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电力通信专网中无线通信技术的分析与应用李国强

发表时间：2020/1/9 来源：《电力设备》2019年第19期作者：李国强杨育斌

[导读] 摘要：我国互联网行业的繁荣，带动了无线通信技术的快速发展，大大方便了人们的日常生活。就目前来说，4G移动通信技术已经基本发展到了比较高的水平。

        （国网晋城供电公司山西晋城 048000）
        摘要：我国互联网行业的繁荣，带动了无线通信技术的快速发展，大大方便了人们的日常生活。就目前来说，4G移动通信技术已经基本发展到了比较高的水平。前些时间，我国的5G技术取得了重大突破，并开始投入测试。这使人们看到了无线通信技术发展的新方向。很显然，无线通信技术在未来的一段时间内，依然有着非常广阔的发展前景。基于此，笔者重点针对短距离无线通信技术的具体应用及其融合发展展开了分析和论述。
        关键词：电力通信专网；无线通信技术；应用
        1 引言
        在社会的不断发展之下，人们对信息的需求逐渐提升，并且对信息的传输速度和质量有了更高的要求，这也让我国的无线通信系统建设规模逐渐扩大，满足了大众对通信方面的要求。在无线通信系统中，传输技术占据了非常重要的地位，在通信工程的普及和信息设备的发展下，传输技术是一个需要深入研究的问题。因此，对无线通信系统中传输技术进行分析有一定现实意义。
        2 电力无线专网需求分析
        电力无线专网适用于A+、A类供电区域中光纤敷设难度较大的区域，B、C类供电区域，以及D类供电区域中具有控制类业务需求的区域，承载的业务分为控制、采集、移动应用三类。控制类业务包括基础业务的配电自动化、分布式电源、精准负荷控制业务。采集类业务包括基础业务的用电信息采集、一体化电量线损采集系统、电动汽车充电站(桩)，扩展业务的现场视频监控、变电站综合监测、输电线路状态监测、开闭所环境监测、配电所综合监测、电能质量监测、智能家居等。移动应用类业务包括扩展业务的智能营业厅、营销稽查、输变配机器人巡检、仓储管理、移动缴费、移动IMS语音、应急通信、现场安全管控等。控制类业务终端总量中等，对时延、可靠性要求较高；采集类业务终端总量高可靠性要求中等，时延需求较低；移动应用类业务终端总量较低，时延、可靠性需求中等。电力无线专网建设需统筹多种业务接入需求，满足覆盖和容量要求，为各类业务提供灵活便捷、经济高效的通信通道，满足各类业务安全接入及时延需求。
        3 无线移动通信技术的当前发展状况
        目前来说，我国的无线移动通信技术的主体依然是4G技术。4G的到来，带来了我国互联网产业以及一系列相关产业链的繁荣。相比于3G，4G的网速更快，服务功能更全面，具有非常明显的优势。但是，其自身也具有一些缺陷，如信号不稳定，安全性存在一定问题等。随着各大运营商的不懈推动以及彼此之间的相互竞争，我国的4G移动通信技术已经基本普及。但是，4G技术存在的缺陷也依然需要运营商去解决，4G技术也依然存在着一定的上升空间。目前，人们对于4G网络服务功能、安全水平、智能化水平和网络速度依然有着更高的需求，运营商也普遍认为4G技术仍然有着许多没有实现的功能，依然可以进行更多的开发。因此，4G技术的发展依然会是未来一段时间内我国移动通信技术发展的主旋律。
        4 无线通信技术的应用
        4.1 蓝牙技术
        蓝牙技术属于一种开放性的短距离信息传递模式，可以在短距离范围内实现信息的快速传输，其有效运用了无线连接的方式，旨在达到信息传递和信息共享的目标。在各个不同的数字化通信设备中，蓝牙技术广泛存在于一些体积相对较小的通信设施中。蓝牙技术的有效应用，避免了传统形式下多条缆线相互衔接存在的不方便性。蓝牙系统内部的芯片对所收集到的信息进行有效的保存，并且建立了信息的无线通信网络，方便了人们的操作，提高了信息传输工作效率。蓝牙技术本身的成本相对较低，并且在短距离传输工作表现出的效果相对较好，不需要借助电缆即可交互和传递各种信息。在家电设备中运用蓝牙技术，人们可以通过无线控制的方式对家中各种电器进行远程操控，方便了人们的日常生活。

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从蓝牙技术本身的角度讲，其所具备的优势是对一些语音以及图像等相关信息进行有效的传递，并且蓝牙技术的信息传输过程抗干扰性较强，广泛应用于各个不同的领域。但是蓝牙技术本身也存在一定的缺陷，主要表现在蓝牙技术投放的成本量相对较大，并且实际的应用范围也存在明显的局限性，其远距离的信息传输效率还有待提升。
        4.2 自适应传输技术
        自适应传输技术能够依据不同环境和业务需求，对传输模式、功率与带宽等进行优化和改善，这样可以保障传输质量，并且也可以提升对信道的利用率。在无线传输系统中，传播环境与信道特点主要有两种，时变性和传播环境的差异性。其中时变性能够分成阴影衰落与平坦衰落，前者主要是指无线电波传输中受到阻碍或是阻碍影响导致阴影效应，从而导致衰落。而后者主要是指因为传播中多径效应导致的空间选择性衰落。在不同传播环境之中，距离基站远近，是否处在小区边缘等都会对信号形成一定的影响。为了解决时变性和其他传输环境对无线通信形成的影响，主要使用的是链路自适应传输技术，以此对传输环境变化使用相关的传输方案与策略。在物理层方面，对抗由信道衰落导致误码现象的有效方式是FEC，也就是前向纠错技术，比如信道编码和调制等等，还有MIMO以及OFDM技术等等。在链路层，对应不同传输策略有着相关的技术，对不同环境和信道特点，联合运用不同对抗移动通信传播环境与信道差异的控制技术，以此提升无线传输稳定性。
        4.3 5g技术
        5g通讯技术的核心在于多址技术。多址技术可以满足的信息的高速传输条件，从而实现了信息设备的快速联结。由于入网设备在互联网上的快速增加，信息的传输速度得到了质的飞跃，大约可以到达4g数据传输速度的十倍左右。目前我过5g技术的领军者是华为，其建构的polarco-de5g方案对5g技术的功能开发提供了新颖的思路，其高效率的基站布置技术优化了信号的覆盖范围了强度。这些经验大大提高了5g技术实际应用到人民日常生活中的速度。中兴则开发了ca载波技术，提升了5g技术数据传输的容量，提升了5g信息传输的效率，在世界市场上也有着极强的竞争力。自2017年开始，世界上已经有许多国家陆续进行了5g技术的研发与测试，中国也是其中之一，并取得了可喜的成绩。华为和中兴在5g技术上的探索，为将来5g技术的爆发式发展积累了经验。4g技术在方便了人们的生活的同时，也极大促进了物联网产业的兴盛，带来了一系列物联网企业的出现。因此，我们也可以望见，5g在未来为我们带来更多更完善的服务，推动我国经济迎来新一轮的发展机遇，推动新的产业的出现与升级。
        5 结束语
        电力工业化和信息化深度融合带来的宽带无线专网业务需求爆发式增长，正在推动电力无线专网建设与应用工作加速向前发展。电力无线专网应充分发挥自身技术特点，以满足电力业务需求为导向，统筹配电自动化、用电信息采集、电动汽车充电站/桩、分布式电源、精准负荷控制等多种业务接入需求，并为未来新增业务奠定通信基础；以满足业务在实时性、安全性、传输速率方面的要求为前提，优化电力无线专网组网设计，确保海量采集信息和控制命令快速、可靠传输。
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