袁嘉駿

（成都地鐵運營有限公司，四川 成都 610081）

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移動4G網(wǎng)絡(luò)對成都地鐵信號系統(tǒng)無線干擾研究

袁嘉駿

（成都地鐵運營有限公司，四川 成都 610081）

摘 要：本文針對移動4G網(wǎng)絡(luò)進入地鐵環(huán)境覆蓋的應(yīng)用趨勢，測試研究4G無線網(wǎng)絡(luò)對成都地鐵既有線地鐵專用信號系統(tǒng)的干擾，制定有效措施，確保移動4G網(wǎng)絡(luò)的引入對成都地鐵既有線路的正常運營不造成影響，滿足乘客的多樣化出行需求。

關(guān)鍵詞：4G；信號系統(tǒng)；干擾

0. 引言

成都地鐵既有運營線路信號系統(tǒng)是采用基于無線通信的移動閉塞列車控制系統(tǒng)，簡稱CBTC系統(tǒng)。該系統(tǒng)具備大容量車-地雙向數(shù)據(jù)傳輸能力，實現(xiàn)了連續(xù)間隔控制、進路控制、速度防護、自動駕駛等先進列車控制功能。信號系統(tǒng)核心的數(shù)據(jù)傳輸，是基于802.11g的無線網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)，4G民用無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的引入，可能對該系統(tǒng)的正常無線傳輸造成干擾，從而影響列車的正常運營。通過理論和實際測試研究，詳細分析4G網(wǎng)路可能帶來的潛在影響，制定針對行的技術(shù)方案和措施，實現(xiàn)兩種無線系統(tǒng)在地鐵空間并行應(yīng)用，最大程度地滿足乘客需求，是此次研究的主要目的。

1. 4G對C BTC無線網(wǎng)絡(luò)的影響分析

1.1 4G頻段分析

2013年，工信部正式批準三大移動運營商TD-LTE4G網(wǎng)絡(luò)正式商用，并頒發(fā)牌照，具體中國移動頻段劃分為：

中國移動共獲得130MHz，分別為1880MHz～1900MHz、2320MHz～2370MHz、2575MHz～2635MHz。

（1）可能的影響及分析

從上述運營商所獲的4G牌照來看，移動4G網(wǎng)絡(luò)的工作頻段距離地鐵信號系統(tǒng)的CBTC網(wǎng)絡(luò)相距比較遠，從理論上分析，4G本身不會對CBTC產(chǎn)生影響。在其他城市既有已開通CBTC及4G網(wǎng)絡(luò)的線路上，也未發(fā)生過4G直接干擾到車地通信的情況。

（2）同頻干擾分析

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

在成都地鐵也曾經(jīng)做過類似的測試，結(jié)果也表明，當干擾足夠大的時候，會造成CBTC網(wǎng)絡(luò)嚴重丟包，從而影響到車地通信的質(zhì)量。這種干擾類似于3G網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)WIFI造成的干擾，但因為4G網(wǎng)絡(luò)的帶寬更大，影響可能會大于3G造成的干擾。

2. 4G對CBTC干擾測試

在既有線運營區(qū)間（2號線牛王廟-東大路）的運行的列車上布置4G移動互聯(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，并收集運行數(shù)據(jù)，分析干擾環(huán)境下CBTC系統(tǒng)運轉(zhuǎn)情況。

2.1 測試計劃

根據(jù)開放式空間干擾的特點和潛在的主要干擾源，把測試主要分為兩個方面進行。

（1）列車行進過程中，采用4G干擾源，記錄CBTC無線網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù)，分析干擾對車地通信造成的影響。

（2）列車行進過程中，采用車載MIFI干擾源，記錄CBTC無線網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù)，分析干擾對車地通信造成的影響。

通過以上兩個方面可以對運營環(huán)境下列車針對干擾的真實運行情況，有較為全面的掌握和分析。

2.2 測試方案（表1）

2.3 測試步驟（表2）

2.4 測試結(jié)果（表3）

2.5 測試結(jié)論

表2

表3

基于以上測試數(shù)據(jù)，由于移動4G信號與地鐵CBTC無線信號工作在不同頻段，移動4G信號本身不會影響CBTC通信；但移動4G衍生的MIFI和手機熱點使用方式會對單網(wǎng)CBTC無線通信產(chǎn)生一定程度地干擾，因此，在加強對乘客使用MIFI和手機熱點的管理和引導的基礎(chǔ)上，移動4G的應(yīng)用可在地鐵范圍內(nèi)逐步推廣。

結(jié)語

通過對移動4G信號對地鐵信號CBTC系統(tǒng)干擾的理論分析和有針對性的模擬測試，為移動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)其他運營商4G網(wǎng)絡(luò)引入地鐵的范本，在理論支撐和充分測試基礎(chǔ)上，可逐步在地鐵范圍內(nèi)推廣。

參考文獻

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［2］陶孟華.在地鐵中建設(shè)3G移動通信系統(tǒng)的研究［J］.鐵道工程學報，2009，16（10）：111-115.

［3］劉鵬宇.基于車地無線通信的地鐵信號系統(tǒng)抗干擾研究［J］.工業(yè)控制計算機，2014（11）：60.

中圖分類號：TN929

文獻標識碼：A