郭行
宁波市轨道交通集团有限公司运营分公司
摘要：针对当前的城市轨道交通的发展情况来看，在分析5G网络的特点的基础上，多角度分析了5G应用在城市轨道交通中应该注意的问题，以及未来的发展趋势等情况，希望对于今后全方位提升5G在城市轨道交通中应用水平，为今后的现代化城市交通发展奠定良好的基础。
关键词：5G技术，城市轨道交通，无线通信传输，应用趋势
1 引言
在信息化时代背景下，5G则是不可忽视的移动通信系统，特别是在资源利用率、频谱利用率等方面具有较高的水平，其具有频谱利用率高、通信性能良好、能耗低等特点，在逐步的发展和成熟过程中，也正在朝着自动化、智能化等方向发展。其在城市轨道交通范围中有着广泛的应用前景，则就需要我们结合城市轨道交通的特点进行深入的探讨。
2 5G的特点
结合我国通信行业的发展特点，5G所表现出特点如下：
第一，相比于传统移动通信系统来说，5G技术除了信道编译码、点到点的物理层传输方面的内容之外，更多则是体现出现代化通信发展中的多小区、多天线、多用户、多点的发展方向，希望能有效实现系统性能大大提升；
第二，5G研究工作更加突出用户体验工作方面的加强，特别是能够关注到新时代背景下的网络吞吐速率、传输时延、交互式游戏、虚拟现实等方面的内容，这些都是影响到5G性能的重要指标。
第三，在实践应用的过程中，高频段频谱资源应用在5G范围越来越广泛，考虑到如何有效不断提升高频段无线电波穿透能力，进一步实现有线和无线的融合发展等，这些将被广为广泛的应用。
第四，未来更加重视可“软”配置的5G无线网络的发展，结合实际需求有效进行网络资源的合理化调整，从而有效控制实际网络运营成本。
3 5G应用前景分析
3.1 5G的关键技术
（1）SG网络的安全性
5G网络能较好地适用于多种场景应用中，能体现出垂直行业与移动网络的融合发展特点，特别是能够满足多元化的接入方式。借助于按需方式的安全保护策略，能有效实现场景中的业务延时、生命周期的要求，实现用户的隐私保护。
（2）更高的无线频段
在通信技术的发展中，5G必将朝着高频率阶段发展，尤其为毫米波频段，其具备大量资源且有着较大的连续带宽。
（3）多天线传输技术
借助于大规模天线阵列技术，能满足多用户服务的要求。为了满足更快的数据下载速度以及小区容量的要求，则应结合实际来增强MIMO天线的功能。
（4）密集网络技术
借助于密集网络技术则有效保障满足小区网络部署的加密化要求，这样能实现5G技术网络容量的有效提升，实现较强的抗干扰能力，从而保障实现提升边缘用户在实际中的网络性能要求。
3.2 5G在城市轨道交通的应用发展趋势分析
(1) 技术发展趋势分析
城市轨道交通发展的过程中，一定要中信息技术的发展，借助于5G通信网络、物联网、移动互联网的优势，能有效促进城市轨道交通信息化和智能化的发展。
结合城市轨道交通无线通信的发展过程进行分析，车地无线传输则是其中非常重要的组成部分，以便更好地服务于城市轨道交通行业的长生命周期、高可靠性发展的要求。随着信息技术的不断发展，从满足行业的发展要求来说，其并没有采用最新的通信信息技术，大都是体现出实用性的原则。在这样情况下，5G通信技术在城市轨道交通行业应用还存在一定的限制。
(2)需求分析
结合实用需求角度分析，结合CBTC、无线列调、PIS以及列车在途数据的相关内容进行分析，往往都是离不开图像、语音、非安全数据、安全数据等内容。具体来说，其中的图像、非安全数据等则意味着需要比较大的带宽情况。这样条件下，则应充分保障LTE-M的可用带宽，从实际出发，选择合适的安全策略、服务质量，从而符合实践中的多业务实际需求。
（3）技术特点分析
5G技术在进行带宽提升方面应用在城市轨道交通中则存在着一定的限制。为了保障满足大规模MIMO技术的实施，必将涉及到较大的天线安装空间，这样对于隧道、列车等实际情况来说，安装方面存在较大难度。
CBTC技术则是体现出物理上的独立的车地传输形式，从安全性控制的角度出发，实现和其他车地传输网络的相互隔离处理。其中，5G技术的安全性方面主要则是通过非物理隔离的虚拟隔离的方式，这样能有效结合实际需求来进行不同等级的服务工作，能否更好配合 CBTC则需要进一步探讨。
在5G频点方面，并没有太多的国际标准可以参考，大都是认为毫米波段能满足要求。考虑到隧道内通信距离设置为100-200m的实际情况，这种低功耗设备情况下，则意味着更多接入设备的部署，大量的设备则会造成通信系统管理、维护存在较大难度。借助于波导管技术的优势，能实现较好的传播特性要求，但具体的成本维护、设计等方面还存在一定问题。
（4） 产业发展趋势分析
无线通信系统在实践中具备前期投入大、技术难度高、研发周期长等特点，随着我国的轨道交通行业的快速发展，在具体的应用周期方面存在着比较长的情况。从实际情况来说，一定要具备较为雄厚的产业基础以及标准支撑，否则，即便无线通信技术再先进也难以适用于当前的轨道交通发展。部分DVB-T、HRC、Wi-max等，从技术方面具有一定的先进性，但难以形成相应的应用规模。当前，在地铁车地传输的过程中，借助于LTE和Wi-Fi技术也具有一定的可行性。
4 结语
综上所述，结合当前的5G技术的发展实际情况以及在各个行业发展情况，重点对于5G技术在轨道交通行业应用情况进行多角度的分析，从应用的必要性、充分性入手，之处在进行具体的实施性方面还有待进一步研究，特别是应该结合实际来重视5G技术中的无线频谱带宽、安全性以及隧道传播特性等方面的内容，这样才能更好地符合新时代背景下的城市轨道交通行业的发展要求，符合现代化城市建设的基本要求。
参考文献：
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