姓名：李晶晶 学号：22011211156
嵌牛提问：迅速增长的设备连接量和和数据量对城市轨道交通提出了更高要求，也使得5G关键技术的应用成为了未来轨道交通发展的趋势
嵌牛鼻子：城市轨道交通 5G网络 无线覆盖
嵌牛正文：5G网络关键技术
5G 网络技术，即第五代移动通信技术，是在对现有通信技术进行延伸和革新后所产生的新一代移动通信技术。与早期2G/3G/4G 移动网络一样，5G 网络是数字蜂窝网络，信号覆盖区域被划分为许多蜂窝状的小地理区域，用于传输被转化为数字信号的声音及图像。相比于传统的通信技术，5G 网络技术在现有基础上进行了更加细致的整合，可以满足用户更多或更加频繁的通信需求，也适用于更多复杂的场景。
1.1 大规模MIMO技术
大规模多输入多输出（MIMO）技术被视为 5G 网络的核心技术，其基本特征是在基站侧配置大规模的天线阵列，使信号通过发射端与接受端的多个天线进行传送和接收，从而改善了通信质量。它能充分利用空间资源，在不增加频谱资源和天线发射功率的前提下提高移动通信的传输效率，并具有良好的抗干扰性。
1.2 D2D通信技术
D2D 技术（Device-to-Device）指的是 2 个对等的用户节点之间直接进行通信，是一种短距离通信方式。每个用户节点在 D2D 分散式网路中均能够自主发送和接收信号，并具有路由的功能。所有网络用户共用信息处理、存储及网络连接能力等资源，也能被其他用户直接访问而不需要经过中间实体。
1.3 多载波技术
多载波技术采用了多个载波信号，它把数据流分解为若干个子数据流，使子数据流具有低得多的传输比特速率，并利用这些数据分别去调制若干个载波。在多载波调制信道中，数据传输速率相对较低，码元周期加长，只要时延扩展与码元周期相比小于一定的比值，就不会造成码间干扰。因而，多载波技术可以很好地解决目前移动通信技术在传输速率上的限制，并有效地提升抗干扰性。
1.4 超密集异构网络部署
随着用户需求的越发多元化，未来移动数据流量将有巨大的增长，超密集异构网络技术将会成为 5G 移动通信提高数据流量的关键。较为密集的网络部署大幅缩短了节点与终端的距离，进而提高了网络的功率和频谱幅度，同时，也扩大了网络覆盖范围和系统容量，增强了业务在不同接入技术和各覆盖层次间的灵活性。5G网络应用场景及优势
（1）具备较高的场景运行能力，可以在移动速度较大的条件下实现数据的高效传输。因而适用于城市轨道交通、高铁、高速公路等超高速场景，例如，满足列车运行状态参数的传输需求，提升高速列车运行稳定性与安全性。
（2）能够有效实现其局域网内部的实时通信，从而在保证通信高可靠性的同时降低时延，优化通信效果。
（3）能够支持大规模的通信设备连接需求，并扩大通信所涉及的范围。因而适用于大规模物联网业务场景，使众多人同时参与到通信事件中，进行同步交流。
（4）能够在满足信息传输准确性的同时，为通信网络的使用者提供更自由、开放的高体验性场景，增强网络应用安全性、便利性、高效性、互动性。
3 5G网络在城市轨道交通的场景覆盖
尽管 5G 网络技术有诸多优势，但其在城市轨道交通场景的覆盖是目前亟待解决的难题。相比于一般的室外场景，城市轨道交通环境较为特殊，对于 5G 网络的无线覆盖也提出了更高的要求。城市轨道交通可分为站厅、站台和隧道等场景，多数场景较为封闭，外部信号难以进入，几乎是各种无线信号的盲区。站厅及站台部位一般承担着顾客进站、购票、过闸及候车等环节，在上下班的高峰期或节假日往往用户密度较大，且用户流动性较强。因此，站厅站台部位易产生突发性的高数据量和话务量，且具有单用户流量较低、但总用户流量较大、总流量较高的特点。隧道部位则需面对无线信号在该场景传播衰落较快的问题，列车在隧道内运行速度相对较快，一般在隧道中可达到 60 ～ 80 km/h，进出站速度为 30 ～ 40 km/h，列车车体、屏蔽门等均会对无线信号造成严重干扰。此外，考虑到城市轨道交通的场景空间和后期维护，如果三大运营商都创建独立的无线覆盖系统，会产生高昂的建设造价并浪费大量的人力维护成本。因而，城市轨道交通无线覆盖应采用三家协同隧道中的5G网络覆盖
城市轨道交通隧道中，无线覆盖一般采用射频拉远单元（RRU）+ 多系统合路平台（POI）+ 漏泄电缆（以下简称“漏缆”）的方式。5G 网络在隧道内的覆盖方式
与传统方式基本一致，但需要将相关设备替换为适用于
5G 频率的设备，包括 POI、RRU 及漏缆
具体更改如下。
（1）POI 需改为可馈入 5G-NR 2×100 W 信源与 4G
信号合路的型号。
（2）RRU 需采用分布式宏基站 5G-RRU。
（3）漏缆需根据运营商频率的不同进行选取。目前
采用的 13/8 漏缆最多可支持 2.8 GHz，可用于对中国移
动的 5G 信号进行覆盖，且可以与 2G/3G/4G 公用的方式。
