【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及通信，具体涉及基于5g的铁路信号优化传输方法及系统。
技术介绍
1、随着铁路交通的快速发展和移动互联网技术的普及，高速铁路系统中的通信需求日益增长。传统的铁路通信网络主要依赖于2g或3g技术，这些技术在速度、容量、覆盖范围和稳定性方面难以满足当前的需求。特别是在高峰时段和地理环境复杂的区域(如隧道、山区和郊区)，网络经常出现拥堵、信号不稳定和覆盖盲点。
2、目前的铁路网络优化技术通常集中于传统的网络升级，例如增加基站、优化网络布局等。然而，这些措施在处理高密度流量、跨越复杂地形和提供高度安全保障方面存在局限。另外，这些方法缺乏灵活性和智能化，难以实时适应不断变化的网络需求和用户行为。
3、随着5g技术的出现，提供了更高速度、更大容量和更低延迟的通信解决方案。5g技术的关键特点如大规模mimo、毫米波通信、网络切片和边缘计算，为解决铁路通信网络的挑战提供了新的可能性。此外，数据驱动的网络管理方法，如基于机器学习的流量预测和负载均衡，提供了更智能、更灵活的网络优化策略。
4、为了充分利用5g技术在铁路通信网络中的潜力，有必要将这些先进技术与特定于铁路环境的需求相结合。这种融合不仅涉及技术选型和网络架构设计，还包括智能化的网络管理和安全策略。因此，开发一个综合的解决方案，既能够应对现有铁路通信网络的局限性，又能够充分发挥5g技术的优势，是当前铁路网络发展的关键需求。
5、通过对现有技术和需求的深入分析，本专利技术提出了一种基于5g技术的铁路信号优化传输方法及系统，旨在全面提
技术实现思路
1、为克服现有技术的不足，本专利技术提出基于5g的铁路信号优化传输方法及系统，通过采用5g技术和智能化网络管理，为铁路通信网络带来了根本性的改进，满足了现代高速铁路系统对高效、可靠通信网络的需求。
2、为实现上述目的，本专利技术提供基于5g的铁路信号优化传输方法，包括：
3、步骤s1:对铁路网络的当前性能、用户需求和环境进行全面评估；
4、步骤s2：选择适合铁路环境的5g技术并进行网络架构的定制化设计；
5、步骤s3：收集网络性能数据，并使用智能算法进行网络优化；
6、步骤s4：部署网络切片并根据需求动态管理网络资源；
7、步骤s5：实施网络安全措施和冗余设计以增强安全性和可靠性；
8、步骤s6：设置实时网络监控系统并执行定期的网络维护。
9、进一步地，步骤s1包括：
10、步骤s11：通过实地测试现有网络速度，参考行业标准和用户期望，确定目标传输速度；
11、步骤s12：分析铁路线路图和用户密度，确定需要优先升级和覆盖的关键区域；
12、步骤s13：通过问卷调查、用户反馈和乘客流量分析，识别用户对网络速度、稳定性的具体需求；
13、步骤s14：对现有通信基站、网络设备进行技术评估，确定升级或替换的需求；
14、步骤s15：使用信号强度测试工具，识别现有网络的覆盖盲区和弱信号区域；
15、步骤s16：对铁路沿线的地形进行分析，识别可能影响5g信号的障碍物如山脉、建筑物等。
16、进一步地，步骤s2包括：
17、步骤s21：考虑铁路环境的特殊性，选择适用的5g技术(如毫米波、小基站)。考虑因素包括技术成熟度、成本、兼容性等；
18、步骤s22：根据所选技术，挑选相应的5g硬件，包括基站类型、天线设计等；
19、步骤s23：根据铁路线路和站点分布，设计网络架构，确保高效覆盖和稳定连接；
20、步骤s24：根据铁路运营商的特定需求(如乘客wi-fi、实时监控系统)，定制5g服务。
21、进一步地，步骤s1与步骤s3包括：
22、步骤s31：监控网络流量、信号强度、用户设备性能等关键指标；
23、步骤s32：定期收集用户的网络使用体验反馈，包括速度、稳定性等；
24、步骤s33：运用数据分析工具和技术(如机器学习算法)分析收集的数据；
25、步骤s34：根据数据分析结果，调整网络配置(如频段分配、基站调整)。
26、进一步地，步骤s4包括：
27、步骤s41：针对不同的服务需求(如紧急服务、乘客娱乐)，定义网络切片策略；
28、步骤s41：根据策略在网络中实施切片，保证资源的有效分配；
29、步骤s41：根据实时网络使用数据，动态调整资源分配，优化网络性能；
30、步骤s41：根据需求和流量变化，调整网络配置，如增加频谱资源或调整基站功率。
31、进一步地，步骤s5包括：
32、步骤s51：在网络中部署高级安全措施，如端到端加密、防火墙、入侵检测系统；
33、步骤s52：实施持续的网络监控，及时识别并应对安全威胁；
34、步骤s53：实现网络的多路径设计，确保关键服务在一条路径故障时仍可运行；
35、步骤s54：在关键区域部署备份系统和设备，确保在主要设备故障时能快速切换。
36、进一步地，步骤s6包括：
37、步骤s61：部署实时监控系统，实时跟踪网络性能和设备状态；
38、步骤s62：使用监控数据指导维护决策，优先处理影响性能的问题；
39、步骤s63：根据监控数据，定期进行网络设备的检查和维护；
40、步骤s64：基于性能趋势和历史数据，实施预防性维护措施，减少意外中断。
41、基于5g的铁路信号优化传输方法的系统，适用于所述的基于5g的铁路信号优化传输方法，包括
42、分析与评估模块，用于收集并分析现有铁路网络的数据，包括性能指标、用户需求和环境影响因素；分析与评估模块中的组件包括数据收集工具、分析软件、用户反馈界面；
43、技术选择与设计模块，基于分析结果，选择适合的5g技术并进行网络架构设计；技术选择与设计模块组件包括技术评估工具、设计软件、硬件配置界面；
44、数据驱动优化模块，用于实时监控网络性能，使用数据驱动的方法进行网络优化；
45、数据驱动优化模块组件包括性能监控仪表盘、数据分析算法、配置管理工具；
46、资源管理与网络切片模块，用于动态管理网络资源，实施和维护网络切片；资源管理与网络切片模块组件包括资源管理系统、网络切片配置工具；
47、安全与可靠性模块，用于确保网络安全和提供冗余设计来增强网络的可靠性；安全与可靠性模块组件包括安全监控系统、加密工具、冗余设计方案；
48、监控与维护模块，用于持续监控网络状态并执行必要的维护工作；监控与维护模块组件：实时监控界面、维护调度工具、性能报告生成器。
49、进一步地，数据驱动优化模块使用机器学习算法用于预测网络负荷和性能，优化资源本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于5G的铁路信号优化传输方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于5G的铁路信号优化传输方法，其特征在于，步骤S1包括：
3.根据权利要求1所述的基于5G的铁路信号优化传输方法，其特征在于，步骤S2包括：
4.根据权利要求1所述的基于5G的铁路信号优化传输方法，其特征在于，步骤S1与步骤S3包括：
5.根据权利要求3所述的基于5G的铁路信号优化传输方法，其特征在于，步骤S4包括：
6.根据权利要求1所述的基于5G的铁路信号优化传输方法，其特征在于，步骤S5包括：
7.根据权利要求1所述的基于5G的铁路信号优化传输方法，其特征在于，步骤S6包括：
8.基于5G的铁路信号优化传输方法的系统，适用于权利要求1-7中任一项所述的基于5G的铁路信号优化传输方法，其特征在于，包括：
9.根据权利要求8所述的基于5G的铁路信号优化传输方法的系统，其特征在于，数据驱动优化模块使用机器学习算法用于预测网络负荷和性能，优化资源分配，公式如下：
10.根据权利要求8所述的基于5
...【技术特征摘要】
1.基于5g的铁路信号优化传输方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于5g的铁路信号优化传输方法，其特征在于，步骤s1包括：
3.根据权利要求1所述的基于5g的铁路信号优化传输方法，其特征在于，步骤s2包括：
4.根据权利要求1所述的基于5g的铁路信号优化传输方法，其特征在于，步骤s1与步骤s3包括：
5.根据权利要求3所述的基于5g的铁路信号优化传输方法，其特征在于，步骤s4包括：
6.根据权利要求1所述的基于5g的铁路信号优化传输方法，其特征在于，步骤s5包括：
7.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：费丹，
申请(专利权)人：南京融才交通科技研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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