5G通信技术在城市轨道交通中的应用探讨

5G通信技术在城市轨道交通中的应用探讨

郭炫叶

洛阳市轨道交通集团有限责任公司   河南洛阳471000

摘要：随着城镇化进程的加快，我国重要基础设施建设取得了显著的成效。如今，我国不断提升的经济实力成为了城市轨道交通事业发展的坚强后盾。人们更加依赖城市轨道交通的同时，也对其提出了更高的使用需求，特别是轨道交通通信系统。然而智能化城市轨道交通通信系统的建立与完善并不是一项简单的工程。虽然目前城市轨道交通通信系统存在功能定位相对单一、通信网络不够完整、受众多因素影响等问题，但今后的发展中5G无线通信技术的应用将会越来越多，网络结构会不断优化，通信系统更加完整和可靠，我国城市轨道交通通信系统会向着智能化方向持续发展。本文就5G通信技术在城市轨道交通中的应用展开探讨。

关键词：5G通信技术；城市轨道交通；应用

引言

相对于4G技术而言，5G技术具有更高的速率和更低的时延，能够显著改善用户网络使用体验，再加上智能网络的支撑，可以更好地保障用户通信质量。除了传统的手机，广义上5G终端还可以包括而向消费市场的VR和各类可穿戴设备，同时还可以运用在无人机、物联网、智能物流等多个领域，实现网络化海量的终端输入。

1、5G通信技术优势

在应用5G技术的过程中，正是基于其较为合理的通信传输控制模式，能更好地满足用户的个性化需求，提高用户的使用体验，真正意义上实现交互式信息管理和传递模拟。另外，在5G技术实现多点传输的过程中，无需依靠单一的物理层，只需打造多天线、多区域组网的应用控制结构，加之其技术架构更加具有创新性，既能实现灵活性和稳定性兼具的应用目标，提高网络资源的利用率，也为通信项目成本监督管理创设良好的技术应用平台，维持可控化较好的通信应用环境。

2、从架构的角度来看，5G技术在架构过程中可以按

照服务化的模式来定义5G核心网，控制平而的NF使用功能通过服务化接口来展开信息交互。国际标准组织已经为5G技术制定了全新的网络系统架构，实现低时延、快传输的优势，提高连接密度，减少网络吞吐量。5G技术架构可以通过网络功能来完成端到端的系统流程，为用户提供访问和移动管理权限，进行数据的统一管理，达到健全服务器的功能。用户在数据安全的情况下可以完成服务发现、服务授权和服务建设的不同流程。5G技术在架构中定义的控制而主要由AMF和5MF共同组成，可以由用户平而转发功能来控制数据流量，用户而和控制端口通过通信协议和原则构成5G核心网络，5G核心网络的设计可以让传统服务的数据传输效率及性能有所上升。从设计原则的角度来看，5G网络的使用拆分了接入网和核心网，让接入网络和核心网络独自进入5G时代。这样的5G技术能够满足多元化的移动宽带设计需求，还可以促进5G技术三大场景的功能开发。此外，5G网络需要打造基础化的设施平台和网络架构，实现技术的创新与协调发展，优化网络部署。

3、5G通信技术在城市轨道交通中的应用

3.1端对端通信

第一，要从通信应用控制的角度出发，践行全过程质量管理机制，保证相应的管理模块和应用控制手段最优化，并且要合理优化列车的实际控制系统，从而维持完整的运行应用结构。结合相关实践研究可知，在通信网络设置的过程中，要结合5G移动通信技术标准实现设计和建设并行的控制模式，从而保证通信网络互为冗余处理模块，以满足通信应用的基本需求。第二，利用5G技术实现轨道交通实时性管理不仅能提升应用效能，还能针对列车线路存在的问题予以可控管理。首先，为了满足通信需求，在新线路设计和应用过程中会在目标轨道的两侧设置对应的通信设施。因此，要想保证设施安装的规范性和科学性，施工方就要额外支付相应的建设资金，这难免会产生经济成本。而若在应用5G通信技术进行实时性处理的过程中，配合多元化基站处理，尤其是选用智慧灯杆基站设定的方式，就能大大减少设施施工造成的经济损失。其次，配合城市轨道交通整体布局和规范要求，在落实5G移动通信技术处理方案的同时，就能顺利展开实时性维护和监督管理工作。第三，合理应用5G通信技术还能解决实践应用中存在的矛盾。一方面，在建立端对端通信技术体系的基础上，配合技术工作要求，就能对目标设备和设施的互通处理予以控制，确保基站作为信息和数据的中转站，打造高效、科学的数据应用约束平台，维持控制管理的基本水平。另一方面，一旦轨道两侧网络出现故障现象，5G通信技术依旧能支持列车与列车间的常规化通信。列车驾驶人员能借助对应的感知模块，着重了解车辆自身、对向车辆的运行状态和位置信息，从而以此作为后续决策制定的基本依据，为列车稳定运行和安全管理提供保障。

3.2全维可视

全维可视，实现车站站内外全维度的实景可视化，包括车站内部的设施设备、车站内的建筑空间、地面四小件以及周边的地理环境。通过竣工图纸、现场扫描测量、实景拍摄等多种手段搭建车站站内外的三维数字模型，三维数字模型关联其对应的属性信息、文档资料，为站内外导航、可视化管理提供基础数据。

3.3车联网通信中的运用

传统的车联网应用环境存在一些问题，主要体现在数据终端和信息支持层而，如果能够把5G技术运用在车联网的环境中，能够极大地改善传统车联网的弊端和不足之处，确保系统内部供电装置的稳定，使车辆得以安全运行。5G技术的使用能够为汽车增添数据信息采集和传输的综合功能，利用云中心对采集来的数据展开分析和调度，让车辆与交通管理部门之间形成交互联动，也为车辆管理部门提供高效、快捷的车辆管理方法。车联网技术能够满足用户的实际需求，为汽车自动驾驶提供保障，加强了现行驾驶管理力度，使今后的出行变得更加智能化、便捷化，从而节约时间，确保行驶安全。

3.4高效通信

第一，要在设置具体工作模式前完成基础调研分析工作，有效了解单路高清视频数据信息等，并且将其作为后续开展相应作业的基础依据，还要在联系实践的同时综合分析承载设计内容，提高整体应用效果。第二，要整合具体的资源结构，保证资源配比和资源应用工作都能落实到位。比如，小区内几辆车同时行驶，并都在进行通信传输。若是仅依靠单网承运相应的操作无法完全满足对应列车的通信传输需求，这就使得列车的业务拓展受到限制。此时，若利用5G技术实现信息传递通道的广覆盖，就能形成完整的频谱效率控制模式，从而依据实践应用管控提升处理效果。第三，在应用5G技术的过程中，匹配技术要点就能更好地满足频谱资源管控标准，积极实现短距离、高速通信的通信目标。在经过对比和调查分析后可知，相较于4G技术，5G技术能更好地承载业务工作目标，配合多路高清视频应用模式，全面维持新型网络应用环境的创新性，并更好地简化具体信息传播路径，确保轨道交通建设工作能在规范应用环境中有序开展。

结语

随着科技的进步和时代的发展，城市轨道交通通信系统得到了快速发展，人们也对系统的运行提出了更高要求。在城市轨道交通应用管理控制工作中，融合5G通信技术能在提升管理水平的同时，为交通安全性、稳定性的优化予以支持，建立信息交互及时、数据分析到位、故障评估准确的管控体系，为城市轨道交通可持续发展奠定坚实基础。

参考文献

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[4]董炜，周云.5G通信技术在城市轨道交通视频监控系统中的应用[J].城市轨道交通研究，2020（2）：153-155.

作者简介：郭炫叶，男，汉族，本科文化，河南省郑州市二七区人，1994年01月12日出生，2016年09月参加工作，现任洛阳市轨道交通集团有限责任公司运营分公司通信助理工程师。