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地鐵無WIFI覆蓋就別怪它影響運行

國內新聞 時間:2012-11-08 作者/發布人:陳雅娟 點擊:1234
  深圳多列地鐵疑受乘客便攜式WIFI影響停運,再次讓地鐵的安全性問題成為焦點。然而,此次并非地鐵自身系統不安全,而是目前世界上最先進的信號系統遇上了落后的地鐵信號服務,即地鐵尚未實現公共Wi-Fi信號全覆蓋服務,導致原本在設計時能夠避免的信號沖突,如今卻在日漸發達的科技產品面前成為矛盾關鍵點。
  
  Wi-Fi信號與部分家用及商用設備同在2.4GHz頻率下工作
  
  Wi-Fi技術由澳洲政府的研究機構CSIRO在90年代發明并于1996年在美國成功申請了無線網技術專利。同年,美國網絡通訊設備大廠朗訊(Lucent)率先發起成立無線以太兼容性聯盟(WirelessEthernetCompatibilityAlliance,WECA),著手創立無線網絡協議(WLAN)。起初發展不順,聲勢遠落于藍牙(Blue-tooth)之后。1999年,WECA更名為Wi-Fi聯盟,再度架構一套認證標準,提出通行業界的無線網絡技術802.11一系列規格,包括802.11.b、802.11.a、802.11.等。自此,Wi-Fi成為了802.11b的昵稱,而CSIRO發明的無線網技術被國際電氣電子工程師協會(IEEE)選擇并認定為現在Wi-Fi的核心技術標準。
  
  其實,根據菲爾貝朗格的語句,Wi-Fi只是無線保真(WirelessFidelity)的術語說法,沒有任何意義。直到1997年IEEE802.11第一個版本發表,定義了介質訪問接入控制層和物理層,才賦予了它技術層面的意義。而物理層定義了Wi-Fi信號工作在2.4GHz的ISM頻段上的兩種無線調頻方式和一種紅外傳輸方式,總數據傳輸速率設計為2Mbit/s。兩個設備之間的通信可以采用自由直接(adhoc)的方式進行,也可以在基站(BaseStation,BS)或者訪問點(AccessPoint,AP)的協調下進行。
  
  1999年,Wi-Fi技術又加上了兩個補充版本,即802.11a定義了一個在5GHzISM頻段上的數據傳輸速率可達54Mbit/s的物理層,802.11b定義了一個在2.4GHz的ISM頻段上但數據傳輸速率高達11Mbit/s的物理層。即便如此,2.4GHz的ISM(IndustryScienceMedicine)頻段仍然為世界上絕大多數國家所公開通用的無線頻段,在其下工作可以獲得更大的使用范圍和更強的抗干擾能力,目前廣泛應用于家用及商用領域,例如汽車防盜系統、微波爐、視頻設備、藍牙技術等。在美國和加拿大,許多無線電話和嬰兒監視器使用與Wi-Fi技術相同的2.4GHz頻率,以致在電話交談時,時有Wi-Fi信號速度顯著降低的現象出現,甚至有時會發生阻塞。
  
  地鐵采用的無線通信同Wi-Fi信號采用相同的2.4GHz頻率,若無分清信道,極有可能受干擾
  
  深圳此次出事的地鐵采用的是無線通信的列車自動控制系統,即CBTC(Communication-basedTrainControl)也稱移動閉塞信號系統,是一種使用集成無線電通信技術和自動化控制技術的列車自動控制系統。它所采用的無線通信媒介可實現列車和地面的雙向通信,用以代替軌道電路作為媒介來實現對列車的運行控制。如此可以增大傳輸信息量,提高傳輸速度,很容易實現移動自動閉塞系統。簡單的說,就是可以大量減少列車運行間隔,靈活組織雙向運行和單向連續發車,進而在不增加硬件投資的前提下,提高系統運行能力。而且使用該系統能夠減少鐵路軌旁信號線纜的鋪設,并同時減少線纜的日常維護工作,可降低列車實行自動控制的成本。
  
  然而,如此高科技的系統設備卻受到了便攜式Wi-Fi信號的干擾。究其原因,在于它所使用的通信系統,也就是用于跟蹤設備和列車之間進行雙向通信的系統,采用的是同Wi-Fi信號相同的2.4GHz頻率。而一個頻率下又可以分出多個信道,就如同一條主路上可以分出多條支路,支路的位置則可以根據實際需要來設置。例如,與Wi-Fi信號處于相同頻率的短距離無線通信技術(ZigBee),為了避免來自Wi-Fi信號的干擾,通常將通信網絡配置為只使用15、20、25、26的信道,而Wi-Fi信號則配置為使用1、6和11的信道。這也就是說,地鐵公司為列車的通信系統設置了一個不會受外界干擾的信道,但是并沒有為乘客設置一個在地鐵內或者附近使用的公共Wi-Fi信號。如果乘客使用自己的便攜式Wi-Fi設備搜索并使用了與該列車通信系統相同的信道,那么,列車的運行極有可能受到來自Wi-Fi信號的干擾。
  
  國外的地鐵要么Wi-Fi信號全覆蓋,要么采用其他無線通信系統或者擴頻通信,讓二者不受干擾
  
  盡管,不知此次是否正因如此緣由,但技術上,這樣的事情極有可能發生,只是概率極為微小罷了。這也就能說明,為何國內其他城市的其他列車為何沒有發生類似事件。而極小的概率讓地鐵公司認為可以忽略不計,然而,所不知的是,再小的概率,一旦發生了,對于事件本身就是百分百了。
  
  在國外的地鐵里,使用CBTC通信系統的地鐵基本能夠實現Wi-Fi信號全覆蓋,而不能實現Wi-Fi信號全覆蓋的國家或地區,則采用其他無線通信系統,或者擴頻信道。例如,在歐洲采用的是GSM-R雙向無線通信系統,在美洲則用擴頻通信等其他種類無線通信技術來實現列車的雙向無線通信。在日本的東京地鐵,則從2011年11月1日開始全線部署公共Wi-Fi信號,而在此之前,由東京都經營的地鐵線已經實現公共Wi-Fi信號的全覆蓋,乘客既可以在地鐵里上網,還可以不必擔心所使用的Wi-Fi信號會干擾列車的通信系統?梢哉f,此次的深圳Wi-Fi事件,錯不在乘客使用非訂制的Wi-Fi信號,而在于地鐵公司落后的技術服務沒能為乘客提供公共的Wi-Fi信號源。
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