农有团
南宁轨道交通集团有限公司 广西 南宁市 530001
摘要：当前5G通信技术逐渐的普及开来，开放了更多的5G试点，对城市交通轨道中5G通信技术的应用研究也有了一定的突破，同时也获得了更大的发展空间和平台。怎样保证城市轨道交通中更加安全的应用5G通信技术，同时确保通信技术应用中具有足够的稳定性，已经成为当前城市轨道交通工程中应用5G通信技术的重点。基于此，本文首先分析了城市轨道交通中应用5G通信技术的可行性，接着具体阐述了城市轨道交通中5G通信技术的应用，希望能给有关人员可供参考之处。
关键词：5G通信技术；城市轨道；应用分析
1.引言
在当前社会快速发展的背景下，5G通信技术有了较为广阔的应用，能够为人们的生产生活提供更大的便利条件，人们能够更为便捷的了解各方面的信息内容，同时也为城市轨道交通领域的进一步发展提供了更大的可能。通过应用5G通信技术，城市轨道交通的稳定性和安全性显著提高。怎样更好在城市轨道交通中发挥5G通信技术的优势和作用是当前研究人员所面临的重要问题，因此在现阶段加强这方面的研究是十分有必要的。
2.5G的特点及优势
当前5G通信技术发展迅速，逐渐成为通信领域未来主要的发展趋势，具体来说，5G通信技术主要有以下四方面特点。第一，有利于提高用户体验，加强技术创新。在5G通信技术应用中，其技术指标主要有传输速率、延时、流量、交互、虚拟现实等等。第二，相比于传统的移动通信技术，5G核心技术不再是点对点的信道传输和物理层，而是实现了多点传输，实现了技术架构的创新和提升，能够给用户带来全新的通信体验。第三，更多的高频段频率资源被应用在5G网络当中，但是其无线电波传输能力相对不高，因此有线、无线相结合的方式将有所应用。第四，5G网络拥有“软”配置能力。对于通信运营商来说能够以用户的具体需求为基础来对网络资源进行灵活的调整，从而使网络运营成本有所降低。
3.城市轨道交通中应用5G通信技术的可行性
3.1数据传输速度及效率
在城市轨道交通中应用5G通信技术，必须要充分考虑到轨道工程的实际运行频率和次数，以及数据的传输效率和传输传输速度，同时这些因素也是5G通信技术应用的安全性以及应用质量的主要影响因素。因此在研究5G通信技术应用可行性时必须要去那面的分析数据传输效率和速度。5G通信技术应用中理论的传输速度最大值为10Gb/s，采用同频双工模式来进行数据的传输，因此，就5G技术的理论研究情况以及轨道交通通信技术应用情况来看，5G通信技术的应用具有较高的可行性。
3.2硬件产品方面
在当前阶段，我国城市轨道交通中的通信技术主要采用无线通信、有线通信以及4G通信集中方式，在硬件方面已经相对较为成熟，为城市轨道交通安全提供有利基础。因此，硬件产品支持的可行性也是城市轨道交通中所需要考虑的重要因素之一。就目前来说，无论是理论研究还是产品制作，其知识产权和生产能力都较为完全，同时5G基础设施逐渐普及，基础设施部署工作越来越深入，因此可以说，在产品供应以及基础支持方面，城市轨道交通中的5G通信技术应用有着较高的可行性。
3.3技术成熟度方面
对于城市轨道交通来说，从属性方面来进行分析，安全性为应用中需要主要考虑的因素之一。在工程运行中，通信技术是整个工程的基础核心部分，5G技术在城市轨道交通中的应用越来越成熟，这也是应用这项技术可行性主要的研究方向。当前5G试点项目逐渐深入，其中以中国移动为首，移动通信供应商的体验服务和办理服务更加全面。
3.4应用场景方面
在5G通信技术发展过程中要不断加强应用场景的探索和实践，这也是技术研究的主要途径。在实际的城市轨道交通中会存在较多的干扰信号，需要传输较多的通信数据，因此也必须要重视5G通信技术应用场景的可行性研究。
4.5G通信技术在城市轨道交通中的应用分析
4.1在高速通信中的应用
在当前阶段，城市轨道交通通常采用的都是频段为1785～1805MHz的LTE-M系统。但是对于不同地区来说，其频率资源的实际使用会存在一定的限制，因此在城市轨道交通中往往只允许使用10MHz宽带。为了给信息系统的可靠性和安全性提供有效保障，往往将10MHz宽带分为A、B双网冗余来进行通信。对于集群调度业务来说通常没有较为详细的要求和固定，但是一般都要结合现场的实际测量需求，确保单路高清视频小于4Mbit/s。在业务最小单位的前提下，5MHz宽带的LET-M通信速率已经无能满足当前开展业务设计的实际需求，特别是当前需要同时发展多项业务，例如在同一小区内的多辆汽车通信传输和视频传输，在这样的情况下单网承运已经不能适合多辆列车的情况，而扩展业务存在一定的空间限制。为了合理解决这一问题便可以采用5G通信技术。5G通信技术中涉及到不同类型的技术，频谱效率有所增加，同时在原基础上显著提高通信速率。
另外，5G通信技术还有更高的频段，有效缓解频谱资源紧张，从而更好的进行短距离通信和高速通信。与4G通信技术相比，5G技术的频谱效率显著提高，大约提升5到10倍。因此可以说，5G通信技术一方面能够促进单网的多种业务承载，另一方面也能有效增加多路高清视频，将新线网络设计进行简化，保障后续相关工作。应用5G通信技术，不但能够简化城市交通轨道施工，同时还有利于空间改造，更为便利。
4.2在端到端通信中的应用
在当前阶段，城市轨道交通大多采用CBTC列车的相关控制系统，为了避免出现轨道旁网络的故障问题，从而造成降级行驶和停运问题，要在其运行线路中设计好A、B独立的车地通信网络，同时彼此之间互为冗余，提高实际的通信效果。但是采用这种方式需要设置一定的轨道旁通信设施，因此导致建设成本有所增加，工期变长，同时后续的维护保养工作存在一定的难度，制约老旧线路的改造。为了有效解决上述问题，可以在城市轨道交通中应用5G通信技术。通过5G的端到端通信技术，可以不经基站中转而实现数据通信。可以将端到端通信看做是一种冗余通信方式，即使轨道旁的网络发生问题，仍然能够实现列车之间的通信和连接，从而获取相应的运行状况及其位置情况，保障列车运行安全。端到端通信技术能够大幅度提高列车运行的可靠和安全性，同时列车的运行效率也有所提高。
4.3大规模天线列阵中的应用
在大规模天线列阵中可以更好的体现出5G通信的优势。通过天线空分特性，在时频资源相同的条件下能够为不同的用户提供相关服务，一方面能够使得频率效率有所提高，另一方面也能有效提高数据传输的可靠性及其效率。应用5G通信技术有利于解决城市轨道交通中的设备接入限制，利用波束赋形，使列车抗干扰能力有所提高，确保波束传播时方向性较强，同时追踪列车轨迹和位置，为行车安全提供保障。
4.4在绿色通信中的应用
当前我国通信技术发展迅速，同时也面临着更为严重的能耗问题。资源和环境的保护问题已经成为我国的重点研究对象之一。作为城市发展规划的重要内容，轨道交通要在绿色通信上起到一定的带动作用，完善和优化网络建设，减少能量的实际损耗，从而更好的保护环境。在资源调度、网络部署优化方面应用5G通信技术，是在保证系统安全稳定前提下提高运行效率的重要做事，保障城市健康发展。
4.结束语
当前5G通信技术的突破和发展给人们的生产生活提供了更为广阔的发展空间，同时工作和生活更为便利，这对城市交通发展的影响至关重要。为了更好的发展城市轨道交通，要结合5G通信技术的优势并加以利用，为列车运行的稳定性和安全性提供有效保障。
参考文献
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作者简介：农有团，笔名兰亭序，男，1986年7月19日生，本科学历，长期从事轨道交通通信系统的施工维护应用等工作。