移动4G网络对成都地铁信号系统无线干扰研究

摘 要：本文针对移动4G网络进入地铁环境覆盖的应用趋势，测试研究4G无线网络对成都地铁既有线地铁专用信号系统的干扰，制定有效措施，确保移动4G网络的引入对成都地铁既有线路的正常运营不造成影响，满足乘客的多样化出行需求。

关键词：4G；信号系统；干扰

中图分类号：TN929 文献标识码：A

0. 引言

成都地铁既有运营线路信号系统是采用基于无线通信的移动闭塞列车控制系统，简称CBTC系统。该系统具备大容量车-地双向数据传输能力，实现了连续间隔控制、进路控制、速度防护、自动驾驶等先进列车控制功能。信号系统核心的数据传输，是基于802.11g的无线网络传输系统，4G民用无线网络系统的引入，可能对该系统的正常无线传输造成干扰，从而影响列车的正常运营。通过理论和实际测试研究，详细分析4G网路可能带来的潜在影响，制定针对行的技术方案和措施，实现两种无线系统在地铁空间并行应用，最大程度地满足乘客需求，是此次研究的主要目的。

1. 4G对CBTC无线网络的影响分析

1.1 4G频段分析

2013年，工信部正式批准三大移动运营商TD-LTE4G网络正式商用，并颁发牌照，具体中国移动频段划分为：

中国移动共获得130MHz，分别为1880MHz～1900MHz、2320MHz～ 2370MHz、2575MHz～2635MHz。

（1）可能的影响及分析

从上述运营商所获的4G牌照来看，移动4G网络的工作频段距离地铁信号系统的CBTC网络相距比较远，从理论上分析，4G本身不会对CBTC产生影响。在其他城市既有已开通CBTC及4G网络的线路上，也未发生过4G直接干扰到车地通信的情况。

（2）同频干扰分析

4G转WIFI设备的衍生使用方式可能会对CBTC网络造成影响。4G转WIFI设备工作时，如果正好工作在CBTC使用的信道，且数据流量比较大的时候，可能会造成对CBTC网络的干扰。

在成都地铁也曾经做过类似的测试，结果也表明，当干扰足够大的时候，会造成CBTC网络严重丢包，从而影响到车地通信的质量。这种干扰类似于3G网络转WIFI造成的干扰，但因为4G网络的带宽更大，影响可能会大于3G造成的干扰。

2. 4G对CBTC干扰测试

在既有线运营区间（2号线牛王庙-东大路）的运行的列车上布置4G移动互联网系统网络模拟干扰源，使用流量发生器上构造好CBTC流量，并收集运行数据，分析干扰环境下CBTC系统运转情况。

2.1 测试计划

根据开放式空间干扰的特点和潜在的主要干扰源，把测试主要分为两个方面进行。

（1）列车行进过程中，采用4G干扰源，记录CBTC无线网络通信数据，分析干扰对车地通信造成的影响。

（2）列车行进过程中，采用车载MIFI干扰源，记录CBTC无线网络通信数据，分析干扰对车地通信造成的影响。

通过以上两个方面可以对运营环境下列车针对干扰的真实运行情况，有较为全面的掌握和分析。

基于以上测试数据，由于移动4G信号与地铁CBTC无线信号工作在不同频段，移动4G信号本身不会影响CBTC通信；但移动4G衍生的MIFI和手机热点使用方式会对单网CBTC无线通信产生一定程度地干扰，因此，在加强对乘客使用MIFI和手机热点的管理和引导的基础上，移动4G的应用可在地铁范围内逐步推广。

结语

通过对移动4G信号对地铁信号CBTC系统干扰的理论分析和有针对性的模拟测试，为移动4G网络引入地铁服务乘客提供了有力的依据，可作为后续其他运营商4G网络引入地铁的范本，在理论支撑和充分测试基础上，可逐步在地铁范围内推广。

参考文献

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