2.4GHz頻段地鐵干擾案例分析 2013稿

1、2.4G頻段的頻段地鐵干擾案例分析希玉久 中國無線電協(xié)會理事 教授級高工2013.2.261. 引言人類正經(jīng)歷著有史以來最為迅速的以信息和通信技術(shù)（ICT）為代表的科技革命。近十幾年來，無線電正處于令人眩目的大變革時代，無線電業(yè)務應用越來越廣泛，新技術(shù)、新制式曾出不窮，無線設備制造向智能化、移動化、寬帶化、功能服務多樣化發(fā)展演進，無線電在“物聯(lián)網(wǎng)”“泛在網(wǎng)絡社會”（UNS）中扮演著重要角色。與此同時，無線電頻譜這種寶貴且有限的自然資源異常擁擠。連過去不怎么受“待敬”的工科醫(yī)（ISM）頻段（如2.4GHz）由于不收頻占費、免發(fā)執(zhí)照都成了“寶貝”頻段在爭相使用。城市軌道交通是引領(lǐng)中國走新型城市化道

2、路滿足城鎮(zhèn)發(fā)展需求、改善民生的重要交通工具，近些年來中國各地正在大規(guī)模規(guī)劃建設地鐵、輕軌等基礎設施，預計2020年前我國城軌交通新增營業(yè)里程將達到6560公里，將投入3萬多億元。在很多城市軌道交通建設中，與城市軌道交通配套的基于通信的列車控制系統(tǒng)CBTC（Communication Based Train Control System）也選用了與ISM“共用”的不受無線電管理“干擾保護”的2.4GHz頻段，最近多次發(fā)生無線電“干擾”甚至“逼?！钡罔F運營。本文將就2.4GHz頻段的頻譜利用、管理及“逼?！钡罔F事件作為案例進行干擾分析，供研究參考。2. 國際國內(nèi)2.4GHz頻段的頻率劃分規(guī)定2.1

3、 電磁頻譜是寶貴的自然資源無線電磁頻譜的定義 電磁頻譜是指按照電磁波頻率或者波長排列起來所形成的譜系。實際上頻譜(Spectrum)的物理概念最初只限于從紅色到紫色各種不同顏色的光組成的可見光，在空中以每秒鐘30萬公里的速度傳播。電磁頻譜可以從可見光向兩個方向擴展，更高頻率的光包括紫外線、X射線以及宇宙射線，較低頻率的光就是紅外光，而3000GHz以下稱為無線電（radio）頻譜，但3000GHz以上頻率的“無線” (Wireless)通信包括紅外線(波長0.7 mm-1mm)、自由空間光無線通信等現(xiàn)也已用于從電信鏈路到衛(wèi)星遙感等多種業(yè)務,國際電聯(lián)ITU已將3000GHz以上頻段及此頻段上的固

4、定業(yè)務應用納入國際無線電規(guī)則及相關(guān)建議。無線電磁頻譜是有限的、寶貴的自然資源 二十一世紀將是信息社會時代，誰掌握了信息誰就有了競爭的優(yōu)勢。信息時代正在改變著人們的工作方式和生活方式，而且將徹底改變世界利益的格局和競爭的態(tài)勢。無線電通信是傳遞信息的重要手段，為全社會提供著各類信息傳遞服務，在社會、經(jīng)濟發(fā)展，國防建設和人民生活中發(fā)揮著重要的作用。電磁頻譜雖然很寬，但由于受到無線電波的固有傳播特性和現(xiàn)有技術(shù)發(fā)展等因素所限，盡管采用時域、頻域、空域、正交等多種技術(shù)，可用的無線電頻譜資源仍然是有限的、寶貴的，必須充分有效地予以利用、保護和科學管理。2.2 頻率規(guī)劃與劃分、分配、指配無線電業(yè)務 根據(jù)ITU

5、無線電規(guī)則和中華人民共和國無線電頻率劃分規(guī)定，使用無線電頻率的無線電業(yè)務基本上分為兩大類，即無線電通信業(yè)務和射電天文業(yè)務。無線電通信業(yè)務又可分為地面業(yè)務及空間業(yè)務，其中包括固定業(yè)務、移動業(yè)務、廣播業(yè)務、業(yè)余業(yè)務、安全業(yè)務等總共定義了43種業(yè)務。近些年來，不管是空間業(yè)務還是地面業(yè)務都取得了迅速發(fā)展，應用非常廣泛。無線電頻率劃分 無線電頻率劃分即為規(guī)定某一無線電頻段供一種或多種地面或空間無線電通信業(yè)務，或射電天文業(yè)務在規(guī)定的條件下使用，是無線電頻率操作、使用、管理的基礎和依據(jù)，不能違反。國際頻率劃分表將全球分為三個區(qū)域，第一區(qū)包括歐洲、非洲和部分亞洲國家；第二區(qū)包括南、北美洲；第三區(qū)包括大部分亞洲

6、國家和大洋洲，我國屬于第三區(qū)。國際和國內(nèi)的頻率劃分通常在一段時間內(nèi)相對穩(wěn)定不變，通常根據(jù)無線電技術(shù)和無線電業(yè)務發(fā)展的需要，集中進行調(diào)整和修訂。我國最新修訂的中華人民共和國無線電頻率劃分規(guī)定于2010年12月1日起公布實施。ITU關(guān)于2.4-2.5 GHz頻段三個無線電區(qū)的頻率劃分規(guī)定（見下表1），中國關(guān)于2.4-2.5 GHz頻段的頻率劃分規(guī)定（見下表2）。無線電頻率分配 頻率分配是指批準頻率（或頻道）給某一個或多個國家、地區(qū)、部門在規(guī)定的條件下使用。我國主要通過下達頻率分配文件的形式，為頻率需求部門分配專用頻率。根據(jù)我國無線電管理條例的規(guī)定，頻率分配由國家無線電管理機構(gòu)統(tǒng)一進行。無線電頻率指

7、配 無線電頻率指配是國家或地方無線電管理機構(gòu)根據(jù)設臺（站）審批權(quán)限，批準某單位或個人的某一無線電臺（站）在規(guī)定的條件下使用某一無線電頻率。通信范圍或服務區(qū)域涉及兩個以上的省或涉及境外的無線電臺（站），由國家無線電管理機構(gòu)指配頻率。在省、自治區(qū)、直轄市范圍內(nèi)通信或服務的無線電臺（站），由省、自治區(qū)、直轄市無線電管理機構(gòu)指配頻率。表1 ITU關(guān)于2.4-2.5 GHz頻段三個無線電區(qū)的頻率劃分規(guī)定國際電聯(lián)無線電頻率業(yè)務劃分第1區(qū)第2區(qū)第3區(qū)23002450 固定 移動 5.384A 無線電定位 業(yè)余 5.150 5.282 5.39523002450 固定 移動 5.384A 無線電定位 業(yè)余 5

8、.150 5.282 5.393 5.394 5.39624502483.5 固定 移動 無線電定位5.150 5.39724502483.5 固定 移動 無線電定位5.1502483.52500 固定 移動 衛(wèi)星移動（空對地） 5.351A 無線電定位 5.150 5.371 5.397 5.398 5.399 5.400 5.4022483.52500 固定 移動 衛(wèi)星移動（空對地） 5.351A 無線電定位 衛(wèi)星無線電測定（空對地） 5.398 5.150 5.4022483.52500 固定 移動 衛(wèi)星移動（空對地） 5.351A 無線電定位 衛(wèi)星無線電測定（空對地） 5.398 5.

9、150 5.400 5.402表2 中國關(guān)于2.4-2.5 GHz頻段的頻率劃分規(guī)定中華人民共和國無線電頻率劃分國際電聯(lián)第三區(qū)無線電頻率劃分中 國 內(nèi) 地中 國 香 港23002450 固定 移動 5.384A 無線電定位 業(yè)余 5.150 5.282 CHN2823002400 固定 移動23002450 固定 移動 5.384A 無線電定位 業(yè)余 5.150 5.282 5.393 5.394 5.39624002483.5工業(yè)、科學和醫(yī)療（ISM）24502483.5 固定 移動 無線電定位55 固定 移動 無線電定位5.1502483.52500 固定 移動

10、衛(wèi)星移動（空對地） 5.351A 無線電定位 衛(wèi)星無線電測定（空對地） 5.398 5.150 5.400 5.4022483.52500 衛(wèi)星移動（空對地）2483.52500 固定 移動 衛(wèi)星移動（空對地） 5.351A 無線電定位 衛(wèi)星無線電測定（空對地） 5.398 5.150 5.400 5.4022.3 使用2.4GHz頻段的相關(guān)規(guī)定1）頻率劃分規(guī)定 由以上兩表的無線電頻率業(yè)務劃分可知，該頻段內(nèi)有多種無線電業(yè)務與工科醫(yī)設備共用，并用腳注方式做了規(guī)定：表1中的腳注5.150注明：下列頻帶：2400-2500MHz（中心頻率為2450MHz）也指定給工業(yè)、科學和醫(yī)療（ISM）使用。在這

11、些頻帶內(nèi)工作的無線電通信業(yè)務必須承受由于這些應用可能產(chǎn)生的有害干擾。在這些頻帶內(nèi)操作的ISM設備應遵守15.13款的規(guī)定（詳見國家無線電規(guī)則）。表2中的中國劃分表中的腳注CHN28注明：該頻段引入的有關(guān)IMT應用的國際注腳，不改變移動業(yè)務在劃分表中現(xiàn)有業(yè)務主次地位。同時，應盡快研究該頻段已劃分業(yè)務的應用模式、頻率使用規(guī)劃、業(yè)務間的兼容共存條件及協(xié)調(diào)程序。在此之前，IMT應用不投入實際部署使用，但在2300-2400MHz頻段，IMT可在室內(nèi)使用 (2010年) 。2）對該頻段的無線電設備管理（型號認證）規(guī)定根據(jù)中華人民共和國無線電管理條例規(guī)定，無線電管理機構(gòu)對無線電設備的研制、進口、生產(chǎn)和銷售

12、的管理是其主要職責之一。無線電管理機構(gòu)對無線電設備管理主要包括無線電發(fā)射“設備型號核準”和設備檢測等，目的是從源頭上減少和消除干擾源。重點審核無線電發(fā)射設備的發(fā)射技術(shù)參數(shù)。不符合無線電管理規(guī)定或相關(guān)技術(shù)標準，是擾亂無線電波秩序的主要原因之一。用戶購置設備須知：（1）設置使用的這類SRD無線電設備，應當是通過設備檢測經(jīng)國家認可的 “型號核準”的設備，用戶采購設備時應確認銷售單位是否持有無線電管理機構(gòu)核發(fā)的無線電發(fā)射設備型號核準證；（2）購置設備的型號、性能、制式、組網(wǎng)形式等是否符合組網(wǎng)的要求；（3）應考察設備的真?zhèn)?、供貨期限、設備來源渠道、設備質(zhì)量、價格以及設備的技術(shù)參數(shù)等；（4）考察銷售單位的

13、實力信譽、技術(shù)力量、維修能力及售后服務等情況，銷售單位應為用戶提供可靠的質(zhì)量保證和售后服務。3）對2.4 GHz頻段的操作使用等相關(guān)規(guī)定為規(guī)范微功率、短距離設備（SRD）包括2.4GHz頻段的無線電設備和業(yè)務管理，國家于1998年、2001年、2002年多次發(fā)布相關(guān)管理規(guī)定，2.4GHz頻段作為無線局域網(wǎng)、無線接入系統(tǒng)、數(shù)字無繩電話、藍牙技術(shù)設備、點對點或點對多點擴頻通信系統(tǒng)等各類無線電臺站的共用頻段，符合技術(shù)要求的各類無線電通信設備在2.4 - 2.4835 GHz頻段內(nèi)與無線電定位業(yè)務及工業(yè)、科學和醫(yī)療等非無線通信設備共用頻率，均為主要業(yè)務。2002年(信部無2002353號)文關(guān)于調(diào)整2

14、.4GHz頻段發(fā)射功率限值及有關(guān)問題的通知對2.4 - 2.4835 GHz頻段無線電發(fā)射設備的主要技術(shù)指標如等效全向輻射功率(EIRP)、天線增益、最大功率譜密度做了明確規(guī)定。2005年（信部無2005423號）文發(fā)布的“微功率（短距離）無線電設備的技術(shù)要求”中又專門把2.4GHz數(shù)字無繩電話調(diào)整作為該頻段業(yè)務，平均等效全向發(fā)射功率限值為25mW，必須采用跳頻工作方式，且跳頻信道至少為75個。另外對其它短距離無線電設備的發(fā)射功率限值為10mW(e.i.r.p)。同時要求該頻段內(nèi)的無線電發(fā)射設備的射頻部分與其天線必須按照一體化設計和生產(chǎn)；在該頻段內(nèi)的無線電臺站之間產(chǎn)生干擾，原則上不受保護。另外

15、還規(guī)定在大中城市城近郊區(qū)等人口密集地區(qū)，不得設置使用點對點擴頻通信臺站。3. 關(guān)于2.4GHz頻段的無線電業(yè)務及頻率使用現(xiàn)狀3.1在2.4-2.4835 GHz 頻段操作使用的無線電業(yè)務和設備l 多種ISM設備（微波爐等大量操作使用,中心頻率為245GHz）l 醫(yī)用微波治療儀（一定規(guī)模）l WLAN（大量操作使用）l 擴頻通信系統(tǒng)（短距離點對點和點對多點10-20km）（發(fā)執(zhí)照限制使用）l 2.4GHz數(shù)字無繩電話（一定規(guī)模）l 藍牙、RFID等微功率設備（大量使用）l 其它微功率設備等。上述設備制式一般發(fā)射功率(ISM設備除外)均符合國家規(guī)定，天線的制式、結(jié)構(gòu)及增益指標差異很大，頻率配置、調(diào)

16、制方式、信道間隔、保護帶不統(tǒng)一。3.2 關(guān)于2.4GHz頻段的無線電干擾狀況由于該頻段屬工科醫(yī)設備與無線電業(yè)務共用頻段，無需交頻占費的免發(fā)電臺執(zhí)照的頻段，設備的品種繁多，電磁環(huán)境異常復雜。在2.4GHz頻段內(nèi)經(jīng)常有發(fā)生干擾的申訴。盡管有法制、有處罰，但仍存在有同頻段電臺超標或非法操作和受工科醫(yī)設備干擾等問題。4. 關(guān)于2.4GHz頻段無線電干擾及典型干擾案例分析4.1 無線電干擾無線電通信的最大優(yōu)點是設備操作使用靈活、方便，而其最大的缺點就是容易受到干擾，直接影響通信信號質(zhì)量甚至會造成更為嚴重的后果，甚至會給人民生命財產(chǎn)安全帶來威脅或損失。如我國曾發(fā)生多次民航機場的通信導航系統(tǒng)受到干擾的投訴，

17、迫使有的飛機導航受干擾只能飛到其它機場降落，有的機場不得不暫時關(guān)閉幾個小時經(jīng)過緊急處理干擾之后才使飛機正常起落，直接造成經(jīng)濟損失并影響到人們的正常生活和工作。結(jié)果發(fā)現(xiàn)其中有不少干擾是來自一些電臺選址不當、發(fā)射頻率或設備不符合國家標準、發(fā)射功率過大以及天線之間距離過近形成互調(diào)干擾等多種原因所造成的。（1）無線電系統(tǒng)及系統(tǒng)之間的干擾 是指發(fā)生在無線電頻譜內(nèi)的干擾。當接收機收到無用信號時會導致有用信號的接收質(zhì)量下降，出現(xiàn)信息差錯或丟失，甚至會阻斷通信，這就是通常所說的無線電干擾。無線電通信系統(tǒng)和設備的干擾通常有如下幾類，即：同信道干擾 與有用信號載頻相同的無用信號對有用信號接收機造成的干擾均稱為同信

18、道干擾；鄰道干擾 由相鄰信道的信號發(fā)射功率落入相鄰信道的接收機通帶內(nèi)所造成的干擾稱為鄰道干擾；帶外干擾 由發(fā)射機的諧波或雜散輻射落到有用信號接收機通帶內(nèi)所造成的干擾稱為帶外干擾；互調(diào)干擾 包括發(fā)射機互調(diào)干擾和接收機互調(diào)干擾。當多部發(fā)射機載頻信號落入另一部發(fā)射機時，由于在非線性作用下相互調(diào)制，產(chǎn)生不需要的組合頻率產(chǎn)物，從而對與這些組合頻率相同的接收機造成的干擾，稱為互調(diào)干擾。當多個強信號同時進入一部接收機時，在接收機非線性作用下產(chǎn)生組合頻率產(chǎn)物，落入接收機通帶內(nèi)造成的干擾，稱為接收機互調(diào)干擾。阻塞干擾 當接收機收到一個強干擾信號時，會使其靈敏度降低，嚴重時會造成通信中斷，稱為阻塞干擾。（2）來自

19、工、科、醫(yī)等非無線電設備的干擾 一些非無線電設備如微波爐、熱合機、醫(yī)用微波治療儀等在運行時產(chǎn)生的無線電波輻射，對無線電臺（站）會產(chǎn)生有害干擾，稱為非無線電設備輻射干擾。（3）無線電干擾查處的原則從無線電管理和頻率指配協(xié)調(diào)的目的出發(fā)，根據(jù)干擾的程度，一般把無線電干擾分為如下幾個幾個等級，即允許干擾 在給定條件下，產(chǎn)生的干擾使接受質(zhì)量下降，但不明顯，在國際、國內(nèi)相關(guān)規(guī)定的范圍之內(nèi)的干擾，稱為允許的干擾?？山邮芨蓴_ 在給定的條件下，產(chǎn)生的干擾使接收質(zhì)量有中等程度的降低，由主管部門認定是可以接受的干擾，稱為可接受干擾。有害干擾 危及無線電導航或其他安全業(yè)務的運行，或嚴重損害、阻礙或反復阻斷正在正常運行

20、的無線電業(yè)務的干擾，稱為有害干擾。當遇到干擾時，主要是根據(jù)中華人民共和國無線電管理條例和ITU（國際電聯(lián)）的無線電規(guī)則相關(guān)規(guī)定。當處理無線電干擾時，應遵循帶外讓帶內(nèi)、次要無線電業(yè)務讓主要無線電業(yè)務、后建電臺讓先建電臺和無規(guī)劃讓有規(guī)劃的原則。但工作在ISM的2.4GHz頻段內(nèi)的系統(tǒng)之間、無線電臺站之間產(chǎn)生干擾，原則上不受保護。4.2 使用2.4GHz頻段的地鐵干擾案例分析(1)地鐵通信和信號系統(tǒng)受干擾“逼停”地鐵運營2012年11月初短短一個星期內(nèi)，深圳地鐵2號線、5號線多趟列車多次發(fā)生故障，緊急停運。據(jù)了解以前也發(fā)生過類似事件，只是11月故障過于頻繁，引起了人們極大關(guān)注。后經(jīng)現(xiàn)場驗證表明，當列

21、車上帶WiFi無線路由器3G手機、便攜機等使用達到一定數(shù)量時，就會對使用2.4GHz共用頻段的CBTC地鐵信號系統(tǒng)造成干擾。另據(jù)稱采用CBTC系統(tǒng)的南京地鐵2號線也多次因信號干擾造成列車晚點；廣州地鐵3號和4號線采用的CBTC信號系統(tǒng)也常發(fā)生一些不明原因的緊急停車?？磥碇灰腔?.4GHz頻段的CBTC系統(tǒng)，都回避不了信號干擾問題。我國各地2010年后新建的40多個地鐵項目大都采用CBTC系統(tǒng)，一旦無線信號受到干擾，都可能會造成地鐵晚點或緊急制動。(2)地鐵通信和信號系統(tǒng)為保證現(xiàn)代化大客運量城市軌道交通系統(tǒng)列車運行的安全、可靠、準點、高密度和高效率，實現(xiàn)運輸?shù)募薪y(tǒng)一指揮，行車調(diào)度自動化和列

22、車運行自動化，城市軌道交通系統(tǒng)必須配備專用的、完整的和獨立的通信系統(tǒng)，以保證軌道交通系統(tǒng)的正常運行。包括地鐵、輕軌在內(nèi)的軌道交通通信系統(tǒng)是指揮列車運行，組織運輸，提高效率，保證安全，傳輸各種信息及公務聯(lián)絡的重要設施。軌道交通的信號系統(tǒng)設施主要用于指揮和控制列車的運行。盡管其投資在整個地鐵工程中所占的比例不大（通常在3以下），但它對提高列車通過能力、提高運能、保證行車安全有著至關(guān)重要的作用。軌道交通信號系統(tǒng)的發(fā)展趨勢是通信技術(shù)與信號系統(tǒng)相結(jié)合，通信信號一體化?；谕ㄐ诺牧熊嚳刂葡到y(tǒng)CBTC就是我國最近幾年的城市軌道交通信號系統(tǒng)的主流制式。CBTC 系統(tǒng)采用獨立于軌道的車-地雙向通信設備，與列車的

23、精確定位技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)移動閉塞的功能。穩(wěn)定、可靠的車-地雙向通信是CBTC信號系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。CBTC 信號系統(tǒng)車-地雙向通信有感應環(huán)線、無線WiFi、裂縫波導管等多種傳輸方式。其中無線方式從通信功能、造價和操作維護等方面均具有突出優(yōu)勢，但易受干擾，深圳等城市地鐵就是采用的就是具有WiFi通信方式的CBTC系統(tǒng)。(3)干擾分析表明信道資源不足和頻段選擇不佳是地鐵干擾的主要問題工作在2.4GHz頻段的WiFi設備電磁環(huán)境測試實驗結(jié)果WiFi是IEEE(美國電氣與電子工程師協(xié)會)定義的一個無線網(wǎng)絡通信的工業(yè)標準(IEEE802.11)系列，是無線局域網(wǎng)的別稱。隨著技術(shù)的發(fā)展，以及IEEE 802

24、.11a、IEEE 802.11b、IEEE 802.11g及IEEE 802.11n等標準的出現(xiàn)，現(xiàn)在IEEE 802.11標準已被通稱作WiFi。2.4GHz頻段的短距離無線技術(shù)WiFi的傳輸速率可達到11Mbit/s、22Mbit/s和54Mbit/s或更高。只要在機場、車站、咖啡店、圖書館以及家庭、辦公室等人員較密集的地方設置WiFi網(wǎng)絡并接入互聯(lián)網(wǎng)，用戶即可使用支持Wi-Fi的筆記本電腦、手機或PDA設備高速接入互聯(lián)網(wǎng)。WiFi采用了下列協(xié)議（見下表3），其中IEEE 802.11b/a是上世紀發(fā)布的，IEEE 802.11a使用的是5GHz頻段，目前大量使用的是IEEE 802.1

25、1g，IEEE 802.11n是近兩年剛發(fā)布的數(shù)據(jù)速率更高的新標準。表3 802.11協(xié)議(摘錄)標準號IEEE 802.11bIEEE 802.11aIEEE 802.11gIEEE 802.11n標準發(fā)布時間1999年9月1999年9月2003年6月2009年9月工作頻率范圍2.42.4835GHz5.1505.350GHz5.4755.725GHz5.7255.850GHz2.42.4835GHz2.42.4835GHz5.1505.850GHz非重疊信道數(shù)324315物理速率（Mbps）115454600實際吞吐量（Mbps）62424100以上頻寬20MHz20MHz20MHz20M

26、Hz/40MHz調(diào)制方式CCK/DSSSOFDMCCK/DSSS/OFDMMIMO-OFDM/DSSS/CCK兼容性802.11b802.11a802.11b/g802.11a/b/g/n由于2.4GHz頻段是多種無線電業(yè)務與ISM設備共用的頻段，電磁環(huán)境異常復雜，因此國際各國對該頻段的電磁兼容性研究非常重視，國際電聯(lián)、歐盟和IEEE等國際組織還專門為此組織研究并制定了相關(guān)建議。例如在ITU-T K .79建議中描述了工作在2.4GHz頻段設備的電磁兼容測試結(jié)果。在某機場候機樓20x30米大廳，布置3臺筆記本機，2個帶WiFi功能的手機，一臺AP接入點，測量結(jié)果見圖1 所示（詳見ITU-T K

27、 .79建議）。類似情況在6x10米典型咖啡廳的測試結(jié)果輻射功率達-27.04dBm。 圖1 候機大廳距AP點6米的測量結(jié)果工作在2.4GHz頻段的微波爐電磁環(huán)境測試實驗結(jié)果下圖2為5個WiFi設備工作在信道6，微波爐中心頻率工作在2459MHz時的測量結(jié)果，輻射電平最高達-25.96dBm。 圖2 IEEE802.11 AP信道與微波爐為不同頻率時的結(jié)果下圖3為5個WiFi設備工作在信道10，微波爐中心頻率工作在2459MHz時的測量結(jié)果，輻射電平最高達-25.96dBm。 圖3 IEEE802.11 AP信道與微波爐為頻率重疊時的結(jié)果發(fā)生干擾原因由上述實驗測量結(jié)果可知，采用WiFi技術(shù)多個

28、設備同時工作在同一地域空間時會受到干擾，隨著用戶數(shù)增加會降低靈敏度、降低數(shù)據(jù)速率；遇到有微波爐、微波治療儀等ISM設備會受到干擾甚至不能正常工作。地鐵信號系統(tǒng)主要受主要來自工作在2.4GHz同頻段、同制式的WiFi系統(tǒng)的（相互）干擾。當?shù)仉娦?、?lián)通兩大運營商的帶WiFi功能的3G目前正在大規(guī)模建網(wǎng)運營，該制式可提供的信道資源最多為3個，通常建設一個AP點同時能承載二三十個用戶。由于幾大運營商加上地鐵系統(tǒng)在同一個地域空間（如地鐵站大廳）、同時共同“搶用”這3個信道，極易發(fā)生“同信道干擾”或“鄰信道干擾”，用戶達到一定數(shù)量后很難做到不互相“干擾”，輕者造成誤碼率增大、數(shù)據(jù)包延遲、數(shù)據(jù)速率大大降低及

29、通信性能變差，重者造成信道“阻塞”，會直接導致地鐵信號系統(tǒng)“誤動作”致使機車緊急制動。根據(jù)WiFi的標準，在2.42.4835 GHz頻段內(nèi)共配置了十四個信道（后兩個信道在中國不能用，2.4835 GHz向上已劃分給其它業(yè)務），采用直序擴頻技術(shù)DSSS,由上表1可見每個信道帶寬為20 MHz，實際發(fā)射的“必要帶寬”為22 MHz，發(fā)射頻譜掩模見圖4、圖5、圖6。圖4 802.11b的發(fā)射頻譜掩模圖5 802.11a、11g的發(fā)射頻譜掩模圖6 20 MHz 802.11n傳輸?shù)陌l(fā)射頻譜掩模由此可見，802.11標準中14信道安排的實際信道間隔為5MHz，當采用20 MHz間隔的802.11b、802.11g，80211n標準時，這些信道會互相重疊，見下圖7。這時在同一個地理空間最多只能使用三個信道如第1、6、11，若選用其他編號的信道，最多只能有2個互不干擾的信道。2.412G2.4GHz2.4172.4222.4272.4322.4372.4422.4472.4522.4572.4622.4672.4722.4835GHz1611234125789101322MHz圖7 802.11b/g 互不重疊信道的選擇因此，當大數(shù)量電信運營商公眾用戶在地鐵車廂或地鐵站臺內(nèi)通過WiFi上網(wǎng)時，必然與地鐵的DBSC系統(tǒng)同時搶用上述有限的兩三個WiFi信道，此時