浅谈高速铁路通信系统在5G环境下的应用

2021-01-12焦庆文

数字通信世界 2021年7期

关键词：传输方式高速铁路高铁

焦庆文

（中铁十二局集团电气化工程有限公司，天津 300308）

0 引言

5G技术的应用可以使高速铁路通信系统得到进一步优化，因此，在当前高速铁路发展速度较快的情况下，加强对5G环境的研究分析，并制定高速铁路通信系统的优化使用策略，是很多高速铁路专业人员重点关注的问题。

1 高速铁路通信系统在5G环境下应用存在的问题

（1）辅助式卫星定位系统不够完善。部分辅助式卫星定位系统在构建过程中，对于5G技术创新所带来的多方面影响缺乏分析考察，没有结合高铁列车沿线的地形特征，制定卫星定位系统的具体构建策略，导致隧道和树木等影响因素无法得到有效的规避控制，也使得高铁列车难以实现运行质量的有效维护[1]。部分辅助式卫星系统在具体定位过程中，缺乏对高层建筑物信息阻碍情况的研究，没有5G环境下的信号屏蔽情况进行精准总结，导致5G网络无法为高铁列车更好地满足辅助数据获取需要提供帮助，不利于卫星定位系统位置信息的有效获得。

（2）乘客用网质量较差。部分高速铁路智能管控系统的建设缺乏对移动网络发展形势的详细考察，虽然进行了移动设备的创新配置，但缺乏对在线视频观看情况的有效研究，没有实现对在线视频观看长度的详细考察，导致移动视频的普及率无法得到提升，难以有效提升移动视频的清晰程度，也使得乘客用网质量无法得到高水平维护。一些高速铁路技术人员缺乏对4K超清信号构成情况的研究，未能对4G系统所具备的应用价值进行详细的考察，导致宽带的稳定性难以获得高水平维护，也使得5G通信系统难以在满足高速铁路移动视频收看质量方面取得更大进展[2]。对高铁列车乘客5G网络实际应用价值调查总结不够充分，缺乏对超高清视频相关技术需求的总结，无法在通话和监控等基础性技术需求方面实现技术创新，难以为乘客用网质量的优化提供有力保障。

（3）高速铁路智能管控系统不够成熟。部分高速铁路通信系统在构建过程中，对于5G通信系统的高传输特点分析不够详细，缺乏对列车运行过程中，实施监控技术应用需求的总结，导致高速铁路的自带检测设备无法得到高质量的应用，难以为高铁列车实现路轨状况监控提供必要支持，也使得智能管控系统无法得到全面的监督管理[3]。一些智能管控系统的建设工作对于数据内容的传输需求缺乏有效的分析研究，未能实现对数据库构成和应用情况的考察，导致系统数据内容的调控措施无法得到高水平的构建，也使得系统运行过程中的技术故障无法得到准确的预测分析。部分高速铁路的智能管控系统对于高铁列车运行质量的影响因素总结不够完整，缺乏对5G技术普及情况下，毫秒级传输技术应用需求的掌握，导致设备的连接密度无法得到优化，难以在智能管控系统获得成熟构建的情况下，实现对列车运行过程的创新优化。一些高速铁路智能管控系统的建设工作对于列车的运行过程调查分析存在不足，缺乏对列车运行过程中数据信息传递情况的考察，导致数据库的构建无法为高速铁路满足智能管控系统建设需求提供必要支持，也使得系统数据内容的调控价值无法得到充分显现。部分高速铁路在处理智能管控系统建设的有关工作过程中，对于系统运行过程中的故障原因分析不够充分，不利于高铁列车运行质量的优化。

（4）开放性传输方式的安全性存在不足。部分高铁列车对于开放性信息传输的特征分析不够详细，没有结合5G技术的创新特征，制定无线传输系统的安全保护方案，导致高速铁路列车的通信系统很有可能受到病毒和黑客等因素的影响，无法在外部入侵因素得到有效管控的情况下，更好地适应开放性传输渠道的构建需要。一些高速铁路的通信系统缺乏对系统内部故障特征的调查分析，缺乏对网关设置合理性的总结，导致5G环境下的通信系统信息传输保障机制无法得到有效构建，也使得信息拦截等问题无法得到全面的规避。一些开放性传输策略的构建对于系统故障问题的排除需求总结不够详细，缺乏对故障模式的深入分析，故障原因的列举不够完整，无法在故障检测技术应用过程中，充分满足系统安全状态的维护需要，也使得开放性信息传输的优势难以得到显现。

（5）对通信传输方式的选择缺乏合理性。一些高速铁路在进行通信传输方式选择过程中，对于现代通信传输技术的应用特征调查分析存在不足，缺乏对铁路通信传输方式构成情况的研究，导致不同类型的信息传输模式无法得到成熟的构建，难以在明确信息传输方式优劣特征的基础上，实现对高速铁路基础设施的高水平建设。一些高速铁路的通信系统建设工作对于信息的传输容量情况考察不够详细，缺乏对信息资源长距离传输相关需求的考察，导致无线传输系统的构建优势无法得到明确，也使得通信传输管理工作的相关干扰性因素无法得到全面规避。

（6）信号信息传输故障未能得到充分规避。一些高铁通信系统的建设工作缺乏对数字化通信特征的考察研究，未能对影响信息安全的各方面因素进行考察分析，使信息资源传输途径难以得到有效的创新，不利于信号信息传输故障的规避。

2 高速铁路通信系统在5G环境下的优化应用策略

（1）加快完善辅助式卫星定位系统。在针对高速铁路进行卫星定位系统设计过程中，一定要对5G环境下的信号传输难点加以分析，并对高铁列车沿线的地形地貌特征予以研究，使隧道和树木等影响因素得到充分明确，保证高铁列车的运营可以有效满足5G通信环境下的信息传导需要。要加强对卫星信号发射过程的关注，并对高铁列车运行质量的影响因素进行全面总结，以便高层建筑物等因素对高速铁路的影响可以得到明确认定，以此实现对5G通信系统的成熟应用[4]。高铁列车还需要加强对5G网络实际应用价值的总结，使卫星辅助数据可以得到进一步优化，确保高铁具体的方位信息得到明确。

（2）提高乘客用网质量。高速铁路在进行智能管控系统建设过程中，务必加强对移动网络化相关状况的研究，尤其要对在线视频观看的频率进行详细考察，以便可以在制定5G环境下移动设备配置方案的过程中，实现对在线视频观看时长的合理掌握，并保证移动视频得到更高质量的普及。乘客用网质量的创新还需要加强对移动视频清晰度的重视，尤其要对4K超清视频的实际应用需求进行调查，使5G技术的突出应用优势可以得到明确，进而满足宽带稳定性的维护需求，并保证乘客的用网质量可以得到更高水平的维护。在进行5G通信系统建设过程中，要加强对4K超清移动视频所需技术支持的研究，尤其要对超高清视频的技术需求加以总结，并保证监控和通话等基本需求得到满足，为乘客用网质量的改进提供必要支持。

（3）提升高速铁路智能管控系统成熟度。要加强对5G通信系统构成情况的考察，结合列车的运行特征，对实施监控系统的基础性保障加以分析，以便高速铁路的通信系统可以为列车检测设备的成熟应用提供必要支持，从而满足高铁列车路轨的构建和使用需要，并保证相应的监督管理措施得到改良。要对高铁列车运行过程中的系统数据内容加以分析，并对系统运行过程中的各类故障进行精准的检测，结合高速铁路智能管控系统的实际应用需要，构建符合故障管控需求的具体策略，使列车运行质量的各方面影响因素得到有效明确，进而满足5G通信系统的推广普及需要[5]。要对高速铁路列车的信息时延情况进行特征分析，并从信息资源的毫秒级传输角度出发，制定设备连接密度的管控方案，为列车的稳定运行提供必要支持。

（4）提高开放性传输方式安全性。高铁列车需要对5G环境下的通信系统建设情况进行详细考察，并对开放性信息传输的优势加以总结，在充分明确通信系统安全保障重要性的基础上，实现对病毒和黑客等问题的管控，以此满足外部入侵因素的规避需要，为通信系统安全性的高质量维护提供必要支持。要对5G环境下高速铁路通信系统的内部故障特征加以研究，并从网关设置的角度出发，制定上层信息安全控制方案，使非安全性信息可以获得更高水平的拦截，并保证可以在铁路系统网络通信的突出价值得到明确的情况下，满足网络独立性运行需要，为高铁列车实现开放性信息传输提供必要支持。

（5）提高通信传输方式的选择合理性。高速列车需要将选择通信传输方式作为工作重点，尤其要对无线传输方式的构建原理加以考察，使5G环境下，新型传输方式在满足高铁运行和需求方面的突出优势得到明确，为新型传输容量和距离的优化提供帮助。

（6）提高信号信息传输故障的管控质量。高铁信息系统的建设必须对数字化通信的特点进行深入研究，结合5G环境的特点，进行信息安全影响因素的全面考察，使信息资源的传输途径可以得到高水平的创新，进而满足信号信息传输故障的规避需要。