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摘要：基于5g通信技術在城市軌道交通中的應用研究，闡述5G通信技術的基本內容，分析城市軌道交通中的通信，探索5G通信技術在城市軌道交通中的具體應用，包括高速通信中的應用、端到端通信中的應用、大規模天線列陣中的應用以及綠色通信中的應用。5G通信技術對城市軌道交通發展具有重要作用，需要深入挖掘和利用5G通信技術的優勢。
關鍵詞：5G通信技術；城市軌道交通；系統
0引言
5G通信技術在社會快速發展背景下得到廣泛應用。5G通信技術可以為人們的日常生活、工作等提供便利，使人們足不出戶便可了解不同的信息內容。因此，為促使我國城市軌道交通行業的良好發展，需要應用5G通信技術。通過5G通信技術，可以保障城市軌道交通的安全性與穩定性。5G通信技術如何在城市軌道交通中充分發揮相應價值與作用，是人們目前面臨的一個重要問題。本文針對5G通信技術在城市軌道交通中的應用進行闡述。
15G通信技術基本概述
第五代移動通信技術被人們稱為5G通信技術，是在4G通信技術發展的基礎上產生。5G通信技術要求更高，能夠實現不同技術間的有效整合。比如，5G通信技術包含正交頻分復用技術，能夠疊加通信信號，實現信號傳輸，滿足用戶對多路傳輸的需求，提升5G通信系統的接入能力。此外，通過有效配置可拓展正交頻分復用技術間隔參數，構建超密集組網，不斷拓展通信容量。5G通信技術中，除了正交頻分復用技術外，還包含其他技術，如全頻譜接入技術等。不同技術的利用，滿足高速率通信需求，降低信息產業、通信技術產業耗能，實現我國社會綠色穩定發展。
2城市軌道交通中的通信分析
城市軌道交通系統中，衛星通信方式適用于部分軌道交通系統，無法適用于低層或高層建筑的軌道交通系統。車輛在地下或者高大建筑物周圍運行時，數據信息接收無法保持穩定，部分消息內容存在無法及時接收現象，嚴重情況下信號會斷開。從最初的WLAN技術、3G通信技術到4G通信技術，說明無線通信技術在城市軌道交通中的應用，隨著無線通信技術的發展而不斷完善[1]。從目前我國城市軌道交通建設中可看出，使用的通信技術大多數情況下是4G通信技術。未來，5G通信技術能夠在我國城市軌道交通中得到廣泛應用。5G通信技術具有許多優勢與特點，能彌補傳統4G通信技術的不足，加快我國城市軌道交通事業的發展.
35G通信技術在城市軌道交通中的應用
3.1在高速通信中的應用
目前，我國城市軌道交通采用LTE-M系統。該系統采用1785～1805MHz頻段，但由于各個地區頻率資源使用受到限制，因此通常只允許10MHz寬帶應用于城市軌道交通。為保障信息系統的安全性與可靠性，將10MHz寬帶分為A、B雙網冗余方式，展開相應的通信工作。集群調度業務沒有詳細規定與要求，但一般情況下，根據現場實際測量需求，需保證單路高清視頻小于4Mbit/s（H.264）。業務最小單位背景下，5MHz寬帶的LET-M通信速率無法滿足業務綜合承載設計需求，尤其是多項業務共同發展情況下。比如，多輛列車在同一小區內進行多路視頻傳輸和通信傳輸，此背景下，單網承運無法滿足多輛列車需求，且業務擴展空間受到一定限制。為解決這一問題，需要應用5G通信技術。5G通信技術中包含許多不同技術類型，增加了頻譜效率，能在原有寬帶的基礎上提升通信速率[2]。5G通信技術中還包含更高頻段，能夠緩解傳統頻譜資源緊張問題，實現高速通信與短距離通信。通過利用不同的技術，相較于4G通信技術，5G通信技術的頻譜效率提升5～10倍。由此可以看出，5G通信技術不僅能夠促使單網綜合承載多種業務，而且能夠增加多路高清視頻，簡化新線網絡設計方式，為后續維護工作提供保障。隨著5G通信技術的廣泛應用，不僅可以減少城市軌道交通旁施工工作，而且可以為空間改造和施工工作提供保障。
3.2在端到端通信中的應用
目前，城市軌道交通使用CBTC列車控制系統，為最大程度防止軌道旁網絡設備出現故障，造成列車停運或者降級行駛，需要在列車運行線路中設計A、B相對獨立的車地通信網絡，保證彼此之間互為冗余，從而實現良好的通信效果。但是，該種方式需要在軌道旁設置許多通信設施，通信設施的安裝與建設，增加了建設成本，延長了工期，為后續運行維護工作增加難度，對老舊線路改造產生制約。為解決這一問題，可將5G通信技術應用于城市軌道交通建設。5G通信技術中具有先進的端到端通信技術，設備設施之間的數據通信可不到基站中轉。端到端通信技術方式可以視為一種冗余通信方式[3]，即使軌道旁網絡出現故障，列車之間仍可以實現直接連接與通信，了解彼此的位置及運行情況，為列車安全運行提供保障。端到端通信技術可保障列車運行的安全性與可靠性，提升列車運行效率。
3.3在大規模天線列陣中的應用
大規模天線列陣中，可以充分利用5G通信技術的優勢。利用天線空分特性，保證相同時頻資源可以為不同用戶提供服務，不僅提升頻譜效率，而且保障數據信息傳輸的可靠性。5G通信技術的應用，解決了未來城市軌道交通中海量設備接入問題，利用波束賦形，不斷提升列車抗干擾能力。波束賦形能夠保證波束傳播過程中具備較強方向性，可以明確列車位置，追蹤列車運行軌跡，最大程度保證列車運行安全。
3.4在綠色通信中的應用
我國通信技術不斷發展背景下，通信過程中的能量損耗問題逐漸嚴重。近幾年，我國更加重視環境保護、資源保護等問題。城市軌道交通作為城市發展的重點內容，需要起到良好的帶頭作用，不斷優化完善網絡，降低能量損耗，達到保護環境的目的。將5G通信技術應用于網絡部署優化、資源調度優化，提升系統運行效率，保證系統安全穩定運行，為城市健康發展打下良好基礎。
4結語
5G通信技術的發展，為人們的生活和工作等提供很多便利，對城市軌道交通發展產生一定影響。為促使城市軌道交通高效發展，需要充分利用5G通信技術的優勢，保障列車運行的安全性與穩定性。
參考文獻
[1]張雷.LTE技術在城市軌道交通車地通信中的應用[J].建材與裝飾,2019(17):283-284.
[2]高翔.5G移動通信技術在城市軌道交通車地無線通信系統中的應用[J].城市軌道交通研究,2018,21(S2):61-64.
[3]凌力.5G與物聯網融合在城市軌道交通運維中的探究[J].鐵道建筑技術,2018(6):18-22.
作者:廖佳鑫 單位:中時訊通信建設有限公司