本刊记者 | 黄海峰
近日深圳地铁被不明信号逼停,相关单位引导舆论将便携式Wi-Fi定为“疑凶”,这忽略了地铁信息系统的缺陷——采用2.4GHz公用频率。
11月1日,深圳地铁连续出现多次列车暂停运营的故障。地铁内部有声音认为,罪魁祸首可能是乘客使用的手持Wi-Fi设备干扰了地铁移动闭塞系统(CBTC)的运作,CBTC则被认为不存在缺陷。6日,消息称深圳地铁欲关闭地铁3G网络。
对此,多位受访专家告诉《通信世界周刊》,CBTC和Wi-Fi便携设备同采用2.4GHz公用频段,而用该频段的设备还包括蓝牙、无线鼠标等,同频干扰确实存在,但Wi-Fi便携设备并不是此次故障的根本问题,根源其实是CBTC从设计之处就采用公用频段,为地铁通信安全埋下隐患。
此前,知情人士爆料称,深圳地铁方面已基本查明事故原因,“不明信号”初步判定是乘客手持便携式Wi-Fi发出的信号。
很多乘客在乘车的时候使用便携式Wi-Fi路由器上3G网络,而Wi-Fi发出的信号随机使用2.4GHz频段的不同信道,当信道相同就会与地铁自身用于传送信息的信号相冲突。“多次测试显示,开启便携式Wi-Fi后,列车收到地面指令就会超时,列车自动防护就打开,产生紧急制动。”
该测试结果是否真实可信?同频干扰到底存在吗?
据《移动闭塞信号系统车地无线传输初步研究报告》介绍,2011年6月,相关部门在深圳地铁2号线南山登良站进行了一次WLAN测试,在2.4GHz频段下,测试了CBTC、PIDS(多媒体信息发布系统)以及CMCC(中国移动无线局域网系统)间的干扰情况和业务使用效果等。
测试显示,CMCC对CBTC的主要部分DCS运行无影响,相同信道对PIDS存在微小的同频干扰。测试报告建议,调低CMCC AP的发射功率到100mW和调整规划信道,可避免对PIDS方面的干扰。该报告最终得出结论:深圳地铁展台、站厅区域建设CMCC WLAN是可行的。
当然,该报告只是特定时间特定区域的测试,有人认为对CBTC的测试未能考虑到现在便携式Wi-Fi设备数量增多、功率增大的情况。
《无线城市:电信级Wi-Fi网络建设与运营》作者高峰告诉记者,如果多个信号使用同频段工作,在同一地理环境中肯定会有干扰。“但是干扰的程度需要考虑设备发射功率和彼此距离等因素。”
西安地铁运营分公司设施部副部长赵跟党也公开表示,“国内其他城市地铁采用该系统的也没听说过有被逼停事件发生,如果是疑似Wi-Fi信号‘作祟’,那么这个信号必须与列车通讯信号频段一样,而且还得有足够强大的功率”。
可见,同频干扰理论上是存在的,那便携式Wi-Fi设备发射功率和距离真的足以影响地铁系统?陕西联通高级工程师周双阳给出了否定的答案,便携式Wi-Fi设备距离地铁集群通信较远,干扰可能性较小,同时,便携式Wi-Fi设备发射频率一般都很小,在几十毫瓦(mW)级,如果再通过空间传到地铁列车上,功率就更小了。
据了解,目前CBTC使用已经成为一种趋势。相关人士认为,此次逼停事件并非CBTC自身设计缺陷,也不是信号系统公司的问题。而是便携式Wi-Fi普及后才出现的一种新状况。
对此,许多专家对CBTC采用2.4GHz提出质疑。四川通信设计院高级咨询师程德杰表示,如果说地铁CBTC真的是使用2.4GHz的ISM公共频段的话,那信号系统的设计可能存在重大缺陷。“地铁通信系统如真能被乘客手持便携式WiFi干扰到,那这个系统可能就是传说中的豆腐渣系统。”周双阳如此认为。
另外,便携式WiFi设备使用2.4GHz公用频段,无可厚非。据了解,2.4GHz频段处于2.405Hz~2.485GHz,是各国共同使用的ISM免费频段,使用这个频段无需许可证,只需要遵守一定的发射功率(一般低于1W),并且不要对其他频段造成干扰即可。我国要求在城市环境下,发射功率不能超过100mW。目前,2.4GHz频段应用十分广泛。
业内人士认为,采用2.4GHz频段不能够彻底地避免CBTC被干扰的可能,配置专用频率才是一个能较为彻底的解决办法。中国普天高级工程师、中国铁道学会一位人士介绍,地铁列控本来就有专用频段,地铁列车无线通信起步早于公共移动通信,而且地铁列控系统,不能使用与公众通信相类似的通信频段。
事实上,改变频段的作法也有先例。例如,法国巴黎已经为无线CBTC系统在5.8GHz频段配置了一个专用工作频段,尽管5.8GHz频段需要付费。
继续调研再下结论
访深圳地铁运营分公司 易强
《通信世界周刊》:您认为此次事件到底是何原因引起?
易强:CBTC和便携式Wi-Fi的同频干扰必然存在,地铁系统规划建设之初也考虑到这方面的干扰问题。但是目前干扰有多大程度,到底是否直接引发此次地铁故障,还需要再调查下,目前我们正在和深圳无线管理委员会做调查。
《通信世界周刊》:为何同样使用CBTC系统的上海等地没有出现类似问题?
易强:此次事件可能也是首次碰到这样的情况。这需要做一次全方位的测试调研,将同样的测试放在上海、深圳等使用相同CBTC的地铁段进行类比。
《通信世界周刊》:是否是深圳地铁系统自身有问题,应如何解决?
易强:若是地铁系统问题,办法一是改善地铁系统抗干扰能力,二是申请新频段。当然,后者需要看现有CBTC是否支持频段调整,如果不行,那只能暂时从疑似干扰源入手了。