5G通信技術(shù)應(yīng)用場景和關(guān)鍵技術(shù)探析
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摘要：隨著我國經(jīng)濟和社會的高速發(fā)展，對電力的需要量越來越多，各種電力工程的規(guī)模和數(shù)量不斷擴大。在電力系統(tǒng)的實際運行過程中，往往對通信有著比較高的要求，一旦相關(guān)通信工作沒有做到位，就很容易電力系統(tǒng)的癱瘓和異常。為了進一步提升電力通信的效率和靈活程度，可以將無線通信技術(shù)有效應(yīng)用其中。為此，我將在本文中對無線通信技術(shù)在電力通信中的應(yīng)用進行探討，希望對促進我國電力通信事業(yè)的發(fā)展，可以起到有利的作用。
關(guān)鍵詞：無線通信技術(shù)；電力通信；應(yīng)用
1無線通信技術(shù)的概念
在無線通信技術(shù)的實際應(yīng)用過程中，擺脫了對傳統(tǒng)通信硬件設(shè)施的使用要求，采用電磁波信號來傳遞信息，其主要分為微波通信和衛(wèi)星通信兩種。在通常的情況下，微波通信的距離比較短，只有幾千米，需要依靠中繼站才能進行更遠距離的通信。衛(wèi)星通信就屬于中繼通信的一種，是在傳統(tǒng)微波通信技術(shù)之上發(fā)展起來的。
2電力通信專網(wǎng)建設(shè)中對無線通信網(wǎng)絡(luò)的實際使用要求
一旦在局部區(qū)域內(nèi)發(fā)生了自然災害，傳統(tǒng)的通信網(wǎng)路就會中斷，只有選擇使用無線通信技術(shù)，才能保證通信工作的正常開展。在傳統(tǒng)的遠距離通信過程中，經(jīng)常采用的是光纖架設(shè)的方式，費用往往非常高，后期維護工作量也比較大。通過無線通信技術(shù)的應(yīng)用，能夠有效降低通信的成本，有效解決通信信號覆蓋的問題。通過將無線通信技術(shù)引入電力通信中，能夠有效提高通信的靈活性、實時性和連續(xù)性。受到各種因素的影響，我國電力通信的技術(shù)和應(yīng)用水平還比較脆弱，無線通信技術(shù)的發(fā)展有效推動了配網(wǎng)自動化的建設(shè)。
3常用的無線通信技術(shù)介紹
數(shù)字信號傳輸電臺。數(shù)字電臺在對信息進行傳遞的過程中，其采用了數(shù)字調(diào)制、前向糾錯等功能，其通信兼容性好、數(shù)據(jù)傳輸效率高、使用和維護成本低，非常適合在惡劣自然環(huán)境進行使用。數(shù)字電臺由于采用了長波通信的方式，其通信的覆蓋面積比較廣，可以達到數(shù)十公里，甚至滿足城市區(qū)域內(nèi)的自由通信。隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，設(shè)備的體積和智能化程度越來越高，其主要由數(shù)據(jù)采集器、數(shù)據(jù)終端等組成。擴頻微博通信技術(shù)。該技術(shù)在實際使用過程中，其傳輸信息所需要的帶寬要遠遠大于信息本身的帶寬。該技術(shù)的工作原理是對信息進行擴頻碼調(diào)制后，再進行信息的傳輸，擴頻碼的速率要遠遠大于信息本身的帶寬，從而達到了擴頻的作用。該技術(shù)首先被用在了軍事領(lǐng)域中，其具有多媒體通信組網(wǎng)、通信安全性高、系統(tǒng)之間相互不會產(chǎn)生干擾、信息的覆蓋面積也相對比較大。無線網(wǎng)橋技術(shù)。無線網(wǎng)橋技術(shù)是一種綜合性的技術(shù)，其將有線網(wǎng)橋技術(shù)和無線射頻技術(shù)有機結(jié)合了起來，其采用有線通信技術(shù)來實現(xiàn)對信息的遠距離輸送，通過微波通信技術(shù)來實現(xiàn)局域范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)通信，能夠?qū)崿F(xiàn)多個設(shè)備之間的遠距離和高速通信。視頻通信對通信傳輸速率往往有著非常嚴格的要求，通過無線網(wǎng)橋通信技術(shù)的應(yīng)用，可以滿足對通信的需求。如果需要進一步提高通信的速率，還可以采用擴頻通信技術(shù)。衛(wèi)星通信技術(shù)。衛(wèi)星通信技術(shù)是利用人類發(fā)射的地球衛(wèi)星作為通信中繼站的，利用無線電來傳遞各種信息，有效實現(xiàn)對各中轉(zhuǎn)站之間的通信。衛(wèi)星通信系統(tǒng)通常有衛(wèi)星站和地面站站組成。地面站傳輸?shù)男畔⒃俦恍l(wèi)星接收到之后，通過信息放大處理后，再通過改變信息傳輸?shù)姆较?，對信息進行轉(zhuǎn)發(fā)。人造衛(wèi)星可以分為同步衛(wèi)星和非同步衛(wèi)星，同步衛(wèi)星和地球的自轉(zhuǎn)保持同步，非同步衛(wèi)星的轉(zhuǎn)動周期不與地球的自轉(zhuǎn)周期同步。衛(wèi)星通信技術(shù)就有覆蓋面積大、通信質(zhì)量高、受地理環(huán)境影響較小的優(yōu)點，在國內(nèi)外通信中的應(yīng)用比較多。但這種通信方式也存在著自身一些比較大的缺陷，其通信的成本非常高，主要是由于衛(wèi)星發(fā)射成本太高所導致的，其在軍事、航海和航空領(lǐng)域中的應(yīng)用比較多，但并不適合在日常通信進行應(yīng)用。但隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，衛(wèi)星通信的貸款和成本也在不斷降低，具有非常廣闊的發(fā)展前景。短波通信技術(shù)。該通信技術(shù)是利用短波進行通信的，主要是由于短波具有頻率高的特點，能夠有效實現(xiàn)對天波和地波的傳播。在天播信息傳輸過程中，其是利用電離層進行信息傳輸?shù)?。環(huán)球通信可以直接利用天波進行通信，但如果天波的反射次數(shù)過多，就會對傳輸質(zhì)量造成比較大的影響，信號傳輸頻率波動也較大。地波傳輸主要用于短波的通信，其工作頻率較低，但相對于天波的穩(wěn)定性好。集群通信技術(shù)。該技術(shù)是最近幾年才發(fā)展起來的新技術(shù)，其對頻譜的利用率更高，用戶容量也相對較大，抗信號衰減的能力較強。
4無線通信技術(shù)在電力通信中的應(yīng)用
隨著無線通信技術(shù)的不斷發(fā)展，小范圍內(nèi)的通信已經(jīng)投入運營，傳統(tǒng)的鋪設(shè)技術(shù)已經(jīng)被逐漸取代，通信效率取得了非常大的進步，通信成本也不斷降低，通信形式也越來越多樣化。隨著江蘇電力無線通信技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，其在配電自動化、用電信息采集、源網(wǎng)荷智能控制、充電樁信息采集等業(yè)務(wù)的應(yīng)用越來越廣，力度越來越大，是未來電力通信發(fā)展的重點。我們應(yīng)該對電力通信無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)引起足夠的重視，加強在資金和技術(shù)方面的投入，讓電力通信朝著多種方式融合發(fā)展的方向前進。為了讓電力通信得到更平穩(wěn)的發(fā)展，就應(yīng)該認真做好相關(guān)體制和機制的建設(shè)，并對相關(guān)行業(yè)準則進行進一步的規(guī)范，提高對各種資源的利用率。提高對安全問題的認識程度。由于電力通信的特殊性，其對通信的安全性，往往有著非常高的要求。一旦通信的安全性無法得到保證，很容易導致各種電力事故的發(fā)生，容易讓電力企業(yè)遭受非常大的經(jīng)濟損失，在社會上也會造成比較惡劣的影響。為了對這個問題進行有效解決，就應(yīng)該根據(jù)當前復雜的網(wǎng)絡(luò)通信環(huán)境，制定出合理有效的網(wǎng)絡(luò)通信安全應(yīng)對措施，將一些安全通信保密技術(shù)應(yīng)用到實際通信過程中，保證電力通信的安全性。為了有效確保電力通信數(shù)據(jù)的安全性，應(yīng)該將數(shù)據(jù)加密技術(shù)應(yīng)用到數(shù)據(jù)的傳輸過程中。對稱式加密和非對稱式加密。對稱式加密由于使用方便且操作難度低，在現(xiàn)實中的應(yīng)用最多。通過對加密以及解密密鑰的應(yīng)用，來提高信息傳送的安全性。這類加密技術(shù)非常重視對密鑰的保護工作，一旦密鑰被泄漏，就會直接導致信息被破解，各種信息也就會被泄漏出去。非對稱式加密技術(shù)在使用、操作和管理上同對稱式加密技術(shù)有非常大的不同，這種技術(shù)更加煩瑣和嚴禁。傳統(tǒng)的對稱式加密技術(shù)需要加密和解密密鑰相一致，非對稱式則復雜的多，其需要公鑰和私鑰配合使用才可以，公鑰用于公開的保管，私鑰需要個人進行保管，屬于一種多層加密的技術(shù)，能更進一步提高信息傳輸?shù)陌踩?，但操作和使用卻比較復雜，適合對網(wǎng)絡(luò)安全要求比較高的地方。隨著電力通信的不斷發(fā)展，通信的信息規(guī)模和速度增長較快，對無線通信網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化提出了較高的要求。大數(shù)據(jù)分析技術(shù)在無線通信網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用，應(yīng)該對大數(shù)據(jù)技術(shù)的存儲功能進行更加充分的利用。在對無線通信網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進行分析和處理的過程中，應(yīng)該充分將大數(shù)據(jù)技術(shù)的存儲功能應(yīng)用起來，對于無線通信網(wǎng)絡(luò)當中的大量數(shù)據(jù)進行有效的管理和存儲，并在這個基礎(chǔ)之上，做好對數(shù)據(jù)存儲的虛擬化，將數(shù)據(jù)存儲虛擬化作為處理移動數(shù)據(jù)的有效方法，在有效解決移動數(shù)據(jù)存在各種問題的同時，也可以有效降低網(wǎng)絡(luò)運行的成本投入。無線通信技術(shù)中的WLAN技術(shù)。該技術(shù)又被稱為WiFi技術(shù)，是無線局域網(wǎng)通信技術(shù)的一種，非常適合在電力通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中進行使用。通過該技術(shù)的應(yīng)用，能夠讓傳統(tǒng)的有線網(wǎng)絡(luò)和無線網(wǎng)絡(luò)結(jié)合起來，使其具有無線通信和現(xiàn)代無線通信的功能。該技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展，已經(jīng)變得非常成熟，各種WiFi設(shè)備的價格也比較低，能夠通過增加節(jié)點設(shè)備的方法，提高信息傳輸?shù)母采w率，信息的傳輸速度也非常高。但由于其通信信號傳輸過程中的穿透能力較差，這限制了其應(yīng)用范圍，不適合在建筑密集的區(qū)域內(nèi)進行使用，但可以直接在建筑內(nèi)部進行使用，信息傳輸速率也可以滿足小范圍內(nèi)的信息傳輸需要，但容易出現(xiàn)信息被外界干擾的情況，存在一定的安全使用隱患。
5結(jié)語
隨著時代的不斷發(fā)展，對電力通信提出了更高的要求。為了有效提升電力通信的速率、范圍，可以將無線通信技術(shù)合理應(yīng)用其中，根據(jù)實際使用要求，對技術(shù)進行合理選擇。
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作者：孫傳見 單位：國網(wǎng)江蘇省電力有限公司連云港供電分公司