5G網絡在高速客專鐵路中的應用分析

黃凱

中國鐵建電氣化局集團北方工程有限公司 山西太原 030000

4G時代為5G時代的到來奠定了良好的基礎，使5G網絡的傳輸速度變得更快、更穩定，如果將其與衛星導航技術、無線技術等多種網絡技術相融合然后應用于高速客專鐵路中，可以提高其通訊系統的穩定性、減少因承載力或周邊環境等原因對網絡帶來的影響。這些網絡技術給高速客專鐵路運輸的智能化帶來了可能，網絡穩定性以及定位準確性等優點不僅提高了乘客乘車的舒適性，更是大大的提高了乘客出行的安全性[1]。

1 5G網絡概述

5G網絡作為第五代通信網絡，與以往的通信系統相比在功能上更加強化，是當下最先進的網絡方式。但是目前，5G網絡的普及還有待提高。無論使用哪種網絡，人們關注的焦點都是網絡的安全性，而5G的研發人員也是高度重視5G網絡的安全問題。現如今，5G網絡具有傳輸速度快、穩定性好以及能夠實現高頻傳輸技術的特點。被廣泛的應用于數據傳輸、網絡兼容、協調規劃和各種業務中，全球各國都高度重視5G網絡的研發和使用，因此5G網絡與以往的網絡相比具有更好地發展空間和前景。

其次，5G網絡也可以稱之為是4G網絡的拓展與延伸，可以更好的促進移動互聯網行業的迅速發展。目前，在我國個別城市已經開始進行5G 網絡的試運行，相信在不久的將來，5G網絡也將進行全面的推廣和普及。在運行上，5G網絡的成本更低、能耗也低并且可靠性高、安全性高，同時還能支持每小時500千米的終端速度。5G的這一優點將會被應用到高速客專鐵路中，來推動我國的高速客專鐵路通信系統的發展。

2 5G網絡在高速客專鐵路中的應用分析

在我國的交通運輸中，鐵路運輸發揮了巨大的作用，承擔了一半的客運量。現階段，我國在鐵路運輸的發展上也是處于領先的水平，但是將移動通信系統應用到高速客專鐵路中也是存在一定的難度和挑戰，特別是隨著通信系統不斷升級和更新，人們對于移動系統在高速客專鐵路中的應用的研究也從未停止。而5G系統的到來將會為高速客專鐵路中的通信帶來全新的提升，下面將對5G系統對高速客專鐵路的智能管理系統、乘客用網和輔助式衛星系統中的應用進行分析。

2.1 5G系統在高速客專鐵路中的智能管控中的應用

在高速客專鐵路中，高速通信系統對鐵路的運行起著不可小視的作用。在網絡和計算機技術迅速發展的今天，利用5G系統能夠實現高速客專鐵路的集中管理。在高速客專鐵路運行期間，應用5G系統進行智能調度和管理，提高工作效率。此外，由于5G系統具有高傳輸速率的特點可以為高速客專鐵路的運行情況進行實時監控帶來了可能，利用鐵路列車自帶的檢測設備能夠實現將路軌狀態和列車狀態的數據信息及時上傳到相應的數據庫中，然后通過數據分析，對可能出現的故障和隱患進行判斷，并根據故障和隱患制定出相應的解決方案，進而實現減少高速客專鐵路事故發生的幾率，更好地維護高速客專鐵路的安全行駛。其次，在5G系統中，端與端之間的延時是毫秒級的，連接設備的密度也比較大，能夠支持列車與列車、列車與路側設備之間的通信，可以更好地的保障列車緊急制動告警燈的功能，為自動安全控制和自動駕駛提供可能，在提高工作效率的同時更好的保障高速客專鐵路運行的安全。

2.2 5G系統在高速客專鐵路中乘客用網中的應用

現如今，人們生活在互聯網時代，信息技術與計算機技術的發展為人們的生活帶來了極大的便捷。隨著人們生活質量和生活水平的提高，人們對于移動設備和移動網絡的使用也得到了普及。據有關數據統計，目前，移動設備的視頻觀看時長已經占全球在線視頻觀看時長總時長的很大比例，在2017年時就已經超過了50%，而在視頻效果和畫面質量上也實現了從標清到超清的轉。而5G系統的到來可以進一步為用戶提供4K超高清的移動視頻體驗。在高速客專鐵路中，應用5G系統可以為廣大乘客提供超高清的移動設備視頻直播、通話、會議等服務。 此外在鐵路車站等人口密集的地方，可以將5G系統與WiFi進行融合組網，實現對5G系統的分流，更好地提高網絡連接的體驗。由于WiFi網絡具有成本低、易維護和方便接入的特點，可以對現階段的5G系統進行補充[2]。

2.3 5G系統在高速客專鐵路中輔助式衛星定位系統中的應用

由于高速客專鐵路運行的特殊性，導致鐵路沿線所處的地形比較復雜，在運行過程中經常會出現高層的建筑物、樹林、高山等，此外還需要穿越各種隧道、山洞和橋梁等。在列車行駛過程中，這些不可避免的物體會對衛星信號產生影響，出現“丟星現象”。這時，5G系統就可以對信號的接收提供輔助，提高接收的靈敏度和速度。

由于5G系統可以對衛星定位系統的信號接收進行輔助，實現對列車位置的精準定位。當列車需要進行定位時就會發出相應的信號，這時5G系統就可以在最短的時間內將輔助式衛星定位系統所獲取的定位信息和數據傳遞給列車，然后通過數據解算出列車的位置。在高速客專鐵路中應用5G系統可以實現對列車的精準定位，減輕衛星信號被屏蔽的問題，還能夠實現在衛星信號較弱的地方對列車進行厘米級的精準定位[3]。

3 結語

綜上所述，5G時代的到來無疑是為人們的生活帶來更多的便利，5G系統較為突出的優勢在于它的高速率、 低時延、高穩定性等，這些優勢使很多的問題都得到了高效的處理。5G系統對于高速客專鐵路通信來說是非常的適用的，5G系統的使用不僅有效的提升了網絡傳輸的效率，使故障及時的得到了處理，還充分的改善了現有的高速客專鐵路通信系統，讓鐵路的運行更加穩定安全。總而言之，在高速客專鐵路中5G系統的應用為乘客帶來了更高的安全性與更好的舒適性。