5G 通信技術(shù)在城市軌道交通中的應用

孫大峰

本溪電信工程局 遼寧本溪 117000

隨著信息技術(shù)化時代的到來，我國的移動通信需求也在不斷的提高。而新一代5G 通信技術(shù)的出現(xiàn)，在一定的程度上滿足了人們對通信的需求。特別是5G 通信技術(shù)在我國城市軌道交通過程中的應用，它不僅為乘客們的通話提供了便利，還在一定程度上提高了城市軌道交通系統(tǒng)的安全性、可靠性和穩(wěn)定性，從而為乘客們的生命安全也提供了一定的保障，促進了我國城市軌道在未來科技中的穩(wěn)定發(fā)展。

1 5G 通信技術(shù)的含義

5G 通信技術(shù)是基于4G 的移動通信技術(shù)，又比4G 的移動通信技術(shù)高的一種新一代發(fā)展的產(chǎn)物。在信息技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，5G 通信技術(shù)的發(fā)展也非常迅速，它為移動通信用戶之間的傳輸?shù)於肆己玫幕A。5G 通過應用各種集成技術(shù)和先進的信息技術(shù)，讓其系統(tǒng)效率得以提高。它在4G 的移動通信技術(shù)的基礎上，又增加了信息資源的處理能力，有效降低其生產(chǎn)能力，充分滿足通信市場發(fā)展的需求，間接推動了新科技革命的發(fā)展。在我國通信技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，雖然5G 通信技術(shù)沒有完全和正式的被應用，但它已經(jīng)應用到城市軌道發(fā)展的各個方面。與4G 通信技術(shù)相比，5G 通信技術(shù)的設備不僅僅限于手機和平板電腦等軟件，它還包括許多便攜式的電子設備[1]。

2 5G 通信技術(shù)的優(yōu)勢

2.1 毫米波

通常是指移動通信應用高頻段，這也是尤為重要的發(fā)展趨勢。其優(yōu)勢就是具有足夠的可利用帶寬，便捷式小型設備天線和天下增益高等毫米波通信優(yōu)勢。

2.2 小基站

因為以往基站中心式業(yè)務現(xiàn)已無法滿足不同環(huán)境下用戶對移動通信業(yè)務的應用需求，除此之外，缺少靈活性，耗資巨大，5G 技術(shù)應用的小基站可成功開拓網(wǎng)絡接入方式，改變當前通信情況。小基站比較適用與短途直接通信，并且具有較高的信道質(zhì)量，可實現(xiàn)快速的數(shù)據(jù)傳輸速率和低時延與低功能等優(yōu)勢。

2.3 新式天線

新式天線主要是指把傳統(tǒng)2D 模式天線陣列經(jīng)過開拓變成3D模式天線陣列，進而形成新穎技術(shù)，不但能夠滿足多用戶信息波束智能通信，降低用戶之間信息的干擾，還可以充分結(jié)合技術(shù)和毫米波有效改善信號的覆蓋問題。全雙工主要是指同頻同時，不但可以改善以往頻譜資源的應用約束，使頻譜資源得以更為靈活的運用，而理論計算的利用可將空口頻譜的通信效率提高一倍[2]。

2.4 網(wǎng)絡新型架構(gòu)

通過處理集中化、無線電協(xié)作方式、云計算的接入式新型網(wǎng)架構(gòu)的支持，有效降低雜亂信息帶來的干擾、減小設備功率消耗、提高通信頻譜效率，不僅如此，智能化組網(wǎng)的動態(tài)利用更為便捷。

3 5G 通信技術(shù)在城市化交通軌道中所存在的問題

3.1 沒有得到完全的應用

5G 通信技術(shù)目前最重要的特點是節(jié)約資源和提高傳輸效率。然而，在它在城市軌道交通的應用過程中，安全性無法得到保證，尤其是在網(wǎng)絡信息安全領(lǐng)域。因此，相關(guān)的科技人員應該清楚我國目前正處于資源稀缺階段，如果不讓5G 通信技術(shù)在城市軌道交通系統(tǒng)中得到充分的應用，這將不利于我國通信技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展[3]。

3.2 對5G 通信技術(shù)的應用還不完全

目前，由于5G 通信技術(shù)正處于發(fā)展階段，它在實際的應用過程中會遇到許多問題。因此，相關(guān)的人員在應用5G 通信技術(shù)的時候，需要遵循循序漸進的原則，從而提高技術(shù)的應用性和可擴展性。當5G 網(wǎng)絡發(fā)生事故時，要及時的轉(zhuǎn)移到其他設備上保持通信，從而保證列車運行的安全，讓5G 通信技術(shù)在城市軌道的發(fā)展中得到完全的應用。

4 5G 通信技術(shù)在軌道交通的應用

5G 通信技術(shù)當前正處在發(fā)展時期，在實踐中就會遇到各種問題，5G 通信技術(shù)應該遵照循序漸進的原則，提升技術(shù)的延展性與應用性，確保在4G 通信技術(shù)的基礎上實現(xiàn)系統(tǒng)的改造升級，在5G 網(wǎng)絡出現(xiàn)突發(fā)狀況時，就能立即轉(zhuǎn)到其他設備上維持正常的通訊，為列車的運行安全提供安全保障，有效提升通信技術(shù)的安全水平，推動通信資源的科學運用[4]。

4.1 無線通信技術(shù)

在城市軌道交通通信系統(tǒng)中，除了有線傳輸媒體以外的每一項信息傳輸都屬于無線通信。無線通信發(fā)揮的重要作用就是緊急處理與安全駕駛保障方面。這通常是因為無線通信能夠提供和移動救援人員與操作員的實時通信，也是和駕駛員通信的可靠性途徑。無線通信一般包含兩種類型的通信方法，即車輛間通信與地面通信。在車輛和地面的通信模式中，由于城市軌道交通的通信控制系統(tǒng)（CBTC）信令系統(tǒng)中的所有列車需要的上行鏈路與下行鏈路流水線速度的不斷提高，5G 通信技術(shù)已成為可能應用的方式。在車輛與車輛之間的通信過程中，為了成功降低信息的傳輸距離，就會對于通信網(wǎng)絡擁有較高的要求。在不久以后，5G 通信技術(shù)就會需要較為實際的定位。

4.2 有線通信技術(shù)的應用

傳輸系統(tǒng)作為城市軌道交通通信系統(tǒng)的重要支柱，其依靠著此系統(tǒng)傳輸進行每一項信息的傳輸。傳輸系統(tǒng)需要從自愈網(wǎng)絡中進行選擇，傳輸介質(zhì)需要選擇光纖通信介質(zhì)實施通信，才能為每一項信息都會為列車的順利與安全運行利用幫助，而分布式連接網(wǎng)絡系統(tǒng)也利用802.3 有限網(wǎng)絡，這將會為傳輸系統(tǒng)的實時性、可靠性、無障礙提供保障，就可以迅速并且飛速的為預防災害、救援、處理事故提供重要的通信服務保駕護航[5]。

5 結(jié)語

總之，5G 通信技術(shù)具有安全性高和可靠性強等優(yōu)點，它在城市軌道交通中的應用能有效的提高其系統(tǒng)的運作效率，減少系統(tǒng)的能量損失，降低城市軌道交通系統(tǒng)的部分運作成本，從而讓我國城市軌道的交通系統(tǒng)實現(xiàn)綠色通信，為促進我國城市軌道交通事業(yè)的發(fā)展打下堅實的基礎。