5G环境下重载铁路系统应用研究
刘家铭
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刘家铭,. 5G环境下重载铁路系统应用研究[J]. 环境科学研究,2022.4. DOI:10.12721/ccn.2022.157157.
摘要:
构建重载铁路通信系统决定着重载铁路运营质量,以5G网络技术作为背景建设重载铁路通信系统,提升建设水平.总结重载铁路通信系统使用5G技术出现的问题,加速解决问题的效率,优化构建重载铁路通信系统的质量。本文主要阐述5G环境下重载铁路系统相关应用,仅供参考。
关键词: 5G环境;重载铁路系统;研究
DOI:10.12721/ccn.2022.157157
基金资助:

5G技术综合了多项技术优点,能够快速解决重载铁路通信出现的问题。在重载铁路中,应用5G通信技术有着重要的作用,能够为重载铁路运营管理系统以及其他系统提供可靠的无线通信载体,提升传输信息和数据的效率,使系统更加稳定和可靠,保证万物互联,为构建智能通信网提供条件。

一、5G环境下相关核心技术

(一)超密集异构网络技术

铁路通信系统当下有着宽带问题,若是想要延伸宽带,则5G无线通信可应用30赫兹频率。毫米波能够完成此项扩大宽带的工作目地,毫米波穿透能力差,在重载铁路中使用毫米波频率无法穿透障碍,应构建微基站。密集部署全部的微基站,使用密集部署的方式来设置网络,从而让节点和终端距离接近,提升频谱效率和网络的功率。5G无线通信对不同结构要实施对应措施,保证能够稳定发挥系统的性能,同时也在网络业务中体现作用,各节点需要协调选择网络配置节能方式,整合多种网络成为体系,便是超密集异构。超密集异构网络技术在5G无线通信中属于核心技术内容,在通讯传输中有着空间,但也存在不足。排列节点会使距离增进,同时也会让通信系统的运行产生问题,相同种类无线接入会有同频干扰出现,在各种类无线接入后会出现分层干扰。根据上述问题,在重载铁路通信系统中需要应用无线通信传输,同时在系统内部也要合理部署节点,确保拓扑结构和图样能够有动态变化。

(二)全双工技术

重载铁路通信系统不断延伸宽带业务,影响着网络传输宽带工作。在系统运行时,要制定可行性的解决计划,避免增加对传输宽带的标准。移动边缘计算技术是5G无线通信技术的核心技术,应用在铁路通信系统中。移动边缘计算主要是使用移动网边缘IT服务,应用人工智能和云计算向用户靠近。由于出现服务交付和网络操作情况,此情况会产生时间延迟。移动边缘计算技术能够为边缘网络赋予处理业务的技能,从而让下沉内容实现,降低延迟的目地。铁路通信系统运行过程中能够解决移动边缘计算过程出现的业务以及移动通信网络的问题,业务平台下沉到网络边缘,移动用户要按照就近原则享受数据缓存和业务计算的功能,应用移动边缘计算技术优化处理系统中的业务支持,直接将内容缓存在本地,减少延迟。在重载铁路通信系统中,边缘计算技术属于新规划内容,因此要应用小型数据中心来缓存计算处理节点,并且把各项业务应用在网络边缘,连接传感器、用户以及移动设备,降低系统核心网络负载,并且缩减传输数据延长的时间。车联网有着传输数据和控制业务的功能,此项功能对于实时性有着严格的要求。在分析数据控制逻辑中,能够应用在云端,但业务实施性不符合要求。边缘计算技术用卸载流量的功能,移动终端能够判断应用情况,按照时延的容忍性能耗以及处理水平,判断卸载流量的重要性。卸载流量后也要计量密集性,在边缘计算平台开展工作。若是回路电路的负载符合标准要求,则在计量密集型应用卸载时,能够在核心网络中应用,获得丰富的计算资源。

(三)自组网络技术

无线通信设备时间和频率相同,发射接收无线信号也能够同步开展,同时同频全双工技术可以提升应用无线通信线路频谱的效率。在5G无线通信中,使用同时同频全双工技术开发无线频谱资源。接收信号和发射信号终端有着不同的频率,在传输中有会出现自干扰,使5G通信传输受到影响。一般情况下,会通过抵消的方式在5G无线传输中使用全双工技术解决信号自干扰的问题,各模拟有着互相干扰情况,通过整合消除此种干扰。

二、5G环境下重载铁路的相关应用

(一)优化铁路移动通信功能,完善铁路智能通信网

重载铁路数字移动系统运用了多项技术,有着传递信息的功能,比如区间移动通信,调度通信和列尾装置信息等。当下运行的业务是数据通信和语音通信,同时可以提升移动终端和基站的传输速率。但不符合铁路通信高速率标准。铁路行业自进入发展时期,客运专线铁路、重载铁路在建设通信系统时,为实现高效性和安全性要求组建健全的运营模式,这也对铁路通信系统有着更加严格的标准。在建设铁路通信系统后,将5G无线通信作为主要工作,应用了移动终端数量较多,并且也普及了视频监控功能和智能调度功能。它是列车运行控制的核心业务,通过铁路通信系统来传输视频与图片。在重载铁路通信系统中使用5G无线通信,应用超密集异构技术、同时同频全双工技术,并且也要为铁路通信构建新的应用场景与业务保证,能够提升运营稳定性和传输信息的效率。智能通信网响应速度快,可合理规避铁路行车产生的故障,并且不会影响到运输系统。若铁路供电系统停电,工作人员要结合自身经验判断接触网系统产生的故障。为防止有大规模停电产生,要重视响应速度和反应速度,保证行车安全。通过使用无线通信来控制和监视列车的运行关键信息进行传输、交换,能够增加5G无线通信的可靠性和及时性。5G无线通信含有高频率资源,它也是铁路通信建设智能通信网的基础[1]

(二)提升重载铁路通信机制运行

铁路自动驾驶系统的基础是让各重载车辆开展信息交互,若按照车通信链路,则要配备更多设备,同时系统结构与接口繁琐,列车运行在中心设备上有着依赖性。列车运行提升自动驾驶控制系统的级别后,使地面和车辆的基础设备通信能够同步开展,各通信连接有着延时承载,车辆控制可靠性高,若是下达指令能够安全行车,下达指令宽带适当即可。在各车辆交换视频数据时,要先提升传输速率,高速车辆有着移动性,自动驾驶系统要符合覆盖的标准,使用5G无线通信要通过低时延的特征,提升铁路列车自动驾驶的水平,从而实现节省运营成本的目标[2]

(三)健全辅助定位系统,加强智能管控重载铁路系统

在设计重载铁路卫星定位系统时,需要分析5G环境下传输信号的难点,同时探究重载铁路列车沿线地貌和地形,保证明确数目和隧道影响因素,使重载铁路列车能够在5G通信环境下正常运营,满足传导需求。加大关注卫星卫星信号发射过程,同时总结高铁列车运行质量因素。从而明确高层建筑物对重载铁路产生的影响,合理应用5G通信系统。在铁路列车上也要总结5G网络应用价值,优化卫星辅助数据,明确重载铁路方位信息。加大考察5G通信系统构成情况,根据列车运行特征分析监控系统,从而使重载铁路通信系统能为列车检测设备提供支持,是媳妇和重载铁路猎鬼构建需求,确保能够,改良监督管理措施。分析重载铁路列车运行的系统数据内容,精准检测系统运行的相关故障。根据重载铁路智能管控系统需求,构建解决故障管控措施,保证能够明确列车运行质量的影响因素。推广5G通讯系统的使用,分析重载铁路列车信息延时情况,从信息资源毫秒级传输角度出发,制定管控设备连接密度的方案,使列车能够保证稳定运行[3]

结束语:

综上所述,在建设铁路通信系统中,使用5G无线通信能够健全相关技术,发挥通信作用,优化传输重载铁路运行过程调度和行车的数据,保证建设铁路通信系统符合时代发展,在后续建设通信系统中也要发挥5G技术优势。

参考文献:

[1]焦庆文.浅谈高速铁路通信系统在5G环境下的应用[J].数字通信世界,2021(07):31-33.

[2]向欣.5G环境下高速铁路通信系统应用研究[J].安徽建筑,2021,28(05):153+190.

[3]张纯燕.浅谈5G环境下的高速铁路通信系统应用探索[J].通信管理与技术,2019(02):28-30.

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