淺談高速鐵路通信系統在5G環境下的應用

焦慶文

（中鐵十二局集團電氣化工程有限公司，天津 300308）

0 引言

5G技術的應用可以使高速鐵路通信系統得到進一步優化，因此，在當前高速鐵路發展速度較快的情況下，加強對5G環境的研究分析，并制定高速鐵路通信系統的優化使用策略，是很多高速鐵路專業人員重點關注的問題。

1 高速鐵路通信系統在5G環境下應用存在的問題

（1）輔助式衛星定位系統不夠完善。部分輔助式衛星定位系統在構建過程中，對于5G技術創新所帶來的多方面影響缺乏分析考察，沒有結合高鐵列車沿線的地形特征，制定衛星定位系統的具體構建策略，導致隧道和樹木等影響因素無法得到有效的規避控制，也使得高鐵列車難以實現運行質量的有效維護[1]。部分輔助式衛星系統在具體定位過程中，缺乏對高層建筑物信息阻礙情況的研究，沒有5G環境下的信號屏蔽情況進行精準總結，導致5G網絡無法為高鐵列車更好地滿足輔助數據獲取需要提供幫助，不利于衛星定位系統位置信息的有效獲得。

（2）乘客用網質量較差。部分高速鐵路智能管控系統的建設缺乏對移動網絡發展形勢的詳細考察，雖然進行了移動設備的創新配置，但缺乏對在線視頻觀看情況的有效研究，沒有實現對在線視頻觀看長度的詳細考察，導致移動視頻的普及率無法得到提升，難以有效提升移動視頻的清晰程度，也使得乘客用網質量無法得到高水平維護。一些高速鐵路技術人員缺乏對4K超清信號構成情況的研究，未能對4G系統所具備的應用價值進行詳細的考察，導致寬帶的穩定性難以獲得高水平維護，也使得5G通信系統難以在滿足高速鐵路移動視頻收看質量方面取得更大進展[2]。對高鐵列車乘客5G網絡實際應用價值調查總結不夠充分，缺乏對超高清視頻相關技術需求的總結，無法在通話和監控等基礎性技術需求方面實現技術創新，難以為乘客用網質量的優化提供有力保障。

（3）高速鐵路智能管控系統不夠成熟。部分高速鐵路通信系統在構建過程中，對于5G通信系統的高傳輸特點分析不夠詳細，缺乏對列車運行過程中，實施監控技術應用需求的總結，導致高速鐵路的自帶檢測設備無法得到高質量的應用，難以為高鐵列車實現路軌狀況監控提供必要支持，也使得智能管控系統無法得到全面的監督管理[3]。一些智能管控系統的建設工作對于數據內容的傳輸需求缺乏有效的分析研究，未能實現對數據庫構成和應用情況的考察，導致系統數據內容的調控措施無法得到高水平的構建，也使得系統運行過程中的技術故障無法得到準確的預測分析。部分高速鐵路的智能管控系統對于高鐵列車運行質量的影響因素總結不夠完整，缺乏對5G技術普及情況下，毫秒級傳輸技術應用需求的掌握，導致設備的連接密度無法得到優化，難以在智能管控系統獲得成熟構建的情況下，實現對列車運行過程的創新優化。一些高速鐵路智能管控系統的建設工作對于列車的運行過程調查分析存在不足，缺乏對列車運行過程中數據信息傳遞情況的考察，導致數據庫的構建無法為高速鐵路滿足智能管控系統建設需求提供必要支持，也使得系統數據內容的調控價值無法得到充分顯現。部分高速鐵路在處理智能管控系統建設的有關工作過程中，對于系統運行過程中的故障原因分析不夠充分，不利于高鐵列車運行質量的優化。

（4）開放性傳輸方式的安全性存在不足。部分高鐵列車對于開放性信息傳輸的特征分析不夠詳細，沒有結合5G技術的創新特征，制定無線傳輸系統的安全保護方案，導致高速鐵路列車的通信系統很有可能受到病毒和黑客等因素的影響，無法在外部入侵因素得到有效管控的情況下，更好地適應開放性傳輸渠道的構建需要。一些高速鐵路的通信系統缺乏對系統內部故障特征的調查分析，缺乏對網關設置合理性的總結，導致5G環境下的通信系統信息傳輸保障機制無法得到有效構建，也使得信息攔截等問題無法得到全面的規避。一些開放性傳輸策略的構建對于系統故障問題的排除需求總結不夠詳細，缺乏對故障模式的深入分析，故障原因的列舉不夠完整，無法在故障檢測技術應用過程中，充分滿足系統安全狀態的維護需要，也使得開放性信息傳輸的優勢難以得到顯現。

（5）對通信傳輸方式的選擇缺乏合理性。一些高速鐵路在進行通信傳輸方式選擇過程中，對于現代通信傳輸技術的應用特征調查分析存在不足，缺乏對鐵路通信傳輸方式構成情況的研究，導致不同類型的信息傳輸模式無法得到成熟的構建，難以在明確信息傳輸方式優劣特征的基礎上，實現對高速鐵路基礎設施的高水平建設。一些高速鐵路的通信系統建設工作對于信息的傳輸容量情況考察不夠詳細，缺乏對信息資源長距離傳輸相關需求的考察，導致無線傳輸系統的構建優勢無法得到明確，也使得通信傳輸管理工作的相關干擾性因素無法得到全面規避。

（6）信號信息傳輸故障未能得到充分規避。一些高鐵通信系統的建設工作缺乏對數字化通信特征的考察研究，未能對影響信息安全的各方面因素進行考察分析，使信息資源傳輸途徑難以得到有效的創新，不利于信號信息傳輸故障的規避。

2 高速鐵路通信系統在5G環境下的優化應用策略

（1）加快完善輔助式衛星定位系統。在針對高速鐵路進行衛星定位系統設計過程中，一定要對5G環境下的信號傳輸難點加以分析，并對高鐵列車沿線的地形地貌特征予以研究，使隧道和樹木等影響因素得到充分明確，保證高鐵列車的運營可以有效滿足5G通信環境下的信息傳導需要。要加強對衛星信號發射過程的關注，并對高鐵列車運行質量的影響因素進行全面總結，以便高層建筑物等因素對高速鐵路的影響可以得到明確認定，以此實現對5G通信系統的成熟應用[4]。高鐵列車還需要加強對5G網絡實際應用價值的總結，使衛星輔助數據可以得到進一步優化，確保高鐵具體的方位信息得到明確。

（2）提高乘客用網質量。高速鐵路在進行智能管控系統建設過程中，務必加強對移動網絡化相關狀況的研究，尤其要對在線視頻觀看的頻率進行詳細考察，以便可以在制定5G環境下移動設備配置方案的過程中，實現對在線視頻觀看時長的合理掌握，并保證移動視頻得到更高質量的普及。乘客用網質量的創新還需要加強對移動視頻清晰度的重視，尤其要對4K超清視頻的實際應用需求進行調查，使5G技術的突出應用優勢可以得到明確，進而滿足寬帶穩定性的維護需求，并保證乘客的用網質量可以得到更高水平的維護。在進行5G通信系統建設過程中，要加強對4K超清移動視頻所需技術支持的研究，尤其要對超高清視頻的技術需求加以總結，并保證監控和通話等基本需求得到滿足，為乘客用網質量的改進提供必要支持。

（3）提升高速鐵路智能管控系統成熟度。要加強對5G通信系統構成情況的考察，結合列車的運行特征，對實施監控系統的基礎性保障加以分析，以便高速鐵路的通信系統可以為列車檢測設備的成熟應用提供必要支持，從而滿足高鐵列車路軌的構建和使用需要，并保證相應的監督管理措施得到改良。要對高鐵列車運行過程中的系統數據內容加以分析，并對系統運行過程中的各類故障進行精準的檢測，結合高速鐵路智能管控系統的實際應用需要，構建符合故障管控需求的具體策略，使列車運行質量的各方面影響因素得到有效明確，進而滿足5G通信系統的推廣普及需要[5]。要對高速鐵路列車的信息時延情況進行特征分析，并從信息資源的毫秒級傳輸角度出發，制定設備連接密度的管控方案，為列車的穩定運行提供必要支持。

（4）提高開放性傳輸方式安全性。高鐵列車需要對5G環境下的通信系統建設情況進行詳細考察，并對開放性信息傳輸的優勢加以總結，在充分明確通信系統安全保障重要性的基礎上，實現對病毒和黑客等問題的管控，以此滿足外部入侵因素的規避需要，為通信系統安全性的高質量維護提供必要支持。要對5G環境下高速鐵路通信系統的內部故障特征加以研究，并從網關設置的角度出發，制定上層信息安全控制方案，使非安全性信息可以獲得更高水平的攔截，并保證可以在鐵路系統網絡通信的突出價值得到明確的情況下，滿足網絡獨立性運行需要，為高鐵列車實現開放性信息傳輸提供必要支持。

（5）提高通信傳輸方式的選擇合理性。高速列車需要將選擇通信傳輸方式作為工作重點，尤其要對無線傳輸方式的構建原理加以考察，使5G環境下，新型傳輸方式在滿足高鐵運行和需求方面的突出優勢得到明確，為新型傳輸容量和距離的優化提供幫助。

（6）提高信號信息傳輸故障的管控質量。高鐵信息系統的建設必須對數字化通信的特點進行深入研究，結合5G環境的特點，進行信息安全影響因素的全面考察，使信息資源的傳輸途徑可以得到高水平的創新，進而滿足信號信息傳輸故障的規避需要。

3 結束語

5G技術的應用為高速鐵路優化通信系統提供了高水平支持。因此，對目前高速鐵路通信系統在5G環境下應用存在的問題加以總結，并制定符合5G環境特征的高速鐵路通信系統改進策略，對提升高速鐵路通信系統的總體構建質量，具有十分重要的意義。