关键词：5G通信技术；城市轨道交通；系统
引言
随着我国各个城市基础建设的不断推进，轨道交通的建设规模也会进一步扩大。而在轨道交通体系中融入5G技术，就能够显著提高轨道交通信息系统各项服务内容的最终成效，同时也可以显著提高轨道交通的智能化、绿色化。
15G通信技术在城市轨道交通中的应用可行性分析
1.1数据传输速度及效率。
分析5G通信技术在城市轨道交通中的应用，考虑城市交通轨道工程的运行频次，其通信技术应用中数据传输速度及效率，则为影响技术应用质量，以及技术应用安全性的主要因素。因此研究其数据传输速度及效率，则为评估其技术在城市轨道交通中应用可行性的主要因素。分析5G通信技术理论速度传输峰值为10Gb/s，另外数据传输的运行模式方面为同频全双工运行模式，因此从5G通信技术的理论研究方面，以及当前城市轨道交通工程的通信技术应用现状方面分析，5G通信技术在城市轨道交通工程中的应用具备良好的可行性。
1.2硬件产品方面
当前我国城市轨道交通工程在发展中，关于通信技术的应用主要通过4G通信技术，无线通信技术以及有线通信技术进行应用，硬件方面的成熟度较高，为城市轨道交通工程的安全应用，奠定了良好的基础。因此硬件产品支持方面的可行性，则为5G通信技术在城市轨道交通工程应用中的主要考虑因素。基于该类现状分析目前我国华为技术有限公司，其在理论技术的研究方面，以及基础产品设施的生产制作方面，具备了完全的知识产权和生产能力，并且在国内的5G基础设施普及方面，也与三大运营商完成了部分区域的基础产品部署[2]。
1.3技术成熟度方面
城市轨道交通工程从其应用属性方面分析，运行的安全性为主要评估工程应用质量，以及应用效果的主要因素。而通信技术作为工程运行中的基础核心部分，5G通信技术在城市轨道应用中的技术成熟度，也为其技术应用中的主要可行性研究项目。基于该类可行性研究项目分析，目前我国5G通信技术的试点项目已经逐步开展，其中以中国移动为首的移动通信供应商，以及逐步开展了有关5G网络服务的预办理及体验服务。
1.4应用场景方面
5G通信技术在发展中其应用场景的实践探索，为技术研究及应用的必经之路。城市轨道交通工程在运行中，涉及的干扰信号较多，单位时间内涉及的传输通讯数据较多，因此落实应用场景方面的可行性研究，也为技术应用中可行性研究的主要内容[3]。
25G通信技术在城市轨道交通中的应用
2.1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。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。
2.2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，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。
2.3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。
2.4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[4]。
35G通信在城市轨道交通中应用应该注意的问题
第一，在使用超密集异构相关技术的时候，应该充分重视对于当前频谱资源的优化配置，能够就有各个业务需求来进行科学合理的网络设计，同时还要灵活使用各类切换算法，切实满足相应的要求，最终也可以显著避免动态变化所带来的各类干扰。
第二，在贯彻使用D2D技术的时候，也应该关注这项技术在蜂窝网络体系中应用的科学性，最终可以较好的实现整个技术体系跟蜂窝网络资源的共享，同时也能够在蜂窝网络体系中建成会话维持、信息识别等各个模块。
第三，在城市轨道交通体系中贯彻使用5G技术，还应该能够真正遵守循序渐进的相关原则。在这个过程中，轨道交通可以考虑在原本的4G体系上进行调整和升级，使得当前的4G体系逐步能够支持和实现5G体系。而当5G技术=出现故障的时候，能够迅速转入到4G体系中，保证整体信息通信的安全性与稳定性。
第四，在当今信息化技术快速发展与应用的时代背景下，各类通信网络构建过程中都必须要贯彻节约通信资源的相关理念。因此在轨道交通体系中使用5G技术的时候，也需要构建绿色通道，在保证整体通信安全的基础上，也可以显著降低各类资源的消耗。
结束语
综上所述，随着经济的不断发展，5G通信在城市轨道交通得到了广泛运用，占地面积少、运行速度快的轻轨与地铁让城市的交通压力进一步缓解，极大程度上便利了人们的出行方式。同时，通信技术是一种新的发展技术，应用前景十分广泛。
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.
[4]杨亮，刘艳霞.浅析5G通信技术在城市轨道交通中的应用[J].电子世界，2019（03）：189+191.
[5]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.