5G網(wǎng)絡在高速客專鐵路中的應用分析

黃凱

中國鐵建電氣化局集團北方工程有限公司 山西太原 030000

4G時代為5G時代的到來奠定了良好的基礎，使5G網(wǎng)絡的傳輸速度變得更快、更穩(wěn)定，如果將其與衛(wèi)星導航技術、無線技術等多種網(wǎng)絡技術相融合然后應用于高速客專鐵路中，可以提高其通訊系統(tǒng)的穩(wěn)定性、減少因承載力或周邊環(huán)境等原因?qū)W(wǎng)絡帶來的影響。這些網(wǎng)絡技術給高速客專鐵路運輸?shù)闹悄芑瘞砹丝赡埽W(wǎng)絡穩(wěn)定性以及定位準確性等優(yōu)點不僅提高了乘客乘車的舒適性，更是大大的提高了乘客出行的安全性[1]。

1 5G網(wǎng)絡概述

5G網(wǎng)絡作為第五代通信網(wǎng)絡，與以往的通信系統(tǒng)相比在功能上更加強化，是當下最先進的網(wǎng)絡方式。但是目前，5G網(wǎng)絡的普及還有待提高。無論使用哪種網(wǎng)絡，人們關注的焦點都是網(wǎng)絡的安全性，而5G的研發(fā)人員也是高度重視5G網(wǎng)絡的安全問題?，F(xiàn)如今，5G網(wǎng)絡具有傳輸速度快、穩(wěn)定性好以及能夠?qū)崿F(xiàn)高頻傳輸技術的特點。被廣泛的應用于數(shù)據(jù)傳輸、網(wǎng)絡兼容、協(xié)調(diào)規(guī)劃和各種業(yè)務中，全球各國都高度重視5G網(wǎng)絡的研發(fā)和使用，因此5G網(wǎng)絡與以往的網(wǎng)絡相比具有更好地發(fā)展空間和前景。

其次，5G網(wǎng)絡也可以稱之為是4G網(wǎng)絡的拓展與延伸，可以更好的促進移動互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的迅速發(fā)展。目前，在我國個別城市已經(jīng)開始進行5G 網(wǎng)絡的試運行，相信在不久的將來，5G網(wǎng)絡也將進行全面的推廣和普及。在運行上，5G網(wǎng)絡的成本更低、能耗也低并且可靠性高、安全性高，同時還能支持每小時500千米的終端速度。5G的這一優(yōu)點將會被應用到高速客專鐵路中，來推動我國的高速客專鐵路通信系統(tǒng)的發(fā)展。

2 5G網(wǎng)絡在高速客專鐵路中的應用分析

在我國的交通運輸中，鐵路運輸發(fā)揮了巨大的作用，承擔了一半的客運量?，F(xiàn)階段，我國在鐵路運輸?shù)陌l(fā)展上也是處于領先的水平，但是將移動通信系統(tǒng)應用到高速客專鐵路中也是存在一定的難度和挑戰(zhàn)，特別是隨著通信系統(tǒng)不斷升級和更新，人們對于移動系統(tǒng)在高速客專鐵路中的應用的研究也從未停止。而5G系統(tǒng)的到來將會為高速客專鐵路中的通信帶來全新的提升，下面將對5G系統(tǒng)對高速客專鐵路的智能管理系統(tǒng)、乘客用網(wǎng)和輔助式衛(wèi)星系統(tǒng)中的應用進行分析。

2.1 5G系統(tǒng)在高速客專鐵路中的智能管控中的應用

在高速客專鐵路中，高速通信系統(tǒng)對鐵路的運行起著不可小視的作用。在網(wǎng)絡和計算機技術迅速發(fā)展的今天，利用5G系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)高速客專鐵路的集中管理。在高速客專鐵路運行期間，應用5G系統(tǒng)進行智能調(diào)度和管理，提高工作效率。此外，由于5G系統(tǒng)具有高傳輸速率的特點可以為高速客專鐵路的運行情況進行實時監(jiān)控帶來了可能，利用鐵路列車自帶的檢測設備能夠?qū)崿F(xiàn)將路軌狀態(tài)和列車狀態(tài)的數(shù)據(jù)信息及時上傳到相應的數(shù)據(jù)庫中，然后通過數(shù)據(jù)分析，對可能出現(xiàn)的故障和隱患進行判斷，并根據(jù)故障和隱患制定出相應的解決方案，進而實現(xiàn)減少高速客專鐵路事故發(fā)生的幾率，更好地維護高速客專鐵路的安全行駛。其次，在5G系統(tǒng)中，端與端之間的延時是毫秒級的，連接設備的密度也比較大，能夠支持列車與列車、列車與路側設備之間的通信，可以更好地的保障列車緊急制動告警燈的功能，為自動安全控制和自動駕駛提供可能，在提高工作效率的同時更好的保障高速客專鐵路運行的安全。

2.2 5G系統(tǒng)在高速客專鐵路中乘客用網(wǎng)中的應用

現(xiàn)如今，人們生活在互聯(lián)網(wǎng)時代，信息技術與計算機技術的發(fā)展為人們的生活帶來了極大的便捷。隨著人們生活質(zhì)量和生活水平的提高，人們對于移動設備和移動網(wǎng)絡的使用也得到了普及。據(jù)有關數(shù)據(jù)統(tǒng)計，目前，移動設備的視頻觀看時長已經(jīng)占全球在線視頻觀看時長總時長的很大比例，在2017年時就已經(jīng)超過了50%，而在視頻效果和畫面質(zhì)量上也實現(xiàn)了從標清到超清的轉(zhuǎn)。而5G系統(tǒng)的到來可以進一步為用戶提供4K超高清的移動視頻體驗。在高速客專鐵路中，應用5G系統(tǒng)可以為廣大乘客提供超高清的移動設備視頻直播、通話、會議等服務。 此外在鐵路車站等人口密集的地方，可以將5G系統(tǒng)與WiFi進行融合組網(wǎng)，實現(xiàn)對5G系統(tǒng)的分流，更好地提高網(wǎng)絡連接的體驗。由于WiFi網(wǎng)絡具有成本低、易維護和方便接入的特點，可以對現(xiàn)階段的5G系統(tǒng)進行補充[2]。

2.3 5G系統(tǒng)在高速客專鐵路中輔助式衛(wèi)星定位系統(tǒng)中的應用

由于高速客專鐵路運行的特殊性，導致鐵路沿線所處的地形比較復雜，在運行過程中經(jīng)常會出現(xiàn)高層的建筑物、樹林、高山等，此外還需要穿越各種隧道、山洞和橋梁等。在列車行駛過程中，這些不可避免的物體會對衛(wèi)星信號產(chǎn)生影響，出現(xiàn)“丟星現(xiàn)象”。這時，5G系統(tǒng)就可以對信號的接收提供輔助，提高接收的靈敏度和速度。

由于5G系統(tǒng)可以對衛(wèi)星定位系統(tǒng)的信號接收進行輔助，實現(xiàn)對列車位置的精準定位。當列車需要進行定位時就會發(fā)出相應的信號，這時5G系統(tǒng)就可以在最短的時間內(nèi)將輔助式衛(wèi)星定位系統(tǒng)所獲取的定位信息和數(shù)據(jù)傳遞給列車，然后通過數(shù)據(jù)解算出列車的位置。在高速客專鐵路中應用5G系統(tǒng)可以實現(xiàn)對列車的精準定位，減輕衛(wèi)星信號被屏蔽的問題，還能夠?qū)崿F(xiàn)在衛(wèi)星信號較弱的地方對列車進行厘米級的精準定位[3]。

3 結語

綜上所述，5G時代的到來無疑是為人們的生活帶來更多的便利，5G系統(tǒng)較為突出的優(yōu)勢在于它的高速率、 低時延、高穩(wěn)定性等，這些優(yōu)勢使很多的問題都得到了高效的處理。5G系統(tǒng)對于高速客專鐵路通信來說是非常的適用的，5G系統(tǒng)的使用不僅有效的提升了網(wǎng)絡傳輸?shù)男?，使故障及時的得到了處理，還充分的改善了現(xiàn)有的高速客專鐵路通信系統(tǒng)，讓鐵路的運行更加穩(wěn)定安全?？偠灾?，在高速客專鐵路中5G系統(tǒng)的應用為乘客帶來了更高的安全性與更好的舒適性。