城市轨道交通中5G 通信技术的运用

李想

（西安市城市照明管护中心，陕西 西安710000）

随着社会经济的快速发展，5G 通信技术在人们的生活、工作中得到了广泛的应用，5G 技术在城市轨道交通上的应用也越来越全面，从而使人们可以获得更多优质的服务，足不出户就可以了解出行信息。所以，为了保证我国城市轨道交通行业的快速、稳定发展，必须要应用5G 通信技术，更好的保障城市轨道交通的安全性及稳定性。下面主要针对5G 通信技术的概述、组成、存在的问题及在轨道交通中的具体应用进行分析。

1 城市轨道交通中5G 通信技术的相关概述

1.1 5G 是什么。5G 是第五代移动通信技术（5th generation mobile networks）的简称，也可以称为5G 技术，也是继4G（LTE-A、WiMax）、3G（UMTS、LTE）和2G（GSM）系统之后的延伸，是最新一代蜂窝移动通信技术。5G 技术的系统效率非常高，这得益于各种集成技术及现金的信息技术，它的发展速度非常快，为移动通讯用户间的传输速率奠定了良好的基础。相较于4G 通讯技术，5G 技术增加了信息资源的有效处理，使产能降低，不但迎合了移动通信市场的需求，而且发展了新科技革命。随着我国通信技术的快速发展，5G 技术已经逐步在城市轨道交通中应用开来。其设备除了之前我们所熟知的手机和平板电脑等，也逐渐开始在许多方便携带的电子设备上应用起来，应用领域越来越广泛，涉及交通、金融、民生、医疗等，用户体验速率比4G 快了近一百倍。5G 技术的快速发展标志着我国通信技术水平的又一次提升。

1.2 5G 通信技术的背景及发展。二十世纪末自1G 技术问世，到现在的二十多年期间，通信技术经历了从1G 到5G 的快速发展，5G 通信技术是从去年开始面向市场的，5G 的问世给通信行业带来了不小的轰动，是当前最新、最快的通信技术，他可以实现多用户之间的传输，数据传输效率和数据信息的处理速度都很快，比4G 的速度快了一百倍，大大迎合了当前人们快节奏的生活及需求，高效的传输效率也使得5G 得到了快速的发展。5G 的到来意味着一场新的科技革命的开始，5G的发展很大程度上也标志着我国移动通信技术的快速发展。

由于5G 技术高效的数据传输效率，使其在生产、生活中得到了广泛的应用，而且5G 技术可以脱离小型只能终端使用，因此，它可以应用于更多的移动通信设备和智能设备上。

1.3 城市轨道交通运用5G 通信技术的需求。城市轨道交通的通信系统主要有两种：有线通信系统和无线通信系统。当前在城市轨道交通中应用最为广泛的是无线通信系统，当前，国内地铁一般采用WLAN 技术来搭建无线网络，其中，CBTC 车-地无线通信系统用来负责列车操控信息传输，由于它会直接影响列车运营的安全性和稳定性，因此，对该系统的稳定性提出了很高的技术要求，这就意味着，无线通信系统必须具备独立的传输通道和可靠的冗余通信信道。

随着信息技术的快速发展，无线通信技术、自动化在生活中的应用越来越普遍，另外，地铁移动办公、轨旁检测数据采集和车辆大数据采集也对通信技术的要求越来越高。在成熟轨道交通中，不同的运营环境需要不同的无线通道技术，要求也各不相同，比如，有的需要大容量信息传输，有的需要更加安全的通信传输系统，有的对功耗要求很高等，一般情况下，车- 地传输网络必须要安全、稳定、高效。

从我国轨道交通发展趋势来看，将来车- 地传输对于宽带的要求也势必越来越高。随着轨道交通技术的快速发展，对车-地传输宽带的需求也越来越高，对于城市轨道交通的安全性、稳定性及经济性等方面的要求也越来越严格。

2 城市轨道交通中通信技术的组成

城市轨道交通中的通信技术是由多个系统组成的，如专用无线子系统，传输系统、电话系统、无线电系统、乘客信息与通信电源系统等。电话系统大家都特别熟悉，在这里不做进一步解释，专用无线子系统指的是通过电磁波信号进行信息传播的一种方式。传输系统是城市轨道交通通信系统中的核心所在，它是一个子系统，由于它连接着各个通信环节，所有信息的传递都要靠着传输系统，它影响着通信系统的正常运作，因此，在城市轨道交通中占据着举足轻重的作用，为了确保传输的信息可以为列车的安全、正常运行服务，传输系统的组网方式宜采用自愈网，传输介质采用光纤通信介质，连接网络采用802.3 有线网络。广播系统作为成熟轨道交通的专用系统，起着提供客运信息提示、广播通知等作用，主要用来服务客户，另外，面对紧急突发事件可以及时的给与通知，良好的广播系统有助于提高城市轨道交通的服务质量。乘客信息与通信电源系统中，“乘客信息”指的是接种通信技术为站台、候车室的乘客提供乘车信息，“通信电源”则指的是为这些通信设备供电的系统。这些系统的正常运作保证着城市轨道交通稳定、安全的运行。

3 城市轨道交通应用5G 通信技术的问题

5G 通信技术在城市轨道交通中的应用越来越广泛，给轨道交通带来了迅速的发展及更多的便利，不过，5G 通信技术在城市轨道交通中的应用还不够全面，并且在应用的过程中也存在着不少的问题亟待解决。首先，5G 通信技术的最大特点就是传送效率有了极大地提高，可以更好地节约资源，不过在城市轨道交通应用5G 通信技术的时候，却很难保证其安全性，尤其是涉及网络信息安全领域的相关问题，这也是公众较为关注的问题。其次，应用5G 通信技术需要有足够多的专用频谱，不过，当前我国正处于资源稀缺阶段，纵观5G 通信技术的可持续发展可能会受到一定的影响。5G 技术正处于快速发展阶段，在应用的过程中肯定会遇到各种各样的麻烦和问题，不要急功近利，遵循着循序渐进的原则，逐渐提高5G 通信技术的延展性及应用型。比如在城市轨道交通的应用过程中，5G 网络若受到突发事件的影响，则可以转移到备用设备上继续维持数据传输，以保证列车的安全运行及通信技术的安全水平，使5G 通信技术在城市轨道交通的应用过程中越来越顺利，越来越深入。

4 5G 通信技术在城市轨道交通中应用

当前，5G 通信技术在城市轨道交通得到了快速的发展，应用面也比较广，比如在乘客出行时、列车运行过程中、轨道交通防灾预警及无线车地通信系统的应用等等。

4.1 5G 通信技术在乘客出行时的应用。近几年，越来越多的人们在出行时选择智能出行的方式，智能出行借助5G 技术通过网络的形式向乘客售卖车票，而且乘客还可以随时随地的查询每一辆列车的到站时间、行驶位置、车流密度及列车信息，另外，通过5G 技术，还可以显示列车行驶路线途经的商业网点的情况，给出行的乘客带来了很多便利，大大提高了乘客的使用感，轨道交通的业务水平也在逐渐提升。

4.2 5G 通信技术在列车运行时的应用。随着5G 技术的快速发展，在轨道交通中的应用也越来越广泛，具体的业务有：①安全、可靠的中、低速信息数据传输，包括列车运行数据、紧急文本信息数据及管理数据等，数据传输、管理过程中，要有限保证信息数据传输宽带，务必保证列车的安全运行。②可视化的语音通信业务，此项业务用于车地之间的语音调度、信息通信及广播通信，该技术的时延较低，因此对网络宽带要求较低。③3D可视VP 行车环境。此项技术使运行轨道实现了可视化及可控性，此项技术对于网络宽带要求较高。

4.3 5G 通信技术在城市轨道交通防灾应急方面的应用。城市轨道交通由于发车数量较大，客流量很高，在全自动模式驾驶的过程中若出现紧急情况，因为没有司机可以立马进行判断处理，这就需要借助5G 通信技术进行实施直播，反馈给车站工作人员后，由车站工作人员针对具体情况对列车进行远程控制来解决问题。

5G 通信技术的迅速发展，使我们生活、工作发生了很多的改变，也给我们带来了实实在在的便利，对城市轨道交通的发展也带来了不小的影响，为了促进城市轨道交通的高效发展，要充分利用5G 通信技术的自身优势，保证列车安全、稳定的运行。