通信网络技术不断发展和不断成熟的过程中，我国积累了数量巨大的终端消费者，使得频带资源越来越紧缺，而针对高频传输技术的使用，可以增强对高频谱资源的有效使用效率，在3GHZ频段的蜂窝移动系统当中，如果频率频带宽度提升至273.5GHZ，这不但涵盖有诸多小型通讯设备，同时还能够有效完成对信息资源的短距离高效率传输，达到用户对传输容量、传输速率等各个方面所提出的更高的要求^[4]。

2.4超密集组网技术应用

超密集组网是通过更“密集化”的部署无线网络基础设施，获得更高的频率复用效率，使得在热点区域系统容量达到百倍量级提升。由于随着基站密度的增加，邻区干扰越来越多，信道切换频繁，用户体验下降，5G超密集组网技术将多个基站的干扰转化为有用信号，实现小区虚拟化，保障了用户体验。

2.5超大规模天线技术应用

根据多天线信息理论，在无线链路的收端和发端使用多个天线，通信系统的信道容量将远远超越单天线系统。超大规模天线技术通过赋形减少用户间的干扰，增益补偿高频段的路径损耗，为高频段的移动通信部署奠定了基础^[3]。

2.6人工智能应用

人工智能在信息化时代发展中应运而生。目前，已经成为网络上的热频词汇，在各个行业、领域中都可以感受到其身影的存在。以智能交互技术作为前提人工智能的突出性作用就是实现与移动通信技术的紧密连接。5G移动通信技术具有极强的先进性，基于自身的优越性优势，将其融入到人工智能建设中，可以在传输速率、网络延迟时间缩短等多个方面优化人工智能的运行^[2]。

结束语

5G技术的发展充分挖掘了电力通信系统中提高频谱效率的因素，极大提升了信道容量。随着万物互联时代的到来，5G网络颠覆了传统的移动通信网络架构，5G网络采用基于服务的架构，网络是可定义的，网元是虚拟出来的。接入网和核心网的分离变模糊了。随着各国对5G技术研究的深入，5G网络将为未来人工智能、物联网的发展构建强有力的平台。通过强大的5G网络，更多的环境数据数据将得以发掘和输入，新基建将进一步推进信息强国的梦想实现^[1]。

参考文献：

[1]周微.5G低轨卫星移动通信系统下行同步技术研究[J].信息通信,2020(09):4-6.

[2]王海峰.5G移动通信技术的应用及发展[J].数字通信世界,2020(09):211-212.

[3]麻鹏程.5G移动通信技术的应用[J].电子技术与软件工程,2020(15):3-4.

[4]李晋.5G移动通信技术分析[J].电子技术与软件工程,2020(15):7-8.

[5]朱渊婧,阳书拥.5G移动通信技术在电力通信系统的应用研究[J].数字通信世界,2020(08):235-236.