摘要：基于5G通信技术在城市轨道交通中的应用研究，阐述5G通信技术的基本内容，分析城市轨道交通中的通信，探索5G通信技术在城市轨道交通中的具体应用，包括高速通信中的应用、端到端通信中的应用、大规模天线列阵中的应用以及绿色通信中的应用。5G通信技术对城市轨道交通发展具有重要作用，需要深入挖掘和利用5G通信技术的优势。
关键词：5G通信技术；城市轨道交通；系统
0引言
5G通信技术在社会快速发展背景下得到广泛应用。5G通信技术可以为人们的日常生活、工作等提供便利，使人们足不出户便可了解不同的信息内容。因此，为促使我国城市轨道交通行业的良好发展，需要应用5G通信技术。通过5G通信技术，可以保障城市轨道交通的安全性与稳定性。5G通信技术如何在城市轨道交通中充分发挥相应价值与作用，是人们目前面临的一个重要问题。本文针对5G通信技术在城市轨道交通中的应用进行阐述。
15G通信技术基本概述
第五代移动通信技术被人们称为5G通信技术，是在4G通信技术发展的基础上产生。5G通信技术要求更高，能够实现不同技术间的有效整合。比如，5G通信技术包含正交频分复用技术，能够叠加通信信号，实现信号传输，满足用户对多路传输的需求，提升5G通信系统的接入能力。此外，通过有效配置可拓展正交频分复用技术间隔参数，构建超密集组网，不断拓展通信容量。5G通信技术中，除了正交频分复用技术外，还包含其他技术，如全频谱接入技术等。不同技术的利用，满足高速率通信需求，降低信息产业、通信技术产业耗能，实现我国社会绿色稳定发展。
2城市轨道交通中的通信分析
城市轨道交通系统中，卫星通信方式适用于部分轨道交通系统，无法适用于低层或高层建筑的轨道交通系统。车辆在地下或者高大建筑物周围运行时，数据信息接收无法保持稳定，部分消息内容存在无法及时接收现象，严重情况下信号会断开。从最初的WLAN技术、3G通信技术到4G通信技术，说明无线通信技术在城市轨道交通中的应用，随着无线通信技术的发展而不断完善[1]。从目前我国城市轨道交通建设中可看出，使用的通信技术大多数情况下是4G通信技术。未来，5G通信技术能够在我国城市轨道交通中得到广泛应用。5G通信技术具有许多优势与特点，能弥补传统4G通信技术的不足，加快我国城市轨道交通事业的发展.
35G通信技术在城市轨道交通中的应用
3.1在高速通信中的应用
目前，我国城市轨道交通采用LTE-M系统。该系统采用1785～1805MHz频段，但由于各个地区频率资源使用受到限制，因此通常只允许10MHz宽带应用于城市轨道交通。为保障信息系统的安全性与可靠性，将10MHz宽带分为A、B双网冗余方式，展开相应的通信工作。集群调度业务没有详细规定与要求，但一般情况下，根据现场实际测量需求，需保证单路高清视频小于4Mbit/s（H.264）。业务最小单位背景下，5MHz宽带的LET-M通信速率无法满足业务综合承载设计需求，尤其是多项业务共同发展情况下。比如，多辆列车在同一小区内进行多路视频传输和通信传输，此背景下，单网承运无法满足多辆列车需求，且业务扩展空间受到一定限制。为解决这一问题，需要应用5G通信技术。5G通信技术中包含许多不同技术类型，增加了频谱效率，能在原有宽带的基础上提升通信速率[2]。5G通信技术中还包含更高频段，能够缓解传统频谱资源紧张问题，实现高速通信与短距离通信。通过利用不同的技术，相较于4G通信技术，5G通信技术的频谱效率提升5～10倍。由此可以看出，5G通信技术不仅能够促使单网综合承载多种业务，而且能够增加多路高清视频，简化新线网络设计方式，为后续维护工作提供保障。随着5G通信技术的广泛应用，不仅可以减少城市轨道交通旁施工工作，而且可以为空间改造和施工工作提供保障。
3.2在端到端通信中的应用
目前，城市轨道交通使用CBTC列车控制系统，为最大程度防止轨道旁网络设备出现故障，造成列车停运或者降级行驶，需要在列车运行线路中设计A、B相对独立的车地通信网络，保证彼此之间互为冗余，从而实现良好的通信效果。但是，该种方式需要在轨道旁设置许多通信设施，通信设施的安装与建设，增加了建设成本，延长了工期，为后续运行维护工作增加难度，对老旧线路改造产生制约。为解决这一问题，可将5G通信技术应用于城市轨道交通建设。5G通信技术中具有先进的端到端通信技术，设备设施之间的数据通信可不到基站中转。端到端通信技术方式可以视为一种冗余通信方式[3]，即使轨道旁网络出现故障，列车之间仍可以实现直接连接与通信，了解彼此的位置及运行情况，为列车安全运行提供保障。端到端通信技术可保障列车运行的安全性与可靠性，提升列车运行效率。
3.3在大规模天线列阵中的应用
大规模天线列阵中，可以充分利用5G通信技术的优势。利用天线空分特性，保证相同时频资源可以为不同用户提供服务，不仅提升频谱效率，而且保障数据信息传输的可靠性。5G通信技术的应用，解决了未来城市轨道交通中海量设备接入问题，利用波束赋形，不断提升列车抗干扰能力。波束赋形能够保证波束传播过程中具备较强方向性，可以明确列车位置，追踪列车运行轨迹，最大程度保证列车运行安全。
3.4在绿色通信中的应用
我国通信技术不断发展背景下，通信过程中的能量损耗问题逐渐严重。近几年，我国更加重视环境保护、资源保护等问题。城市轨道交通作为城市发展的重点内容，需要起到良好的带头作用，不断优化完善网络，降低能量损耗，达到保护环境的目的。将5G通信技术应用于网络部署优化、资源调度优化，提升系统运行效率，保证系统安全稳定运行，为城市健康发展打下良好基础。
4结语
5G通信技术的发展，为人们的生活和工作等提供很多便利，对城市轨道交通发展产生一定影响。为促使城市轨道交通高效发展，需要充分利用5G通信技术的优势，保障列车运行的安全性与稳定性。
参考文献
[1]张雷.LTE技术在城市轨道交通车地通信中的应用[J].建材与装饰,2019(17):283-284.
[2]高翔.5G移动通信技术在城市轨道交通车地无线通信系统中的应用[J].城市轨道交通研究,2018,21(S2):61-64.
[3]凌力.5G与物联网融合在城市轨道交通运维中的探究[J].铁道建筑技术,2018(6):18-22.
作者:廖佳鑫 单位:中时讯通信建设有限公司