PDF下载
5G通信技术在城市轨道交通中的运用

陈锟

温州市铁路与轨道交通投资集团有限公司运营分公司,浙江温州,325000

摘要: 5G通信技术在城市中得到了广泛应用,涉及各行各业,特别是在城市轨道交通行业,城市轨道交通上应用移动通信能够带动商业发展,促进经济增长,而5G通信技术作为21世纪的新兴技术产业,其发展潜力不可限量。
关键词: 5G通信技术;城市轨道交通;运用
DOI:10.12721/ccn.2021.157058
基金资助:
文章地址:

15G通信技术

1.15G通信技术的发展

5G通信顾名思义就是基于4G基础上的移动通信技术,属于新时代的发展产物,5G技术的急速发展,为多用户之间的信息传输打下了坚实基础,5G利用多种整合技术的利用以及系统效率有效增强,对信息资源的处理能力成功增强,并减少了产能,满足市场需求,间接推动了新的科技革命,随着我国通信数的日益发展,尽管5G通信技术问世以来还未大范围投入运用,但已在人们生活的方方面面获得应用,和4G通信技术进行比较,其设备并非限制在平板电脑、手机等方面,其中还包含了许多随身的设备,信息传输速度也有所提高,5G通信技术的发展代表我国通信技术又一次实现飞跃。总体来讲,通信技术革命现已到来。

1.25G通信技术的特征

对于当前信息和通信技术的发展趋势来讲,5G通信技术将会成为新时代移动通信系统。从4G通信技术成功转为5G通信技术,5G通信技术具备特点如下:(1)拓展性。5G通信息技术实现了对2G、3G、4G通信技术的优化整合,能够为人们带来丰富多样的应用功能与体验。有关研究数据显示,5G通信技术的覆盖范围是4G通信技术的大约十倍,具备非常稳定的信号,确保不同的地域,不同的人群通信便利。随着5G通信设备的不断更新换代,5G通信频谱效率得以有效增强,为此,5G通信技术在未来的社会发展中可创建高效且高质量的通信环境,为社会文明发展带来最大限度共享;(2)可靠性。通信技术的吞吐能力可符合新时代背景下社会大众的多元化需求,是通信技术水平评价的关键标准,也是评价5G通信技术能否实现惠民的关键之处,而5G通信技术并没有让人们失望,在降低用户延时的条件下,为人们带来更为优质的感受。

1.35G通信技术的优势

相比于4G技术,5G技术进行了全方位的提高,5G技术的优势既呈现在低延迟和高性能方面,高容量也是其重要优势。5G技术的优势还表现在小基站,毫米波和新式天线、全双工和网络新型架构。(1)毫米波。通常是指移动通信应用高频段,这也是尤为重要的发展趋势。其优势就是具有足够的可利用带宽,便捷式小型设备天线和天下增益高等毫米波通信优势。(2)小基站。因为以往基站中心式业务现已无法满足不同环境下用户对移动通信业务的应用需求,除此之外,缺少灵活性,耗资巨大,5G技术应用的小基站可成功开拓网络接入方式,改变当前通信情况。小基站比较适用与短途直接通信,并且具有较高的信道质量,可实现快速的数据传输速率和低时延与低功能等优势,除此之外,利用通信终端的广泛分布,有效提升信息通信覆盖和频谱资源的高效运用。(3)新式天线主要是指把传统2D模式天线阵列经过开拓变成3D模式天线阵列,进而形成新颖技术,不但能够满足多用户信息波束智能通信,降低用户之间信息的干扰,还可以充分结合技术和毫米波有效改善信号的覆盖问题。全双工主要是指同频同时,不但可以改善以往频谱资源的应用约束,使频谱资源得以更为灵活的运用,而理论计算的利用可将空口频谱的通信效率提高一倍。

2城市轨道交通系统中对于5G通信技术的应用

2.1加强列车与列车之间的通信

在发展的过程中,为了更好的实现对列车的控制,防止列车由于网络故障或其他原因而造成停运,因此需要在车辆控制过程中使用5G通讯技术。而5G通信技术发展过程中引入了端到端通信技术,这样列车在发展过程中实现了信息技术的传播无需基站就能运行。在5G通信技术发展过程中,一旦轨道网络出现了故障有问题,通信技术能够实现列车与列车之间的通信,报告各自位置以及运行状态,从而保证列车能够始终处于安全运行。除此之外,在以往的发展过程中,列车与列车之间的通信存在着一定的延迟,而这也会对列车的运行间隔造成影响,列车运行人员不得不放大列车之间的运行间隔,防止出现安全问题。因此在通信技术应用于列车轨道网络过程中,是能够进一步缩短列车运行间隔,实现列车运行效率的提升。除此之外在列车的运行过程当中,列车与列车之间通信使用5G通信技术能够更好的传输数据,实现安全化的网络连接,让信息数据能够通过终端进行传输。

2.2减少城市轨道交通系统故障

在城市轨道交通系统发展过程中,5G通讯技术的使用,能够帮助终端接入设备实现为其他设备的通信链路提供。而这也让整个系统拥有了更多的通信线路,不会因为个别位置信号微弱而中断整体网络传输,从某种意义上来讲,这极大的提升了在城市轨道交通系统发展过程中通信网络技术的可靠性。除此之外使用5G通信技术,还可以让车辆两端的控制器能够直接进行通讯,无需进行其他线路的铺设,在一定程度上这缩短了运作系统的建造周期,帮助列车后期运营提供了便利。

2.3车站站台无线覆盖方案

(1)有源室分+E站的方案:皮站覆盖解决运营商主要频段的覆盖及容量需求,通过E站对PRRU不支持的频段进行容量补充,E站设备同时可开展广告、充电宝等业务扩展。公共区域:采用有源室分对站厅区、站台区进行覆盖,站厅台区域比较开阔,无墙体阻挡,PRRU采用“W”型交叉覆盖方式,间距设置为25-30米。

E站覆盖:在站厅台公共区两端位置进行部署,为运营商提供PRRU不支持频段的补充覆盖,并提供广告、充电宝等新业务扩展。

(2)传统无源分布系统+E站的方案:采用无源分布系统用来解决站厅台的覆盖及基础容量层,E站对站厅台的热点区域进行热点补充,解决容量问题。

公共区域:采用双缆无源分布系统对站厅台进行覆盖站厅区、站台区比较开阔,无墙体阻挡,天线点位采用“W”型交叉覆盖方式,间距设置为15米(天线建议采用新型多系统全向单极化吸顶天线,建议接头全部采用新型压接式接头)。

E站覆盖:在站厅台公共区两端位置进行部署,内设微站提供容量补充,同时提供广告、充电宝等新业务发展。

(3)地铁设备机房区,人流量小,容量需求低,房间隔断多,考虑到建设成本及运营商后期的运营成本,建议采用传统无源分布系统进行覆盖。

房间密集,结构复杂,容量需求低,采用支持800-3700MHz频段的传统无源分布,天线间距设置为12-15米;对于机房区结构规整、机房位置合理的站点,也可考虑采用采用广角漏缆覆盖,但需要与地铁公司协商广角漏缆安装方式。

结束语

对于5G通信技术形式的发展趋势和过程进行全面分析,可在城市轨道交通中明确5G技术的必要性、可实施性、充分性的论证;尤其是安全性、稳定性、无线频谱贷款、隧道通信应用特征等多个方面,应该展开专门的系统研究。与4G通信技术进行对比,5G通信技术具备显著优势,更为适宜运用到城市轨道交通通信环境中。若是将通信技术进行融合运用,可有效增强城市轨道交通的通信资源,满足如今城市轨道交通的发展需求。

参考文献

[1]朱广,柏佳,唐佳绩.5G通信在城市轨道交通的应用[J].数字通信世界,2019(04):219.

[2]丛德志.5G通信在城市轨道交通的应用探讨[J].中国新通信,2019,21(12):39.