《5G通信技术在城市轨道交通中的应用探析》
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摘 要 信息技术的革新与普及为通信的发展带来了新的应用前景,5G 通信技术的研发与应用就是最好的证明.目前,5G 通信技术以其移动性较高、信号稳定性较强、覆盖范围较广等特点渐渐被运用到城市通信中来.本文以城市轨道交通中的5G 通信技术为立足点,探讨我国5G 通信技术的优势与该技术推广的必要性,从而得出5G 通信技术应用需要进一步发展的一般性结论,仅供参考.
关键词 5G通信;城市轨道;应用
随着通信技术的不断发展,我国信息化水平的不断提高,过往的通信技术已经渐渐不能满足人们的日常生活需要,5G 通信技术由此应运而生.在过去的城市通信运用中,轨道交通的通信服务呈现出信号断联、速度慢、稳定性较差等特点[1],不利于乘客们通信生活的正常进行,严重时还会影响到列车的正常运营无法保障乘客的生命安全.而5G 通信技术在现阶段的发展中,不仅优化了过去存在的网络框架缺陷,还在此基础上合理调度了网络资源,有效降低了通信带来的耗能,提升了通信质量.因此,探讨5G 通信技术在城市轨道交通中的运用十分有必要.
15G通信技术的概念及优势
5G移动通信技术是在4G 移动通信技术的基础上进行信息处理能力的改造和创新的产物,该技术的主要特点是信息传输规模大、多点无线传输、信号稳定且快速等[2].5G移动通信技术相较于4G 移动通信技术,具有十分鲜明的优势：①5G移动通信技术通过技术的创新来提高用户的体验,如虚拟现实、交互式游戏、网络速度、3D应用等都是重要的评价技术指标;②5G移动通信技术的重心由4G 移动通信技术的点对点转向为多点传输,更依赖于多天线、多区域组网而不是单一的物理层来实现;③5G 移动通信技术也在技术架构上有所创新,将更多的高频段频谱资源运用进来[3];④5G移动通信技术更为灵活,拥有“软”配置功能,可根据用户具体需求整合相应的网络资源,有效降低运营成本.
25G通信技术运用在城市轨道交通中的必要性
相较于有线通信系统,无线通信系统拥有通信即时、运营成本较低、能够满足不同运营环境对通信的要求等优点,在城市轨道交通中已经得到了普遍运用.我国城市轨道现已全面应用2.4GHz频段,并用WLAN技术完成了车地无线网络的构建.特别是在上海、深圳、广州等地已经将LTE技术与CBTC系统相搭配运用在城市轨道中去,且在列车控制系统中单独建立了LTE网络以提高运行的安全性.其实,除了国内地铁CBTC、PIS等常见交通通信系统之外,车辆监测的相关数据传输也需要利用无线通信来实现.而且,随着未来轨道交通的发展,大量数据的传输如何实现稳定、快速、安全、经济,都需要先进的信息通信技术作为保障,因此,5G移动通信技术在城市轨道交通中的运用是大势所趋.
35G通信技术在城市轨道交通中的应用探讨
3.1 5G通信技术在城市轨道交通中的作用
5G通信技术由于正处于发展阶段,并未在城市轨道交通中普遍应用.就目前阶段,5G通信技术最先被运用在轨道车辆的控制系统中.5G通信技术带来的D2D通信功能能够使车辆之前的通信摆脱基站的束缚,实现相互间的直接通信,这就保证了信息传递更为迅速,减少了延迟的可能[4].除此之外,5G通信技术使列车网络链更为可靠,其在交通系统终端中的应用,能够设备与设备之间互相成为通信链路,彼此成就,缩短了信息传递的周期,同时也使列车通信设备的维护工作化繁为简,将通信的能耗降低,实现城市轨道交通的绿色通信.
3.2 5G通信技术在城市轨道交通中的应用
虽然5G通信技术存在诸多优点,但是在实际应用中还是存在不少问题.①想要5G通信技术的畅快运行,需要在通信环境下安装大量天线阵子单元以提供硬件保障,然而较大的设备体积无法在列车或者轨道上安装.②5G的频点目前在国际上未有统一的标准,我国使用的是毫米波段,该频段需要借助低功耗的设备才能得以实现,这意味着仍旧需要在列车和轨道上安装大量的低功耗设备.③由于当前5G通信技术并不十分成熟,因此会存在信息泄露、相关硬件设备支持不足而导致的网络系统运行不够稳定等情况,这也在无形中加大了技术人员维护难度.针对以上问题,5G通信技术在城市轨道交通中的具体运用,需要按照循序渐进的基本原则,以列车安全运行为第一.
5G通信技术的应用可以参考4G通信技术应用的相关经验.神华铁路自2011年启用4G通信技术测试后,总耗时5年左右才将该通信技术在轨道交通上得到普遍推广应用[5].那么由此可以看出,无线通信设备与系统的研发周期较长,需要大量资源作为支撑.当前5G通信技术正处于发展阶段,对于正在使用LTE网络与Wi-Fi网络的城市轨道交通来说,应用到实际,还有很长一段时间,需要充分考虑其技术的可实施性.当前,将4G通信技术与较为成熟的5G通信功能融合起来,根據各个城市轨道交通的通信特点,具体规划和布局,充分优化通信资源,才是比较理想的通信措施.
4结束语
5G通信技术代替4G通信技术是大势所趋,也是人们对于通信要求提高的必要选择.由于无线技术的研究与开发是一个较为漫长的过程,需要大量的人才、资金的投入.因此,想要5G通信技术快速在城市轨道交通中普遍推广,需要高校培养相应的人才,社会各界给予试验场地、资金等资源的支持.在未来,5G通信技术到来相较4G通信技术来说,会给人类生活带来更为翻天覆地的变化.
参考文献
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[4] 高聪,宋立臣,裴曌宇.5G通信技术在城市轨道交通中的应用研究[J].信息系统工程,2019,（6）：155.
[5] 高翔.5G移动通信技术在城市轨道交通车地无线通信系统中的应用[J].城市轨道交通研究,2018,21（S2）：61-64.
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通信和城市轨道交通引用文献:
[1] 通信和城市轨道交通论文写作技巧范文 通信和城市轨道交通类有关专升本毕业论文范文10000字
[2] 通信和城市轨道交通本科论文范文 通信和城市轨道交通在职研究生论文范文5000字
[3] 通信和城市轨道交通在职开题报告范文 通信和城市轨道交通大学毕业论文范文2万字
