移動(dòng)4G網(wǎng)絡(luò)對(duì)成都地鐵信號(hào)系統(tǒng)無(wú)線(xiàn)干擾研究

袁嘉駿

（成都地鐵運(yùn)營(yíng)有限公司，四川 成都 610081）

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移動(dòng)4G網(wǎng)絡(luò)對(duì)成都地鐵信號(hào)系統(tǒng)無(wú)線(xiàn)干擾研究

袁嘉駿

（成都地鐵運(yùn)營(yíng)有限公司，四川 成都 610081）

摘 要：本文針對(duì)移動(dòng)4G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入地鐵環(huán)境覆蓋的應(yīng)用趨勢(shì)，測(cè)試研究4G無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)對(duì)成都地鐵既有線(xiàn)地鐵專(zhuān)用信號(hào)系統(tǒng)的干擾，制定有效措施，確保移動(dòng)4G網(wǎng)絡(luò)的引入對(duì)成都地鐵既有線(xiàn)路的正常運(yùn)營(yíng)不造成影響，滿(mǎn)足乘客的多樣化出行需求。

關(guān)鍵詞：4G；信號(hào)系統(tǒng)；干擾

0. 引言

成都地鐵既有運(yùn)營(yíng)線(xiàn)路信號(hào)系統(tǒng)是采用基于無(wú)線(xiàn)通信的移動(dòng)閉塞列車(chē)控制系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱(chēng)CBTC系統(tǒng)。該系統(tǒng)具備大容量車(chē)-地雙向數(shù)據(jù)傳輸能力，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)間隔控制、進(jìn)路控制、速度防護(hù)、自動(dòng)駕駛等先進(jìn)列車(chē)控制功能。信號(hào)系統(tǒng)核心的數(shù)據(jù)傳輸，是基于802.11g的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)，4G民用無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的引入，可能對(duì)該系統(tǒng)的正常無(wú)線(xiàn)傳輸造成干擾，從而影響列車(chē)的正常運(yùn)營(yíng)。通過(guò)理論和實(shí)際測(cè)試研究，詳細(xì)分析4G網(wǎng)路可能帶來(lái)的潛在影響，制定針對(duì)行的技術(shù)方案和措施，實(shí)現(xiàn)兩種無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)在地鐵空間并行應(yīng)用，最大程度地滿(mǎn)足乘客需求，是此次研究的主要目的。

1. 4G對(duì)C BTC無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的影響分析

1.1 4G頻段分析

2013年，工信部正式批準(zhǔn)三大移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商TD-LTE4G網(wǎng)絡(luò)正式商用，并頒發(fā)牌照，具體中國(guó)移動(dòng)頻段劃分為：

中國(guó)移動(dòng)共獲得130MHz，分別為1880MHz～1900MHz、2320MHz～2370MHz、2575MHz～2635MHz。

（1）可能的影響及分析

從上述運(yùn)營(yíng)商所獲的4G牌照來(lái)看，移動(dòng)4G網(wǎng)絡(luò)的工作頻段距離地鐵信號(hào)系統(tǒng)的CBTC網(wǎng)絡(luò)相距比較遠(yuǎn)，從理論上分析，4G本身不會(huì)對(duì)CBTC產(chǎn)生影響。在其他城市既有已開(kāi)通CBTC及4G網(wǎng)絡(luò)的線(xiàn)路上，也未發(fā)生過(guò)4G直接干擾到車(chē)地通信的情況。

（2）同頻干擾分析

4G轉(zhuǎn)WIFI設(shè)備的衍生使用方式可能會(huì)對(duì)CBTC網(wǎng)絡(luò)造成影響。4G轉(zhuǎn)WIFI設(shè)備工作時(shí)，如果正好工作在CBTC使用的信道，且數(shù)據(jù)流量比較大的時(shí)候，可能會(huì)造成對(duì)CBTC網(wǎng)絡(luò)的干擾。

在成都地鐵也曾經(jīng)做過(guò)類(lèi)似的測(cè)試，結(jié)果也表明，當(dāng)干擾足夠大的時(shí)候，會(huì)造成CBTC網(wǎng)絡(luò)嚴(yán)重丟包，從而影響到車(chē)地通信的質(zhì)量。這種干擾類(lèi)似于3G網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)WIFI造成的干擾，但因?yàn)?G網(wǎng)絡(luò)的帶寬更大，影響可能會(huì)大于3G造成的干擾。

2. 4G對(duì)CBTC干擾測(cè)試

在既有線(xiàn)運(yùn)營(yíng)區(qū)間（2號(hào)線(xiàn)牛王廟-東大路）的運(yùn)行的列車(chē)上布置4G移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)模擬干擾源，使用流量發(fā)生器上構(gòu)造好CBTC流量，并收集運(yùn)行數(shù)據(jù)，分析干擾環(huán)境下CBTC系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)情況。

2.1 測(cè)試計(jì)劃

根據(jù)開(kāi)放式空間干擾的特點(diǎn)和潛在的主要干擾源，把測(cè)試主要分為兩個(gè)方面進(jìn)行。

（1）列車(chē)行進(jìn)過(guò)程中，采用4G干擾源，記錄CBTC無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù)，分析干擾對(duì)車(chē)地通信造成的影響。

（2）列車(chē)行進(jìn)過(guò)程中，采用車(chē)載MIFI干擾源，記錄CBTC無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù)，分析干擾對(duì)車(chē)地通信造成的影響。

通過(guò)以上兩個(gè)方面可以對(duì)運(yùn)營(yíng)環(huán)境下列車(chē)針對(duì)干擾的真實(shí)運(yùn)行情況，有較為全面的掌握和分析。

2.2 測(cè)試方案（表1）

2.3 測(cè)試步驟（表2）

2.4 測(cè)試結(jié)果（表3）

2.5 測(cè)試結(jié)論

表2

表3

基于以上測(cè)試數(shù)據(jù)，由于移動(dòng)4G信號(hào)與地鐵CBTC無(wú)線(xiàn)信號(hào)工作在不同頻段，移動(dòng)4G信號(hào)本身不會(huì)影響CBTC通信；但移動(dòng)4G衍生的MIFI和手機(jī)熱點(diǎn)使用方式會(huì)對(duì)單網(wǎng)CBTC無(wú)線(xiàn)通信產(chǎn)生一定程度地干擾，因此，在加強(qiáng)對(duì)乘客使用MIFI和手機(jī)熱點(diǎn)的管理和引導(dǎo)的基礎(chǔ)上，移動(dòng)4G的應(yīng)用可在地鐵范圍內(nèi)逐步推廣。

結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)移動(dòng)4G信號(hào)對(duì)地鐵信號(hào)CBTC系統(tǒng)干擾的理論分析和有針對(duì)性的模擬測(cè)試，為移動(dòng)4G網(wǎng)絡(luò)引入地鐵服務(wù)乘客提供了有力的依據(jù)，可作為后續(xù)其他運(yùn)營(yíng)商4G網(wǎng)絡(luò)引入地鐵的范本，在理論支撐和充分測(cè)試基礎(chǔ)上，可逐步在地鐵范圍內(nèi)推廣。

參考文獻(xiàn)

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中圖分類(lèi)號(hào)：TN929

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A