王文涛1 杨佳鑫1 王泓2
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摘要：5G指第五代移动通信技术，以高数据速率、节省能源、降低成本、减少延迟及提高系统容量等为其性能目标，已是当下学术界与通信业共同探讨的热点。在4G移动通信技术相对成熟的背景下，研发新的移动通信技术既符合科技发展创新的需要，也满足未来社会发展的需求。与3G、4G通信技术相比，5G通信技术的覆盖面更广、信号更强、传输速度更快，更具有综合性和多元性。目前，5G通信技术的研发试验已在进行当中，是移动通信技术在未来的主要发展方向，也将成为我国新一代信息基础建设的重要组成部分。因此，研究5G技术在电力通信中的运用及其关键技术具有重要意义。
关键词:应急通信；5G；电力系统
引言
随着5G技术的成熟与发展，5G网络具备极高的速率、极大的容量、极低的时延三大技术特点，因此5G技术将成为全球移动通信竞争的焦点，中国已成为推动构建全球5G产业发展生态圈的引领者。目前，5G以全新的网络架构和性能赋能应急管理、交通运输、医疗健康、教育等垂直行业的信息化发展，在智能发电、输电、配电等智能电网中也具有广泛应用，备受全球范围内各行各业关注。
1建设卫星应急通信的原因
因为5G通信不受地理位置或环境的限制，它可以长距离传输。此外，它很容易在同一时间来建立网络中的多个地址。5G通信的技术在电力应急通信里面的应用可以充分地发挥出自己的优势。5G的通信技术使得网络更加的灵活，允许他们可以进一步地跟进，连接到不同的地址。在发生自然灾害的时候，灾区的情况会在第一时间传送到外界。此外，5G通信具备图像和声音的双向传输的能力，因此它被广泛应用在应急的通信里。在这种严重的破坏到地面通讯系统的自然灾害情况下，有关的机构一定要第一时间向上级部门告知。在这一点上，5G应急通信系统可以被用在传输信息和数据里面。它可以为灾区相关的机构和应急抢修部门提供更准确的信息，让相关的机构能够及时地修复到灾区。综上所述，建立5G应急通信系统在电力应急通信里面具有重要的意义。
25G技术在电力应急通信中的应用
2.1TDM/AlohaTDMA传输的机制
TDM/AlohaTDMA是一个比较纯粹的恒星卫星通信网络的机制。所述TDM/AlohaTDMA系统的中央站基于广播TDM载体上。远程站接收到这个信息后，选择发送所需要的信息，使得信道可以及时地退出。与此同时，夏威夷机构用在发送TDMA载波在远程站的方向在主战斗境，从而允许访问信道，建立后碰撞信道的中继信息，并确保这样的通信的安全性和可靠性。TDM/AlohaTDMA和其他传动机构之间的区别如下：网站的信息，通过竞争和碰撞设备重传不适合TDM/AlohaTDMA的传动机构。TDM/AlohaTDMA的实时通信是低的时候，信息的时效性较高，并且在系统里面的通信时间变长。其次，TDM/AlohaTDMA系统的端子所占据的带宽影响到了信道重用的效率，即使没有业务数据处理信道。最后，因为TDM/AlohaTDMA卫星传输系统是非常单一，广播的信道发送要求建立一个比较大的中央站的，接收信号要求建立了小接收站，这极大地增加了施工成本。
2.2MF-TDMA传输的机制
MF-TDMA是在传统TDMA方法的基础上发展起来的。操作的机构是高速TDMA载波分解成在原始系统里面的不同速率TDMA运营。因此，所有的网站可以依据实际需要选择到所需的小载体。MF-TDMA传导机制的特性如下：第一，这个系统可以完成跳频的调速，因为多个接入方式可以接收并在不同的利率和网络的频率发送信息，从而这个网络系统在信息处理过程中会更加的灵活。第二，单跳、满格以及混合拓扑结构可以在一个平台上完成。MF-TDMA传输机制的优点在这里显现。除了树的服务，它还可以很好地应用到了全网络服务和星级服务。第三，MF-TDMA系统的信息传送是针对TDMA的帧格式，所以一定要严格地同步。第四，因为MF-TDMA系统里面固定团和固定帧的设计，带宽的利用率会降低。第五，为可以保证TDMA帧的传输效率，TDMA的载体率必须达到一定的高度。最后，因为纯TDMA系统转移机制价格较高的，选择使用的MF-TDMA系统的时候要考虑清楚。
2.3人工智能
人工智能在社会各领域中已经得到广泛应用，它的实现主要依靠智能交互技术，而移动通信技术的发展是智能交互技术得以发展的基础。在今后，人工智能必定不断扩大其应用领域，这对移动通信技术的发展提出了更高要求。5G移动通信技术除了具有数据流量大、传输速率快以外，还能大大缩短网络延迟时间、提高系统容量、实现大规模设备连接，对于人工智能的发展有很好的促进作用。如开展“智慧城市创建”、实现VR直播等。
2.3云端生活
5G移动通信在云端技术上的运用主要体现在两个方面：一是提供个性化云端服务。5G移动通信技术不仅能使电力通信的内容更加丰富，还能根据相关数据分析用户的具体需求，有针对性地推送智能化应用内容，从而提升人们的通信质量；二是发展移动设备云。有了5G通信技术的支持，移动设备的工作效率大大提高，可为用户提供更多资源服务，且以云内容的形式体现。5G移动通信的关键技术有以下几方面：
（1）大规模MIMO技术
MIMO技术被看作5G移动通信系统的核心技术，主要是在发射端和接收端分别使用多个天线，信号通过两端的多个天线实现传送与接收，进而提升通信质量。MIMO技术可将空间资源充分利用起来，通过多个天线多发多收，在不改变天线发射功率和频谱资源的条件下，成倍的提高系统容量。不但提升了移动通信的传输效率，而且具有良好的抗干扰性。
（2）多载波技术
多载波技术应用于5G移动通信能很好的解决传输速率有一定限制的问题。该技术中，发送端通常采用合成滤波器调制多载波，接收端多载波的调制则采用分析滤波器。多载波技术采用多个载波信号，将需要传送的高速串行数据转换成低速并行的子数据流，然后调制到子信道上进行传输，也即是利用这些子数据去调制若干个载波，具有频谱利用率高、抗多径反射干扰能力强的优势。
（3）自由组织网络技术
传统的移动通信网络主要依靠人工完成网络部署和运行维护，对人力资源和成本的消耗较大。而自由组织网络技术在部署阶段能进行自规划和自配，维护阶段能自优化和自愈合。简单易懂又安全，与传统的移动通信网络技术相比，很大程度上改善了人力资源和成本的消耗情况。自由组织网络技术在未来的移动通信网络发展中有不可或缺的地位，也是提升5G移动通信网络性能的有效保障。
2.4建立卫星应急通信网络的系统
SCPC/DAMA传输系统是一个大型电网的企业所采用的，这样才可以满足到卫星通信系统结构的要求，使得每个站点能够与水平节点来进行通信，并且还可以设置或自动依据业务需求断开卫星的频道，同时自动依据不一样的业务传输流调整卫星带宽的大小。每个站点需要发送一个SCPC载体建立一个双向卫星的信道，这也是可能的，如果卫星链路使用不同的上行链路和下行链路非对称信道。在建立电网的紧急系统里面，一个发射和16接收电网调度中心站可以建立，并且可以在不同的投递点之间建立一个发送和两个接收远程站，从而实现不同制造商之间的远程通信点。如果需要两个不同的远程站之间的数据通信，它可通过用临时副载波更新原有远程站系统来实现。
结束语
电力应急通信系统是重大灾难、突发事故时保证电力设施等应急抢修、快速恢复的重要系统。随着5G技术的不断成熟与发展，开展5G技术在电力应急通信中应用具有重要意义，本文结合应急通信需求提出的基于5G技术的电力应急通信网络架构，实现了高清视频回传，支持灵活、多角度直播，同时保证应急现场多个画面传输的稳定及安全性，提升应急响应速度及应急处置效率，能够应对复杂多变的应用环境，具有良好应用前景。
参考文献
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