杜竞峰，吴永旺，杨伟华
昆明地铁运营有限公司 云南省昆明市 650000
摘要：通信技术是轨道交通系统中的重要技术之一，其引用情况也会直接影响轨道交通运行的安全与稳定性。因此，在开展城市轨道交通工程建设工作时，须重视无线通信技术的有效应用，提高轨道交通通信的业务水平。鉴于此，文章分析了现代化通信技术在轨道交通中的应用，以供参考。
关键词：轨道交通；通信技术；应用措施
1无线通信技术概述
在城市轨道交通建设中，应用无线通信技术可获取乘客信息，监控轨道交通的实际运行情况，可根据列车的具体运行情况对列车调度方案进行优化与改进，提升列车调度工作的合理性，确保调度工作可满足轨道交通通信需求，主要包括车载CCTV、信号系统、通信技术等各个环节。乘客的网络与通信业务主要通过公用无线网络系统实现，但公用无线网络系统的可靠性较低，无法满足列车运行中的通信需求。轨道交通的公安无线通信系统可靠性、稳定性更强，在轨道交通运行过程中出现紧急事故时，可快速与外界进行实时联系，方便对紧急事故进行迅速处理。目前，城市轨道交通中常用的通信网络特点突出，运载量较大、速度较快，可为乘客提供相应的通信网络服务，且其安全性、环保性更强，可减少通信网络在应用过程中的环境污染情况。
2无线通信技术在轨道交通行业中的应用
2.1、ZigBee技术
ZigBee技术属于一种低功耗的局域网协议。与其他无线通信技术相比，ZigBee技术功耗及成本相对较低，但其容量和安全性较高，是一种中短距离的无线通信技术。一般情况下，在10~100m间能够满足通信需求，利用一些方法提高其发射功率，可以增加其通信距离，使通信距离变为1000~3000m左右。除此之外，ZigBee的响应速度较快，从睡眠状态转换到运行状态的时间为15ms，将节点连接进入网络的时间为30ms。城市轨道交通运行过程中，备电系统处于电池状态时，会对轨道交通的供电系统产生影响。因此，在电池数量相对较多的情况下，仅利用电缆完成通信可能会导致其操作难度、成本增加。利用ZigBee技术不仅能够保证通信数据稳定传输，还可以降低操作难度、应用成本。
2.2、LTE技术
在无线通信技术应用过程中，LTE技术是一种不断演变发展而形成的新技术类型，利用结合正交频分复用技术以及多信道输入输出技术，其作用效果能够减小多径衰弱，提高无线频道的综合利用效率，保证无线网络数据的传输处理效率和能力。LTE技术在应用过程中形成的通信系统主要以分组域实时完成业务管理为目标，在LTE设备运行过程中，可有效避免不同传输设备射频信号产生的干况。
2.3、SDH技术
在城市轨道交通运行中应用通信系统时，信息传输系统是核心部分，设计信息传输系统过程中应保证应用的稳定性、安全性，同时应根据当前的先进技术发展方向，提高其创新性，确保设计的信息系统满足轨道交通未来发展过程中的通信需求。目前，SDH技术已经比较成熟完善，在操作过程中可靠性较高。利用SDH技术，可以保证点对点、点对多点数据信号传输的效果。在实际应用过程中，SDH技术仍然存在一些问题，但可以将SDH技术与IP技术进行综合应用，有利于弥补SDH技术存在的缺陷，并可以突出IP技术的应用优势。
2.4、WiFi技术
现阶段，WiFi技术是使用最为广泛的无线通信技术之一，在轨道交通的通信系统中应用WiFi技术有明显优势。WiFi技术具有较强的灵活性、可靠性，但在实际的应用中需要降低WiFi技术受到的干扰问题，确保该技术在轨道交通中的正常应用。
第一，设置固定频段，将频段固定为5.8GHz，可减少其他因素对其产生的干扰，但频段固定后，设备无法有效联系2.4GHz智能终端，会对WiFi的未来发展产生影响。第二，充分发挥PIDS和CBTC系统的应用优势。但在应用过程中需要改造升级地铁通信系统，因此，执行难度相对较大。第三，促进技术创新与发展。在城市轨道交通建设中，需要加强专业性WiFi技术的创新研发。例如，将WiFi与轨道交通信息系统分别设置在不同的信道中，可有效避免干扰的情况。
2.5、5G技术
5G是基于4G延伸的移动通信技术。轨道交通车地无线通信作为保障安全运营的重要环节，承载了以下生产业务：基于通信的列车运行控制系统，完成对车辆安全行驶的控制功能；列车运行状态监测系统，用于保障车辆运行期间关键设备系统的安全运转；车载视频监控系统，用于列车内视频图像实时上传。轨道交通中应用5G通信技术具有以下方面优势：（1）小基站。由于传统的基站中心式业务已经没有办法符合不同环境下用户对于移动通信业务的使用标准境，不仅如此，传统的基站中心式业务灵活性有待提升，而且需要很大的成本投入，使用5G技术的小基站可以成功的拓宽网络接入方式，转变现阶段的通信情况。小基站比较适合应用于跟短途的直接通信，其信道质量相对来说比较高，具有很高的数据传输速率，同时还具有低功能以及低延时的优点，除此之外，通过通信终端的大范围分布，可以在很大程度上强化信息通信的覆盖率，确保频谱资源的利用率。（2）新式天线.其主要是将以往的2D模式天线阵列通过开拓的方式，转化成为3D模式天线阵列，从而形成新颖技术，这样不仅可以符合多用户信息波束智能通信，减小用户信息之间的影响，同时还能够综合技术以及毫米波优化信号的覆盖问题。全双工指的是同频同时，不仅能够优化传统频谱资源的使用限制，同时还能够让频谱资源得到更加灵活的使用，通过理论计算，能够在很大程度上提高空口频谱的通信效率。（3）网络新型架构。采用处理集中化以及无线电合作的方式，在云计算的接入式新型网架构的支持下，可以在很大程度上减小杂乱信息带来的影响，从而降低设备消耗的功率，强化通信频谱的效率，除此之外，能够让智能化组网的动态使用更加方便。
3无线通信技术的未来发展趋势
在我国未来的轨道交通无线通信系统发展和应用过程中，很多因素均会对其产生影响，特别是一些不可控的因素，会导致无线通信系统的应用出现问题。需要根据当前的无线通信系统结合我国轨道交通的通信需求，选择更科学、更合理的设计理念，使无线通信系统适应不同的运行环境，确保轨道交通系统的安全性、稳定性。未来无线通信系统发展中，需要优化各个设备的接口，促进轨道交通信息传输系统与通信接口的有效结合，推动子系统的更新与升级，提升无线通信技术在轨道交通中的应用水平，提高轨道交通通信系统的社会效益与经济效益。
结语
综上所述，随着轨道交通的深入应用将发挥越来越重要的作用，推动城市轨道交通更加自动化、智能化、系统化、绿色化。目前，现代化通信技术在轨道交通中应用逐渐广泛。轨道交通部门需要进一步了解通信技术在城市轨道交通中应用的可行性，不断的拓宽新思路，并在不断研发与实践下进行相应的论证，最终使新型通信技术能够在城市轨道交通中大规模应用，构建更加全面的地铁运营平台，发挥其更大能效。
参考文献
[1]毛磊,翟浩杰,尹尚国.5G在轨道交通行业的应用探讨[J].移动通信,2020.
[2]黄霁.5G无线通信技术在城市轨道交通中的应用探讨[J].都市快轨交通,2019,032(005):33-37.
[3]张泽驰.城市轨道交通中5G通信技术的运用探讨[J].通讯世界,2019(6):22-23.
[4]莫艺.无线通信技术在轨道交通列控系统中的应用探讨[J].数字化用户，2018，24（23）：9.
[5]冯杰，赵耀宗.LTE-M系统可靠性研究及综合承载设计探究[J].工程建设与设计，2020（18）：84-85.