5G移動通信在電力通信中的運用與關(guān)鍵技術(shù)探究

姚旭東　張鵬飛

摘要：近些年網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)發(fā)展迅速，被廣泛應(yīng)用在各個領(lǐng)域，由于用戶及業(yè)務(wù)需求以及未來移動通信市場的發(fā)展趨勢等，尤其是物聯(lián)網(wǎng)與移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展需求，促使人們對于移動通信網(wǎng)絡(luò)的要求也逐漸提高，因此，5G移動通信網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)的重要性也得以充分展現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：5G移動通信;電力通信;運用;關(guān)鍵技術(shù)

0 引言

5G移動通信網(wǎng)路的出現(xiàn)，讓我們的網(wǎng)路系統(tǒng)更加的穩(wěn)定、快速、高效。它能有效的快速增加網(wǎng)絡(luò)區(qū)域的覆蓋面積，加快信息傳輸?shù)乃俣?，更好更全面的實現(xiàn)信息網(wǎng)路全球化。在不遠的將來，5G移動通信網(wǎng)絡(luò)勢必會更加的全面化、普及化、高效化。通過將5G移動通信技術(shù)與其他前沿的科技技術(shù)進行有效結(jié)合，進而為社會發(fā)展提供更多便利，是其通信發(fā)展的重要目標。因此，對其關(guān)鍵技術(shù)的研究也逐漸成為近年來的重點內(nèi)容。

1 5G概述

5G是無線移動通信網(wǎng)絡(luò)的新發(fā)展，有效滿足2020年之后對于移動通信的需求是其發(fā)展的重要目標。面對物聯(lián)網(wǎng)需求的增長以及移動互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，需要5G具有低成本、低能耗及安全可靠等特征，同時期傳輸速率也要得到較大提高，頻譜率提高至5～10倍，其流量密度提高至1000倍，進而能夠促使用戶體驗在500km/h的速度之下得到有效保證。通過采用5G通信網(wǎng)絡(luò)能夠使其能夠有效打破時空的限制，進而使用戶能夠得到絕佳的交互體驗及感受，有效縮短人與物之間的距離，進而促進人與萬物之間互通互聯(lián)的快速實現(xiàn)。

2 5G移動通信在電力通信中的運用的意義

5G指第五代移動通信技術(shù)，以高數(shù)據(jù)速率、節(jié)省能源、降低成本、減少延遲及提高系統(tǒng)容量等為其性能目標，已是當下學術(shù)界與通信業(yè)共同探討的熱點。在4G移動通信技術(shù)相對成熟的背景下，研發(fā)新的移動通信技術(shù)既符合科技發(fā)展創(chuàng)新的需要，也滿足未來社會發(fā)展的需求。與3G、4G通信技術(shù)相比，5G通信技術(shù)的覆蓋面更廣、信號更強、傳輸速度更快，更具有綜合性和多元性。目前，5G通信技術(shù)的研發(fā)試驗已在進行當中，是移動通信技術(shù)在未來的主要發(fā)展方向，也將成為我國新一代信息基礎(chǔ)建設(shè)的重要組成部分。因此，研究5G技術(shù)在電力通信中的運用及其關(guān)鍵技術(shù)具有重要意義。

3 5G移動通信在電力通信中的運用

3.1人工智能

人工智能在社會各領(lǐng)域中已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，它的實現(xiàn)主要依靠智能交互技術(shù)，而移動通信技術(shù)的發(fā)展是智能交互技術(shù)得以發(fā)展的基礎(chǔ)。在今后，人工智能必定不斷擴大其應(yīng)用領(lǐng)域，這對移動通信技術(shù)的發(fā)展提出了更高要求。5G移動通信技術(shù)除了具有數(shù)據(jù)流量大、傳輸速率快以外，還能大大縮短網(wǎng)絡(luò)延遲時間、提高系統(tǒng)容量、實現(xiàn)大規(guī)模設(shè)備連接，對于人工智能的發(fā)展有很好的促進作用。如開展“智慧城市創(chuàng)建”、實現(xiàn)VR直播等。

3.2云端生活

云端技術(shù)在高效共享的社會中已經(jīng)得到普遍應(yīng)用，該技術(shù)不僅極大程度地拓展了信息的存儲量，也有保障信息安全的能力。云端技術(shù)實現(xiàn)其應(yīng)用價值主要依賴網(wǎng)絡(luò)條件，需要更多的數(shù)據(jù)流量和更高的上傳速率。因此，5G移動通信技術(shù)毫無疑問能為云端技術(shù)的應(yīng)用提供強有力的保障。5G移動通信在云端技術(shù)上的運用主要體現(xiàn)在兩個方面：一是提供個性化云端服務(wù)。5G移動通信技術(shù)不僅能使電力通信的內(nèi)容更加豐富，還能根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)分析用戶的具體需求，有針對性地推送智能化應(yīng)用內(nèi)容，從而提升人們的通信質(zhì)量;二是發(fā)展移動設(shè)備云。有了5G通信技術(shù)的支持，移動設(shè)備的工作效率大大提高，可為用戶提供更多資源服務(wù)，且以云內(nèi)容的形式體現(xiàn)。

4 5G移動通信的幾種關(guān)鍵技術(shù)

4.1大規(guī)模MIMO技術(shù)

MIMO技術(shù)是指在發(fā)送端和接收端之間建立多個信道，充分隔離天線單元，在保持帶寬不變的前提下提高通信容量和頻譜利用率，滿足多路輸入與多路輸出的一種網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)。該技術(shù)主要包括特征波束成形技術(shù)、空時編碼技術(shù)和空間復用技術(shù)，由于MIMO技術(shù)在空間分辨率、空間預測和干擾度控制方面有著突出優(yōu)勢，所以在5G移動通信中已經(jīng)成為最為重要的技術(shù)之一。大規(guī)模MIMO技術(shù)是對MIMO技術(shù)的改進，在保持原有基站密度的情況下，可通過布置大規(guī)模天線提高通信系統(tǒng)的陣列增益能力、分級增益能力和復用能力，有效改善網(wǎng)絡(luò)干擾問題，提升通信可靠性。

4.2移動云計算

該項技術(shù)的主要架構(gòu)包含基礎(chǔ)設(shè)施、客戶端、軟件服務(wù)以及平臺等，5G技術(shù)的特征在得到充分展現(xiàn)的同時，移動終端的性能更加顯著，從而利于服務(wù)多樣化的實現(xiàn)。近年來，隨著手機及平板等用戶數(shù)量的增加，5G技術(shù)能夠通過移動云計算功能從而為用戶提供更加優(yōu)質(zhì)的物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。該項技術(shù)的充分應(yīng)用，能夠促使5G信息服務(wù)模式的創(chuàng)新及改革得到有效保證，進而有助于新型運營及交付模式的建立與開發(fā)。在移動云計算技術(shù)中，通過采用5G技術(shù)，能夠依據(jù)實際的需求將遠程服務(wù)商與智能終端進行有效連接，從而有助于用戶對所需信息以及資源的及時獲取。與此同時，云計算在實現(xiàn)資源信息有效存儲的同時，能夠靈活調(diào)用各項資源，從而使其數(shù)據(jù)計算的步驟更加方便、快捷且有效，使本地資源不足的情況得到有效補充。此外，在分布運行方式中還能夠?qū)崿F(xiàn)云備份以及云存儲，防止在5G通信網(wǎng)絡(luò)中信息丟失問題的出現(xiàn)。在云計算技術(shù)中通過將遠程安全控制方法進行有效引入，有助于與5G網(wǎng)絡(luò)進行無縫聯(lián)合。

4.3頻段技術(shù)

之前的移動通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使用的頻率較為集中，一般都是3GHz以下，這樣致使頻譜資源方面較為緊張，但是5G移動通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)針對此項問題，開發(fā)出了全頻段技術(shù)[3]，該技術(shù)使頻率的使用范圍更加廣泛，有效的解決了頻譜資源的使用問題，緩解了頻譜使用緊張的現(xiàn)象及頻率有限帶來的網(wǎng)絡(luò)壓力。它可以有效的使用多種全頻段資源，既滿足了用戶對網(wǎng)絡(luò)速度方面的要求，又大大的提升了工作效率。

4.4超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在進行實際應(yīng)用的過程中，具備智能化及多元化等特點，且其移動數(shù)據(jù)流量增長情況呈直線性。因此，使其在進行超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在運用的過程中，能夠有效縮短終端與節(jié)點之間的距離，5G網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的容量得到有效擴張，進而促進其網(wǎng)絡(luò)運輸效果的顯著提高。在進行異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)運用期間，為了促使其效率得到有效保證，在實際運行期間需對其鄰近節(jié)點進行有效感知，促使5G技術(shù)與超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)之間的協(xié)調(diào)性得到有效維護，其運行壓力應(yīng)進行適當降低。5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在節(jié)點啟動以及關(guān)閉時具有隨機性及突發(fā)性等特點，為了有效避免其節(jié)點干擾的情況，需采用網(wǎng)絡(luò)動態(tài)部署技術(shù)，此外該項技術(shù)的運用還能夠有效減少或者避免網(wǎng)絡(luò)時空變動情況的出現(xiàn)。

結(jié)束語

從發(fā)展態(tài)勢來看，5G移動通信技術(shù)仍處于研發(fā)階段，其技術(shù)的發(fā)展能促進相關(guān)經(jīng)濟增長，提升民眾生活質(zhì)量。5G移動通信可用于電力通信中的人工智能和云端存儲等方面，能有效推動電力通信的發(fā)展。其關(guān)鍵技術(shù)包括大規(guī)模MIMO技術(shù)、頻段技術(shù)、超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等，為5G移動通信實現(xiàn)高傳輸速率、縮短延遲時間、提高系統(tǒng)容量等性能發(fā)揮了重要作用?！峨娏ο到y(tǒng)通信工程》一書內(nèi)容全面，闡述清晰，對于探究5G移動通信在電力通信中的運用與關(guān)鍵技術(shù)具有較強的借鑒價值。

參考文獻

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