5G移动通信技术在电力通信系统的应用前瞻

2022-09-13

前言

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。

1 MIMO技术是5G移动通信的关键技术

MIMO技术的主要方式是利用很多的天线进行发射和接收电波的工作。想要进入5G时代, 最重要的一点就是大范围的运用MIMO技术, 这项技术是用过连动很多的天线, 把波束发射到规定的方向。

想要使用频率高的电波也需要大范围的使用MIMO技术, 这个技术是利用天线技术和数字信号处理技术之间进行结合, 然后给移动终端发送强信号的电波。如果按照正常的情况, 想要运用5G信息通信需要高频率的电波的帮助, 但是频率高的电波会出现传输距离短的情况。想要解决这种情况我们可以大范围的使用MIMO技术, 因为它可以规定电磁波的发射方向, 可以帮助频率高的电波进入到移动终端里。

虽然进入5G时代使用5G技术的重要的部分是大范围的使用MIMO技术, 但是, 它也不是万能的, 它不能解决频率高的电波在遇到障碍物的时候偏离原来直线传播方向的问题, 它会在建筑物的后面形成盲区, 不能帮助电波到达那个地方。想要解决这个问题就需要大范围的设立基站, 或者把频率高的电波和频率低的电波混合起来使用, 减少这些建筑物盲区。

除此之外, 我们还需要提高调制的方法, 这样才能帮助5G网络的通信速度到达每秒10GB的目标, 这就需要改进调制机制, 比如可以给用户分配基站的通信能力, 另外, 目前市面上的手机也不够标准, 所以还应该生产出能够使用频率高的电波的手机。

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

5G的无线通信技术如果可以得到应用的时候, 那么就不仅仅是变电站可以得到通信技术了, 对于那些含有电力自动化的装备都可以拥有通信技术, 那时候的5G的无线通信技术可以直接连接进行输电工作的无人机、变电站甚至是变电站里面进行巡视的机器人。

除此之外还可以利用5G无线通信技术链接光缆资源移植在手持的终端系统, 通过GPS进行定位, 这样可以非常精准的在地图上找到发送故障的地点, 为维修提高了效率。

3结束语

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。

摘要: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。5G网络和电力系统相结合的设备有很多, 比如高要求的专用网络, 就可以体现出它的网络传输数据速度快的特点, 利用这些特点开展应用建设, 例如建设变电站、线路杆塔和无人机、变电站机器人、配电自动化等这些应用建设全部使用5G移动通信技术, 一直到最后, 可以让全部的电力系统的物联网都在5G的通信环境下完成。如果完成这个建设, 在进行运行和维护电力系统的时候都会方便很多, 检修等工作的质量也会得到提高。

关键词:5G通信,电力通信网

参考文献

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