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，中国已成为推动构建全球5G产业发展生态圈的引领者。5G电力应急通信装置是融合多种功能及技术的高度集成设备，符合当前信息与通信技术多领域融合的发展趋势，其适用于通信终端分布广、节点分散等情况，可广泛应用于用电信息采集、配电自动化、能效管理、分布式能源接入及移动作业等场景，同时支持高带宽业务传输，如视频业务、应急抢险业务、生产信息传输等。备受全球范围内各行各业关注。
1电力应急通信中通信系统的组网结构
1.1针对突发或重大事件监视的通信系统使用要求
通信系统又称为电信系统，一般由具备特定功能、相互作用、相互依赖的若干单元组成完成同一目标的有机整体。决定通信系统是否能够正常运行的主要因素在于两个方面，其一，稳定优质的电能供应；其二，保证信号正常传输。在一些特殊情况下（比如某地区出现地震、山体滑坡等灾害，导致人员受困、通信受阻，或是某地正在举办大规模集会型活动，或是召开重大会议，必须全程保持通信稳定度等），均需将电力通信系统临时升级到“应急”状态，确保通信顺畅。具体的要求如下：①应急通信系统必须能够支持预测和确认国家或地方级重大突发事件。②电信业务包含大量的数据通信业务、报警业务、出警业务。③工作环境根据突发事件的紧急程度，需要覆盖全国范围或能够沟通整个城市（管辖区域）。④系统设计目标：保证各类业务的处理质量，尽量提高网络资源的利用效率，极尽可能提升电信网络的安全性，信息内容除了相关人员外，原则上不可向他人泄露。
1.2现场指挥系统应该具备的功能与设备
紧急情况下的现场指挥系统必须具备的功能与设备如下：①电信业务方面，固定电话、固定会议电话、高清视频及图像；②现场应该临时搭建最高级别（相对）指挥所，配置最高级别支持度的应急通信网络。
1.3具体的组网结构
为了实现应急现场多个方位不同画面的同时直播信号传输，应按照如下方式组网。①常规情况下，由于通信基站处于正常工作状态，故在3G/4G蜂窝移动通信技术的支持下，信号经过基站的“转发”，可支持不同终端用户的通信需求。在紧急情况下，通信基站可能因被破坏（如遭遇地震、泥石流等而损毁），导致通信信号无法完成中转处理，或是在大型活动或重大会议现场，由于同时寻求通信连接的人数较多或是必须保证高质量的信号传输，导致基站无法承载如此庞大的需求当量，必须将性能更高的应急通信基站车开赴现场，实现现场终端设备与通信公网之间的中转。②只要上述环节的通信质量得以保证，即人们常规认知中的“外网”时刻处于有效连接状态，则应急现场的“内网”便可通过调制解调器，实现多通路的信号传输，同时满足多个用户的通信需求。
25G电力应急通信装置采用的关键技术
2.1业务QoS保障技术
5G电力应急通信装置的业务QoS保障技术采用基于云计算的QoS保障机制、面向下一代网络的移动无线互联网QoS自适应保障机制、移动无线互联网QoS的自适应保障机制，通过在源节点到目的节点间采用业务流量控制和业务路由控制来管控网络流量，避免网络堵塞。
2.2干扰抑制技术
为解决采取多模多频传输方式时，因支持频段众多而导致的不同频段间干扰问题，利用空间隔离、数字滤波、选择保护频带、印制电路板的优化、邻道干扰抑制、扩频通信技术及正交频分复用技术共同实现对多模干扰的抑制。其中：1）空间隔离技术是将时域信号通过傅里叶变换、极化处理变换到频域、极化域（可称为空域），利用频域、空域或者频域-空域联合的隔离来弱化干扰信号。2）选择保护频带技术是利用在主要通信系统中设置的占用10%的频谱资源的保护频带，即利用系统各频道间的保护频带，通过将电力应急信号处理为窄带信号并迁移至各段保护频带的中心频率后进行信号传输，来保证不对两边的频带造成干扰。3）PCB的优化是通过设计高密度PCB，生成高频高速PCB来降低信号失真，提高信号质量。4）ACI抑制采用接收端的信号处理来实现，构建通信信道估计，搭建干扰信号重建支路，利用记忆多项式方式来估计信号传输的非线性参数，重建ACI信号，在接收信号中减去重建的干扰信号，完成ACI的抵消。5）扩频通信技术包括时域预测基础上、重叠变换基础上、变换域基础上及小波包变换基础上的窄带干扰抑制技术，通过扩频码调制，使所采用的信号频带宽度超过信息传输所需的带宽，在信号接收端应用同样的扩频码解调，完成信息数据传输过程。6）OFDM技术采用正交振幅调制、二进制移相键控及每秒查询率调制方式，通过信道编码，在通信系统中应用交织编码、RS码及卷积码进行纠错编码，并将高频率的数据流划分为多个低速率的子数据流，按照并行方式实现数据流的信道传输，来提高信道传输的抗噪性能，避免信道传输受到脉冲干扰影响。
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。
2.4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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