4G 與5G 技術(shù)對動車組車地無線實時傳輸?shù)挠绊懺囼炑芯?/h1>
2022-06-01 02:08:20高會永歐陽省
信息記錄材料 2022年4期
高會永，歐陽省
（中車青島四方車輛研究所有限公司 山東 青島 266031）
0 引言
我國運行的高速動車組，目前均已配置了無線傳輸裝置（Wireless Transmit Device，WTD），其作為車地實時無線傳輸?shù)闹匾d體，結(jié)合動車組地面集中數(shù)據(jù)中心平臺，實現(xiàn)了動車組的遠程實時監(jiān)視，為列車運維提供了指導[1]。本文將結(jié)合動車組車地通信現(xiàn)狀及未來發(fā)展要求，結(jié)合CRH3A 車地無線傳輸通信改造實踐，制定了車地實時通信研究評價方法，并基于該方法淺析了4G/5G 通信技術(shù)對于動車組WTD 車地無線實時傳輸?shù)挠绊憽?/p>
1 動車組車地通信的現(xiàn)狀及未來發(fā)展要求
和諧號動車組是我國早期發(fā)展起來的動車組，由于發(fā)展較早，設計之初WTD 普遍采用了2G/3G 技術(shù)，實現(xiàn)車地無線實時傳輸。由于車地傳輸速率、帶寬的限制，車地傳輸?shù)牧熊噮?shù)及頻率均處于較低的水平，對于列車運維的實時性、數(shù)據(jù)可擴展性也帶來了挑戰(zhàn)。特別是，隨著移動通信技術(shù)的快速發(fā)展，4G 技術(shù)已普及應用，5G 技術(shù)方興未艾，正處于大量部署階段，2G/3G 頻段已逐漸縮窄，面臨下線的風險[2]。因此，對于既有部分和諧號動車組WTD仍采用2G/3G 進行車地實時傳輸，已經(jīng)不能滿足目前和未來的技術(shù)要求?；诖耍椭C號動車組也已經(jīng)根據(jù)鐵路總公司的需求，制定了相應的改造實施方案，開始了WTD 4G/5G 的升級改造。
而隨著我國復興號動車組的問世，列車智能化診斷感知水平進一步提高，且以大數(shù)據(jù)、邊緣計算、人工智能等技術(shù)為支撐的列車智能運維技術(shù)的發(fā)展，對于列車車地實時傳輸帶來了更高的要求[3]。
（1）多維數(shù)據(jù)源帶來高帶寬數(shù)據(jù)要求。列車智能化傳感器以及列車安全診斷設備的增加，以安全為導向的多維數(shù)據(jù)源綜合診斷分析需求將會帶來更多運行數(shù)據(jù)的落地應用需求[4]。特別是對于地面動車組預測與健康管理系統(tǒng)（PHM）而言，更多的有效數(shù)據(jù)，對于預測模型建立及維修決策準確性具有重要意義[5]。
（2）數(shù)據(jù)實時性要求越來越高。區(qū)別于以往的單一周期性運行參數(shù)數(shù)據(jù)和故障診斷觸發(fā)式數(shù)據(jù)這一傳統(tǒng)數(shù)據(jù)傳遞方式，以報警/預警事件+時間序列環(huán)境信息等多種方式的融合性快速觸發(fā)數(shù)據(jù)，以及基于業(yè)務需求不同頻次的多元化列車運行數(shù)據(jù)需求越來越多，不同業(yè)務對于列車的車地傳輸?shù)膶崟r性要求也越來越高。
（3）列車以太網(wǎng)總線應用普及，數(shù)據(jù)安全性要求越來越高。目前復興號CR300 系列動車組已經(jīng)批量采用以太網(wǎng)控車，列車通信數(shù)據(jù)帶來質(zhì)的飛躍[6]?？剀嚲W(wǎng)絡方式的改變，對于車地無線數(shù)據(jù)通信安全提出了更高的要求，車載安全網(wǎng)關已經(jīng)成為復興號動車組W T D 的必選配置之一。
（4）車載數(shù)據(jù)價值的增加，對于車載設備處理性能要求越來越高。目前動車組WTD 作為車載數(shù)據(jù)傳輸單元，除了承載單一列車網(wǎng)絡通信數(shù)據(jù)外，還承擔了以數(shù)據(jù)驅(qū)動服務列車運維為導向的部分數(shù)據(jù)處理及轉(zhuǎn)發(fā)，例如能量計裝置、EOAS 設備、車載PHM 邊緣計算單元等?；诳椭频挠脩粢?，提供額外的客制處理邏輯，比如基于不同環(huán)境溫度情況下，基于設備保護的動車組異常工況提醒等。這對于承載車地傳輸?shù)腤TD 的CPU 處理性能也越來越高。
與此同時，我國移動通信技術(shù)從最早的2G 到5G，通信頻率、頻寬也在不斷變化[7]。商用的最大通信頻率已由2G 的1 850 MHz、4G 的2 390 MHz，提高到5G 的4 900 MHz，目前三大運營商的通信頻率見表1。隨著通信頻率的提高，對車載設備通信接口、通信線纜、車載合路器、列車天線耐受頻率以及信號抗衰減能力要求也逐漸提高。
表1 三大運營商頻率分配表（2021 年版本）
2 CRH3A型動車組4G、5G通信方案
CRH3A 型動車組是由中車長客股份有限公司研制的時速250KM 電力動車組，于2017 年在西成高鐵線路首發(fā)批量運營。由于設計較早，設計之初WTD 采用了3G 通信模塊（實際使用2G 網(wǎng)絡），實現(xiàn)車地實時傳輸功能。
車載WTD設備基本組成見圖1，由車載WTD主機、合路器、通信線纜、車載天線組成。為實現(xiàn)對CRH3A 型動車組的車地通信升級，基于4G、5G 的通信頻率（表1）等要求，兼顧列車實際，按照最小化改動原則，分別制定了4G 和5G通信升級應用方案。其中，4G 通信方案為：（1）WTD 主機升級為支持4G 通信主機，通信接口保持不變。（2）車載合路器升級至支持4G 通信頻率的合路器。（3）車載通信線纜升級至支持4G 通信頻率線纜。
5G 通信方案為：（1）WTD 主機升級為支持5G 通信主機，由單3G/2G 天線接口，升級為4 路5G MIMO 天線接口。（2）取消車載合路器，取消WTD 主機至合路器之間通信線纜。（3）車載通信線纜，升級到支持5G 通信頻率線纜，同時額外增加3 路車體線纜，作為5G MIM0 補充天線通信線纜。（4）車載天線變更為5G MIMO 多合一天線。
針對以上兩種方案：采用5G 方案對于列車通信速率、通信延時上具有明顯優(yōu)勢，即使在5G 模塊采用USB2.0 接口通信的情況下，實測最大通信速率也可達280 Mbps；但是5G 方案也存在改造實施難度較大，改造周期長等缺點。而采用4G 方案，雖然通信速率低于5G 方案，但是綜合考慮列車實際上行數(shù)據(jù)量需求，兼顧經(jīng)濟性以及車體改造難度小等優(yōu)點，亦可作為優(yōu)選的改造實施方案。
本文以實際CRH3A 4G 改造實踐，結(jié)合列車實際運用，制定了車地實時通信研究評價方法，以分析4G/5G 對車地實時傳輸?shù)挠绊憽?/p>
3 動車組車地實時通信評價方法研究
動車組車地實時傳輸受多方面影響，如車載設備、車載天線、車載通信線纜衰減、地面基站信號覆蓋能力、沿途信號強度、地面數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)處理能力等影響，而且列車處于靜止、高速運動狀態(tài)，評價列車的車地通信特性是一項較為復雜的工作。
為科學、高效的檢驗和評估采用4G/5G 通信技術(shù)對于既有動車組車地實時傳輸特性的影響，針對動車組改造前后的車載WTD 設備，采用同一動車組相同的車載線纜、車載天線等基礎硬件條件以及同一地面數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)收發(fā)平臺，使用相同的車載軟件，依托車地傳輸應答機制，制定了如下重點評價參數(shù)，以對列車改造前后的通信參數(shù)進行評價分析。
（1）評估平均數(shù)據(jù)延時，即數(shù)據(jù)從產(chǎn)生到收到地面確認的平均延時。
（2）評估平均數(shù)據(jù)發(fā)送次數(shù)，即數(shù)據(jù)從產(chǎn)生到收到數(shù)據(jù)時需要發(fā)送的平均發(fā)送次數(shù)。
（3）評估聯(lián)網(wǎng)率/有效聯(lián)網(wǎng)率，其中聯(lián)網(wǎng)率=聯(lián)網(wǎng)時間/總時間、有效聯(lián)網(wǎng)率=連接服務器時間/總時間。
（4）評估掉線最大恢復時間，即設備掉線后到恢復在線的最長時間間隔。
其中，參數(shù)“平均數(shù)據(jù)延時”反映了車地實時傳輸?shù)木C合延時特性，“平均數(shù)據(jù)發(fā)送次數(shù)”則反映了車地數(shù)據(jù)有效傳遞的成功率，這兩個參數(shù)均在一定程度上反映了車地實時傳輸?shù)男省６奥?lián)網(wǎng)率/有效聯(lián)網(wǎng)率”“掉線最大恢復時間”在一定程度上反映了沿線信號覆蓋及設備對沿線的信號質(zhì)量的適應性，“掉線最大恢復時間”更加直觀地反映了信號基站切換、隧道信號盲區(qū)等情況對列車實際車地實時通信的影響。
4 CRH3A型動車組WTD 4G改造前后傳輸參數(shù)特性分析
為充分驗證動車組使用2G 技術(shù)和升級至4G 技術(shù)后對列車車地實時傳輸?shù)挠绊?，課題組按照2G、4G WTD 主機分別安裝于同一列車運行于隨機交路，和同一列車頭車安裝2G WTD 主機、尾車安裝4G WTD 主機運行于相同交路兩種不同的工況下，分別進行了車地傳輸性能試驗和傳輸特性分析。
4.1 隨機交路試驗分析
依次安裝2G、4G WTD 主機于同一組動車組，分別運行隨機交路，針對運行的交路隨機抽取了3 組試驗數(shù)據(jù)作為樣本數(shù)據(jù)，其中2G、4G 主機的評價參數(shù)結(jié)果見表2、表3，圖2 為二者的對比分析。
表2 2G 主機通信試驗結(jié)果
表3 4G 主機通信試驗結(jié)果
由隨機所選的試驗樣本數(shù)據(jù)分析：4G WTD 主機的各項車地實時傳輸評價參數(shù)均優(yōu)于2G WTD，其中平均發(fā)送次數(shù)降低了23%，平均數(shù)據(jù)延時降低了62.6%，掉線恢復速度上也具有明顯的優(yōu)勢，采用4G WTD 的傳輸實時性、傳輸效率更高，通信質(zhì)量更好。
4.2 典型交路試驗分析
頭車安裝2G WTD 主機，尾車安裝4G WTD 主機，列車運行于同一交路，外部基站、信號等環(huán)境條件完全相同的情況下進行試驗分析，更能客觀體現(xiàn)二者的通信差異。同時為了充分反應列車運行及開行過程中的復雜環(huán)境特點，課題組選取了D353 次（上海虹橋—成都東）作為典型交路進行試驗，該線路運行時長超過14 h，總計運行里程接近2 000 公里，途徑市區(qū)與郊區(qū)，涵蓋了大部分的移動通信工況。表4、圖3 為在該典型交路下，2G 和4G WTD 設備的評價參數(shù)試驗結(jié)果與對比分析情況。
表4 2G+4G 上海虹橋—成都東典型交路通信試驗結(jié)果
通過上述典型試驗線路的通信參數(shù)可以看出，該線路采用4G WTD 的各項通信參數(shù)特性，同樣明顯優(yōu)于采用2G 的WTD。其中采用4G 的設備平均發(fā)送次數(shù)降低了21%，平均數(shù)據(jù)延時降低了62.6%，通信效率得到了提高。而整個線路上來看，采用4G 設備的聯(lián)網(wǎng)率和有效聯(lián)網(wǎng)率均得到了提高，其中有效聯(lián)網(wǎng)率提在2G 基礎上提高了約30%。從聯(lián)網(wǎng)率和掉線最大恢復時間上來看，試驗區(qū)間采用2G 信號的信號盲區(qū)范圍大于4G 信號的盲區(qū)范圍，這一定程度上反映了目前線路的4G 覆蓋已經(jīng)遠遠優(yōu)于2G。
綜上所述，采用4G 通信技術(shù)，相較于2G 通信技術(shù)，在通信效率、通信延時上均得到了大大提升，提高了車地傳輸?shù)膶崟r性、提高傳輸通信效率、降低數(shù)據(jù)延時，同時也在一定程度上降低了由于通信不良造成的數(shù)據(jù)傳輸失敗而額外需要消耗的流量成本。
而隨著我國5G 基站的日益完善，同時5G 設備向下普遍兼容4G，相信5G 技術(shù)在動車組中的應用也會越來越廣泛，同時對于車地傳輸?shù)臉I(yè)務場景也會越來越豐富[8]。
5 結(jié)語
目前，4G、5G 技術(shù)已經(jīng)在和諧號、復興號等動車組車地傳輸中進行了批量應用[9]。通過運用及試驗分析，新一代移動通信技術(shù)的運用，對于車地無線傳輸效率的提升以及提高列車遠程運維效率具有重要意義。
高會永，歐陽省
（中車青島四方車輛研究所有限公司 山東 青島 266031）
0 引言
我國運行的高速動車組，目前均已配置了無線傳輸裝置（Wireless Transmit Device，WTD），其作為車地實時無線傳輸?shù)闹匾d體，結(jié)合動車組地面集中數(shù)據(jù)中心平臺，實現(xiàn)了動車組的遠程實時監(jiān)視，為列車運維提供了指導[1]。本文將結(jié)合動車組車地通信現(xiàn)狀及未來發(fā)展要求，結(jié)合CRH3A 車地無線傳輸通信改造實踐，制定了車地實時通信研究評價方法，并基于該方法淺析了4G/5G 通信技術(shù)對于動車組WTD 車地無線實時傳輸?shù)挠绊憽?/p>
1 動車組車地通信的現(xiàn)狀及未來發(fā)展要求
和諧號動車組是我國早期發(fā)展起來的動車組，由于發(fā)展較早，設計之初WTD 普遍采用了2G/3G 技術(shù)，實現(xiàn)車地無線實時傳輸。由于車地傳輸速率、帶寬的限制，車地傳輸?shù)牧熊噮?shù)及頻率均處于較低的水平，對于列車運維的實時性、數(shù)據(jù)可擴展性也帶來了挑戰(zhàn)。特別是，隨著移動通信技術(shù)的快速發(fā)展，4G 技術(shù)已普及應用，5G 技術(shù)方興未艾，正處于大量部署階段，2G/3G 頻段已逐漸縮窄，面臨下線的風險[2]。因此，對于既有部分和諧號動車組WTD仍采用2G/3G 進行車地實時傳輸，已經(jīng)不能滿足目前和未來的技術(shù)要求?；诖耍椭C號動車組也已經(jīng)根據(jù)鐵路總公司的需求，制定了相應的改造實施方案，開始了WTD 4G/5G 的升級改造。
而隨著我國復興號動車組的問世，列車智能化診斷感知水平進一步提高，且以大數(shù)據(jù)、邊緣計算、人工智能等技術(shù)為支撐的列車智能運維技術(shù)的發(fā)展，對于列車車地實時傳輸帶來了更高的要求[3]。
（1）多維數(shù)據(jù)源帶來高帶寬數(shù)據(jù)要求。列車智能化傳感器以及列車安全診斷設備的增加，以安全為導向的多維數(shù)據(jù)源綜合診斷分析需求將會帶來更多運行數(shù)據(jù)的落地應用需求[4]。特別是對于地面動車組預測與健康管理系統(tǒng)（PHM）而言，更多的有效數(shù)據(jù)，對于預測模型建立及維修決策準確性具有重要意義[5]。
（2）數(shù)據(jù)實時性要求越來越高。區(qū)別于以往的單一周期性運行參數(shù)數(shù)據(jù)和故障診斷觸發(fā)式數(shù)據(jù)這一傳統(tǒng)數(shù)據(jù)傳遞方式，以報警/預警事件+時間序列環(huán)境信息等多種方式的融合性快速觸發(fā)數(shù)據(jù)，以及基于業(yè)務需求不同頻次的多元化列車運行數(shù)據(jù)需求越來越多，不同業(yè)務對于列車的車地傳輸?shù)膶崟r性要求也越來越高。
（3）列車以太網(wǎng)總線應用普及，數(shù)據(jù)安全性要求越來越高。目前復興號CR300 系列動車組已經(jīng)批量采用以太網(wǎng)控車，列車通信數(shù)據(jù)帶來質(zhì)的飛躍[6]?？剀嚲W(wǎng)絡方式的改變，對于車地無線數(shù)據(jù)通信安全提出了更高的要求，車載安全網(wǎng)關已經(jīng)成為復興號動車組W T D 的必選配置之一。
（4）車載數(shù)據(jù)價值的增加，對于車載設備處理性能要求越來越高。目前動車組WTD 作為車載數(shù)據(jù)傳輸單元，除了承載單一列車網(wǎng)絡通信數(shù)據(jù)外，還承擔了以數(shù)據(jù)驅(qū)動服務列車運維為導向的部分數(shù)據(jù)處理及轉(zhuǎn)發(fā)，例如能量計裝置、EOAS 設備、車載PHM 邊緣計算單元等?；诳椭频挠脩粢?，提供額外的客制處理邏輯，比如基于不同環(huán)境溫度情況下，基于設備保護的動車組異常工況提醒等。這對于承載車地傳輸?shù)腤TD 的CPU 處理性能也越來越高。
與此同時，我國移動通信技術(shù)從最早的2G 到5G，通信頻率、頻寬也在不斷變化[7]。商用的最大通信頻率已由2G 的1 850 MHz、4G 的2 390 MHz，提高到5G 的4 900 MHz，目前三大運營商的通信頻率見表1。隨著通信頻率的提高，對車載設備通信接口、通信線纜、車載合路器、列車天線耐受頻率以及信號抗衰減能力要求也逐漸提高。
表1 三大運營商頻率分配表（2021 年版本）
2 CRH3A型動車組4G、5G通信方案
CRH3A 型動車組是由中車長客股份有限公司研制的時速250KM 電力動車組，于2017 年在西成高鐵線路首發(fā)批量運營。由于設計較早，設計之初WTD 采用了3G 通信模塊（實際使用2G 網(wǎng)絡），實現(xiàn)車地實時傳輸功能。
車載WTD設備基本組成見圖1，由車載WTD主機、合路器、通信線纜、車載天線組成。為實現(xiàn)對CRH3A 型動車組的車地通信升級，基于4G、5G 的通信頻率（表1）等要求，兼顧列車實際，按照最小化改動原則，分別制定了4G 和5G通信升級應用方案。其中，4G 通信方案為：（1）WTD 主機升級為支持4G 通信主機，通信接口保持不變。（2）車載合路器升級至支持4G 通信頻率的合路器。（3）車載通信線纜升級至支持4G 通信頻率線纜。
5G 通信方案為：（1）WTD 主機升級為支持5G 通信主機，由單3G/2G 天線接口，升級為4 路5G MIMO 天線接口。（2）取消車載合路器，取消WTD 主機至合路器之間通信線纜。（3）車載通信線纜，升級到支持5G 通信頻率線纜，同時額外增加3 路車體線纜，作為5G MIM0 補充天線通信線纜。（4）車載天線變更為5G MIMO 多合一天線。
針對以上兩種方案：采用5G 方案對于列車通信速率、通信延時上具有明顯優(yōu)勢，即使在5G 模塊采用USB2.0 接口通信的情況下，實測最大通信速率也可達280 Mbps；但是5G 方案也存在改造實施難度較大，改造周期長等缺點。而采用4G 方案，雖然通信速率低于5G 方案，但是綜合考慮列車實際上行數(shù)據(jù)量需求，兼顧經(jīng)濟性以及車體改造難度小等優(yōu)點，亦可作為優(yōu)選的改造實施方案。
本文以實際CRH3A 4G 改造實踐，結(jié)合列車實際運用，制定了車地實時通信研究評價方法，以分析4G/5G 對車地實時傳輸?shù)挠绊憽?/p>
3 動車組車地實時通信評價方法研究
動車組車地實時傳輸受多方面影響，如車載設備、車載天線、車載通信線纜衰減、地面基站信號覆蓋能力、沿途信號強度、地面數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)處理能力等影響，而且列車處于靜止、高速運動狀態(tài)，評價列車的車地通信特性是一項較為復雜的工作。
為科學、高效的檢驗和評估采用4G/5G 通信技術(shù)對于既有動車組車地實時傳輸特性的影響，針對動車組改造前后的車載WTD 設備，采用同一動車組相同的車載線纜、車載天線等基礎硬件條件以及同一地面數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)收發(fā)平臺，使用相同的車載軟件，依托車地傳輸應答機制，制定了如下重點評價參數(shù)，以對列車改造前后的通信參數(shù)進行評價分析。
（1）評估平均數(shù)據(jù)延時，即數(shù)據(jù)從產(chǎn)生到收到地面確認的平均延時。
（2）評估平均數(shù)據(jù)發(fā)送次數(shù)，即數(shù)據(jù)從產(chǎn)生到收到數(shù)據(jù)時需要發(fā)送的平均發(fā)送次數(shù)。
（3）評估聯(lián)網(wǎng)率/有效聯(lián)網(wǎng)率，其中聯(lián)網(wǎng)率=聯(lián)網(wǎng)時間/總時間、有效聯(lián)網(wǎng)率=連接服務器時間/總時間。
（4）評估掉線最大恢復時間，即設備掉線后到恢復在線的最長時間間隔。
其中，參數(shù)“平均數(shù)據(jù)延時”反映了車地實時傳輸?shù)木C合延時特性，“平均數(shù)據(jù)發(fā)送次數(shù)”則反映了車地數(shù)據(jù)有效傳遞的成功率，這兩個參數(shù)均在一定程度上反映了車地實時傳輸?shù)男省６奥?lián)網(wǎng)率/有效聯(lián)網(wǎng)率”“掉線最大恢復時間”在一定程度上反映了沿線信號覆蓋及設備對沿線的信號質(zhì)量的適應性，“掉線最大恢復時間”更加直觀地反映了信號基站切換、隧道信號盲區(qū)等情況對列車實際車地實時通信的影響。
4 CRH3A型動車組WTD 4G改造前后傳輸參數(shù)特性分析
為充分驗證動車組使用2G 技術(shù)和升級至4G 技術(shù)后對列車車地實時傳輸?shù)挠绊?，課題組按照2G、4G WTD 主機分別安裝于同一列車運行于隨機交路，和同一列車頭車安裝2G WTD 主機、尾車安裝4G WTD 主機運行于相同交路兩種不同的工況下，分別進行了車地傳輸性能試驗和傳輸特性分析。
4.1 隨機交路試驗分析
依次安裝2G、4G WTD 主機于同一組動車組，分別運行隨機交路，針對運行的交路隨機抽取了3 組試驗數(shù)據(jù)作為樣本數(shù)據(jù)，其中2G、4G 主機的評價參數(shù)結(jié)果見表2、表3，圖2 為二者的對比分析。
表2 2G 主機通信試驗結(jié)果
表3 4G 主機通信試驗結(jié)果
由隨機所選的試驗樣本數(shù)據(jù)分析：4G WTD 主機的各項車地實時傳輸評價參數(shù)均優(yōu)于2G WTD，其中平均發(fā)送次數(shù)降低了23%，平均數(shù)據(jù)延時降低了62.6%，掉線恢復速度上也具有明顯的優(yōu)勢，采用4G WTD 的傳輸實時性、傳輸效率更高，通信質(zhì)量更好。
4.2 典型交路試驗分析
頭車安裝2G WTD 主機，尾車安裝4G WTD 主機，列車運行于同一交路，外部基站、信號等環(huán)境條件完全相同的情況下進行試驗分析，更能客觀體現(xiàn)二者的通信差異。同時為了充分反應列車運行及開行過程中的復雜環(huán)境特點，課題組選取了D353 次（上海虹橋—成都東）作為典型交路進行試驗，該線路運行時長超過14 h，總計運行里程接近2 000 公里，途徑市區(qū)與郊區(qū)，涵蓋了大部分的移動通信工況。表4、圖3 為在該典型交路下，2G 和4G WTD 設備的評價參數(shù)試驗結(jié)果與對比分析情況。
表4 2G+4G 上海虹橋—成都東典型交路通信試驗結(jié)果
通過上述典型試驗線路的通信參數(shù)可以看出，該線路采用4G WTD 的各項通信參數(shù)特性，同樣明顯優(yōu)于采用2G 的WTD。其中采用4G 的設備平均發(fā)送次數(shù)降低了21%，平均數(shù)據(jù)延時降低了62.6%，通信效率得到了提高。而整個線路上來看，采用4G 設備的聯(lián)網(wǎng)率和有效聯(lián)網(wǎng)率均得到了提高，其中有效聯(lián)網(wǎng)率提在2G 基礎上提高了約30%。從聯(lián)網(wǎng)率和掉線最大恢復時間上來看，試驗區(qū)間采用2G 信號的信號盲區(qū)范圍大于4G 信號的盲區(qū)范圍，這一定程度上反映了目前線路的4G 覆蓋已經(jīng)遠遠優(yōu)于2G。
綜上所述，采用4G 通信技術(shù)，相較于2G 通信技術(shù)，在通信效率、通信延時上均得到了大大提升，提高了車地傳輸?shù)膶崟r性、提高傳輸通信效率、降低數(shù)據(jù)延時，同時也在一定程度上降低了由于通信不良造成的數(shù)據(jù)傳輸失敗而額外需要消耗的流量成本。
而隨著我國5G 基站的日益完善，同時5G 設備向下普遍兼容4G，相信5G 技術(shù)在動車組中的應用也會越來越廣泛，同時對于車地傳輸?shù)臉I(yè)務場景也會越來越豐富[8]。
5 結(jié)語
目前，4G、5G 技術(shù)已經(jīng)在和諧號、復興號等動車組車地傳輸中進行了批量應用[9]。通過運用及試驗分析，新一代移動通信技術(shù)的運用，對于車地無線傳輸效率的提升以及提高列車遠程運維效率具有重要意義。
