（國(guó)網(wǎng)河南省電力公司淇縣供電公司，河南 鶴壁 456750）

引言

現(xiàn)階段，人們已廣泛使用智能手機(jī)，而其通信標(biāo)準(zhǔn)則為L(zhǎng)ET，該標(biāo)準(zhǔn)的傳輸速度最大值約為150Mb/s，1G等于1024M，因此，其傳輸速度可達(dá)到0.15Gb/s。在5G網(wǎng)絡(luò)即將被商用化的今天，傳輸速度將比LET通信標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)傳輸速度高出60倍以上，這使人們迎來(lái)了超高速時(shí)代。要想使無(wú)線(xiàn)通信速度得以提高，便需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行高頻傳輸，通信頻率范圍，即通信帶寬會(huì)隨著頻率的增加而變寬，相應(yīng)的其信道容量也就越大，也就能對(duì)更多信息進(jìn)行單次傳輸。因此，在配電自動(dòng)化無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中，加快5G技術(shù)研究是具有重要現(xiàn)實(shí)意義的。

一、提高配電自化無(wú)線(xiàn)通信速度的方法

通常而言，電波的帶寬寬度影響著通信速度，對(duì)通信標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行升級(jí)，能夠提高帶寬寬度。目前在4G網(wǎng)絡(luò)中采用的LTE帶寬在20MHz左右，并且通信標(biāo)準(zhǔn)的更新?lián)Q代還會(huì)提高多部移動(dòng)終端同時(shí)通信機(jī)制的高效性，調(diào)制解調(diào)機(jī)制的先進(jìn)性越好，則信息在電波中的攜帶量也會(huì)增加。要想使通信速度達(dá)到10Gb/s，其帶寬寬度為100M至1000M是必須的。不過(guò)就現(xiàn)有的分配情況來(lái)看，無(wú)線(xiàn)通信采用的頻率范圍只有700M至2GHz，其帶寬寬度并不滿(mǎn)足要求。由于這部分電波已經(jīng)全部被分配，并且用途較為明確，不僅涉及到在移動(dòng)終端中應(yīng)用，還涉及到在射電天文學(xué)、電視廣播、衛(wèi)星通信以及航空無(wú)線(xiàn)通信等領(lǐng)域中應(yīng)用，因此對(duì)于5G通信網(wǎng)絡(luò)而言，要想實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)通信，就必須要采用高頻電波，也就是其頻帶應(yīng)為3.5GHz或10GHz。但電波頻率的提高會(huì)縮短傳輸距離，這會(huì)增加遠(yuǎn)距離通信的難度，并且高頻電波有著較好的直線(xiàn)性能，在電波傳播過(guò)程中不易衍射，這使其遭遇障礙物時(shí)極易被阻擋。由此可見(jiàn)，高頻電波雖然有著很快的通信速度，不過(guò)其卻難以被用于手機(jī)電波，所以需要對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)進(jìn)行更加深入的研究，通過(guò)大規(guī)模MIMO技術(shù)天線(xiàn)的應(yīng)用，便成為唯一的解決方法。

二、基于5G技術(shù)的配電自動(dòng)化無(wú)線(xiàn)通信的實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵——MIMO技術(shù)

MIMO是Multiple-input Multiple-Output的簡(jiǎn)稱(chēng)，其又被稱(chēng)之為多輸入多輸出技術(shù)，該技術(shù)采用多個(gè)天線(xiàn)來(lái)實(shí)現(xiàn)電波收發(fā)。在5G技術(shù)中，大規(guī)模MIMO技術(shù)是其重要的核心技術(shù)，MIMO技術(shù)采用幾十乃至幾百個(gè)天線(xiàn)來(lái)進(jìn)行連動(dòng)，使波束能夠按照特定方向進(jìn)行發(fā)射。在高頻電波中需要應(yīng)用大規(guī)模MIMO技術(shù)，電波信號(hào)會(huì)利用波束成形技術(shù)來(lái)提高強(qiáng)度，以使移動(dòng)終端能夠接收到該電波。通常而言，5G技術(shù)所采用的電波頻率要比其他技術(shù)高的多，但電波頻率的提高會(huì)縮短傳輸距離?？紤]到大規(guī)模MIMO技術(shù)可按照指定方向來(lái)對(duì)電磁波進(jìn)行發(fā)射，這使得高頻信號(hào)在傳播過(guò)程中所產(chǎn)生的損耗能夠大大降低，進(jìn)而使其順利被移動(dòng)終端所接收。雖然大規(guī)模MIMO技術(shù)在5G技術(shù)中占據(jù)有重要的核心地位，但其卻仍舊存在高頻電波衍射困難的問(wèn)題，而這勢(shì)必會(huì)形成盲區(qū)，因此需要建立更多基站，也可將高頻電波與低頻電波進(jìn)行結(jié)合應(yīng)用，以確保電波能夠順利到達(dá)，使信號(hào)盲區(qū)得以減少。并且，對(duì)于5G技術(shù)而言，其通信速度要想提高至10Gb/s，便需要對(duì)其調(diào)制方式進(jìn)行改進(jìn)，使基站能夠分配給更多用戶(hù)，并且還要對(duì)更多新型設(shè)備進(jìn)行研發(fā)，使其能夠?qū)Ω哳l信號(hào)進(jìn)行接收。

三、基于5G技術(shù)的配電自動(dòng)化無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的應(yīng)用前景

（一）定向波束

對(duì)于4G技術(shù)來(lái)說(shuō)，其是通過(guò)天線(xiàn)來(lái)對(duì)相同信號(hào)進(jìn)行大范圍發(fā)射來(lái)實(shí)現(xiàn)傳輸?shù)?，?G技術(shù)則是通過(guò)波民形技術(shù)，以確保信號(hào)能夠在一個(gè)較為狹小的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定向發(fā)射。即配電自動(dòng)化無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)終端設(shè)備是不會(huì)對(duì)其他無(wú)關(guān)的電波進(jìn)行接收的，這可使通信環(huán)境得到極大改善。而且定向性波束在配電自動(dòng)化站點(diǎn)以及變電站通信中是具有很高適用性的。

（二）高帶寬傳輸

當(dāng)我國(guó)能夠普及新一代的超高速無(wú)線(xiàn)通信時(shí)，便可使無(wú)線(xiàn)通信不再受到變電站的限制，所有電力自動(dòng)化設(shè)備均能夠被其所涵蓋，而那時(shí)無(wú)論是變電站，還是輸電專(zhuān)業(yè)無(wú)人機(jī)、配電站巡視機(jī)器人等，均可接入到配電自動(dòng)化無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中。例如，在輸電專(zhuān)業(yè)無(wú)人機(jī)中，可將無(wú)人機(jī)所在的地理位置信息和周邊環(huán)境信息進(jìn)行不間斷發(fā)送，或是由調(diào)度控制中心來(lái)確定桿塔情況。在將5G技術(shù)應(yīng)用于配電自動(dòng)化無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中以后，利用GPS傳感器，能夠使工程人員對(duì)電力設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)查看，并可對(duì)影像、圖片、文字等大量數(shù)據(jù)進(jìn)行一次性的發(fā)送與接收。除此之外，在配電自動(dòng)化無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中，還可在終端設(shè)備上植入通信光纜資源，通過(guò)智能定位來(lái)確定故障點(diǎn)，進(jìn)而使檢修人員能夠第一時(shí)間找到故障位置。

結(jié)語(yǔ)

總而言之，隨著5G技術(shù)的不斷推廣與應(yīng)用，其必將在移動(dòng)公網(wǎng)中取得更大的基站建設(shè)規(guī)模，針對(duì)變電站均勻分布以及配電自動(dòng)化站點(diǎn)的密集分布特點(diǎn)，能夠使電力通信網(wǎng)資源得到有效改善，而信道帶寬的進(jìn)一步豐富，也勢(shì)必會(huì)使各種電力設(shè)備能夠以空間分布特點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)并入，進(jìn)而打造出一個(gè)完整的配電物聯(lián)網(wǎng)。