新【G04城市市政规范】GBT51211-2016 城市轨道交通无线局域网宽带工程技术规范.pdf

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1、中华人 民共和国国家标准城 市 轨 道 交 通 无 线 局 域 网 宽 带工程 技 术 规 范GB/T51211-2016中国计划出版社出版发行网址:w w w.j h p r e s s.c o m地址:北京市西城区木樨地北里甲u 号国宏大厦C座3层邮政编码:100038 电话:l O)63906433(发行部)北京市科星印刷有限责任公司印刷85o m m 1168m m 1/32 1.5印张 34千字2017年0月第1版 z O17年5月第1次印刷统一书号:155182 0090定价:12.00元版权所有 馊权必究侵杈举报电话:10)6390s d 04如有印装质量问题,请寄本社出版部调换

2、曰根据住房城乡建设部关于印发 2015年工程建设标准规 范制订、修订计划 的通知(建标2014)189号)的要求,规范编制组经广泛调查研究,认真总结实践经验,参考有关国际标准和国外先进标准,并在广泛征求意见 的基础上,编制了本规范。本规范共分7章,主要 内容包括:总则、术语和缩略语、基本规定、工程设计、工程施工、工程测试与验收、运行维护。本规范由住房城乡建设部负责管理,由上海 中通轨道交 通研究咨询有限公司负责具体技术 内容的解释。执行过程 中如有意见或建议,请寄送上海 申通轨道交通研究咨询有 限公 司(地址:上海市桂林路909号一号楼,邮政编码:2011o 3)。本规范主编单位、参编单位、主

3、要起草人和主要审查人:主 编 单 位:上海 申通轨道交通研究咨询有限公司参 编 单 位:中铁上海设计院集团有限公司上海 中铁通信信号测试有限公 司深圳地铁集团有限公司广州市地下铁道总公司广州地铁设计研究院有限公司上海东方银谷科技有限公司主要起草人:洪 翔 纪文莉 柏 锋 赵晓蓉 钟正迪王 森 宋 键 毕湘利 周 杭 龚小聪张 瑾 徐 嘉 张双健 朱云冲 鲍淑红李士寒 王 海 张立东 孙 煜 周 晨卢 滢 钱伟勇亠刖1主要审查人:申大川 马向辰 张国芳 侯久望 仲建华邹劲柏 胡 泓 叶益 民 谢锡荣 孙林祥刘利平2目次l总则(1)2 术语和缩略语.(2)2.1 术语(2)2.2 缩赂语(2)3

4、基本规定(3)4 工程设计(4)4.1 一般规定4.2 车站系统4.3 轨旁系统4.4 列车系统(4)(5)(6)(6)4.5 数据汇聚系统(7)4.6 核心系统(7)4.7 机房及电源、接地要求(8)4.8 系统接口(9)5 工程施工(10)5.1 一般规定.(10)5.2 设备安装(10)5.3 线缆布设.(11)6 工程测试与验收(13)6.1 一般规定(13)6.2 测试验收(14)7 运行维护.门门本规范用词说明(18)引用标准名录(19)附:条文说明(21)1 3 遮Co n t e n t sGe n e r a l p r o v i s i o n s (1)Te n n s

5、 a n d a b b r e v i a t i o n s (2)2.1 Te r m s (2)2.2 Ab b r e 砬a t l o n s 2Ba s i c r e q u 刂e m e n t s (3 Pr OJe c t d e s i g n 4)4.1 Ge n e r a l r e c Iu i r e m e n“(4)4.2 s t a t i o n s y s t e m (5)4.3 Tr a c k s i d e s y s t c m (6 冫4.4 Tr a i n s y s t e m (6)4.5 Da t a o n v e r g e

6、 n Ce s y s t e m (7)4.6 Co r e n e t w o r k s y s t e m (7)4.7 Re q u i r c m e n t o f e q u i p m c n t r o o m,p o e r s u p p 1y a t l dg r o u n d i n g 8)4,8 s y s t e m i n t e r f a c e 9)Pr 叻e c t c n s t r u c t i o n (10)s.1 Ge n e r a l r c q u i r e m e n t s 10)5.2 E0u i p m e n t i

7、n s t a l l a t i o n (10)5.3 Ca b l e d i s t r i b u t i o n :(11)Pr o j e c t t e s t a n d a c c e p t a n c e (13)0.1 Ge n e r a l r c q 讧r e m c n t s (136.2 Te s t a n d a c c e p t a n c e (14)0p e r a t i o n a n d m a i n t e n a n c e ,(17)2Ex p l a n a t i o n o f w o r d i n g i n t h i

8、 s c o d e (18)Li s t f q u o t e d s t a n d a r d s (19)Ad d i t i o n:Ex p l a n a t i o n o f p r o v i s i o n s (2132 术语和缩略语2.1 术 语2.1.1 无线局域 网 诫r e l s l o c a l a r e a n e t w o r k(WLAN)通过无线 电波进 行数据传送 的局域 网。2.1.2 虚拟局域 网 v i r t u a l l o c a l a r e a n e t w o r k(VLAN)一组逻辑上 的设 备 和 用 户,不受

9、 物 理 位 置 的 限制,可 根 据 功能、业务和应用组 织 起 来,相互 之 间 的通 信 如 同在 同一网段 的局域 网。2.1.3 接人点 a c c e s s p o i n t(AP)任何一个具 各站 点功 能,通过 无 线 媒 体 为关 联 的站 点 提供 访问分布式服务 的实体。2.1.4 接人控制器 a c c e s s c o n t r o l l e r(AC)对接人点进行 集 中配置、管理 和控制 的网络设 备。2.2 缩 略 语CBTC(Co m m u“c a t l o n Ba s e d Tr a h Co n t r o l)基 于通 信的列车控制DH

10、CP(Dy n a m i c Ho s t Co n h g u r a t o n Pr o t o c o D 动态主机配置协议IP(In t e m e t Pr o t o l)互联 网协议MIMO(Mu l t i In p u t Mu l t i Ou t p u t)多人 多 出PIS(Pa s s e n g e r In f o r m a t i o n S”t e n 1)乘客信息 系统Qo S(Qu a l i t y o f Se r 访c e)服 务质量SSID(Se r v i c e Se t Id e n t i f i e r)月 艮 务集标 志23基本

11、 规 定3.0.1 城市轨道交通无线局域网的信号应覆盖站厅、站台候车区和列车,宜覆盖行车区间和设备管理区。3.0.2 城市轨道交通无线局域网的功能应符合下列规定:1 应为公众终端提供无线局域网接人互联网服务;2 可为开展运营管理、维护保障工作的移动终端提供无线局域 网接入服务。3.0.3 城市轨道交通无线局域网的频点和信号覆盖不得影 响基于通信的列车控制(CBTC)系统和乘客信息 系统(PIS)等的正常运行。3.0.4 城市轨道交通无线局域 网宜采用 的工作频段 为2.4CHz和5GHz 频段,应根据 目标覆盖 区域 内工作频段使用情况的测试结果,选择无干扰或干扰最小的信道。3.0.5 城市轨

12、道交通无线局域网的建设宜与城市信息化规划、城市通 信基础 设施 规 划协 调,应统 筹接口、通 信 管 网安装空 间和条件。3.0.6 城市轨道交通无线局域 网安全等级 的确定应符合现行 国家标准信息安全技术 信息系统安全等级保护定级指南GB/T22240的规定,安全等级保护内容应符合现行 国家标准信息安全技术 信息系统安全等级保护基本要求GB/T22239的规定。3.0.7 城市轨道交通无线局域 网的密码使用 和管理应符合 国家密码管理规定。34工程 设 计4.1一般 规 定4.1.1 城市轨道交通无线局域 网宜采用集中式组网。4.1.2 城市轨道交通无线局域 网应包括 车站系统、轨旁系统、

13、列车系统、数据汇聚系统和核心系统。4.1.3 城市轨道交通无线局域 网工程设计应根据城市轨道交通线网现有客流量、客流增长规律及新线开通规划,估算最大并发用户数。4.1.4 城市轨道交通无线局域 网的信道和信号覆盖应符合下列规定:1 车地通信宜与基于通信的列车控制系统和乘客信息系统等采用不同的信道,宜采用5150MHz 5350MHz 频段的信道;2 车站、列车内宜采用2.4GHz 和5GHz 双频覆盖,在列车司机室 门侧、站台安全门侧、站台边缘屏蔽 门侧应控制信号到达基于通信的列车控制和乘客信息等系统无线接收设各的强度,不应影响其正常工作。4.1.5 城市轨道交通无线局域网服务质量指标应符合下

14、列规定:1 在 目标覆盖区域 内90%以上 的位置,无线信号接 收电平不应小于-75d Bm,单用户的平均传输速率不宜小于0.5Mb p s;2 当 目标覆盖 区域 内以64By t e 数据包对 出口路 由器进行p i n g 命令 测 试 时,平均 时 延 不 应 大 于100m s,丢包 率 不 应 大于3%。4.1.6 当列车运行速度在120k m/h 以下时,城市轨道交通无线局域网车地通信指标应符合下列规定:1 每列车传输带宽不宜小于z OOMb p s;。在2 在不同轨旁接人点(AP)间的切换时延应小于50m s;3 切换成功率不宜小于98%;4 丢包率不宜大于2%。4.1.7 城

15、市轨道交通无线局域网应具有对用户、业务、应用进行分类、标注和优先级设置的服务质量(Qo S)控制功能。4.1.8 城市轨道交通无线局域网安全设计应符合下列规定:1 应防止非法用户侵人;2 应对用户认证信息数据和重要 的业务数据进行加密;3 宜对接人点覆盖下的用户进行逻辑隔离;4 与互联 网接口之间应设置安全防护设备;5 应对公众服务和运营管理服务进行隔离;6 应实现人侵检测、防病毒、可控组播、访 问控制列表、虚拟局域 网(VLAN)隔离功能。4.1.9 城市轨道交通无线局域网识别方式应符合下列规定:1 接人点应向外广播其服务公众 的服务集标志(s s ID),服务公众 的服务集标志应全网保持一

16、致;2 网络设计应规划和分配用户终端及接入点 的IP地址,应根据网络规模、建设规划和承载的业务进行地址分配,宜保证网络内部l P地址分配连续,宜按轨道交通线路分配连续的IP地址块。4.1.10 城市轨道交通无线局域网室内设备的防护等级不应小于IP20,行车区间设备不应小于IP65,车载设备不应小于IP42。4.1.11 城市轨道交通无线局域网应根据应急状态下快捷断网的要求,制订 网络应急处置方案。4.2车站 系 统4.2.1 车站系统应 由车站接人点和通信链路组成,可设置接人交换机,应实现车站 内的无线接人。4.2.2 地下车站宜采用室内放装型接人点设备,地上车站宜采用室外放装型接人点设备。5

17、备 冲击和振动试验GB/T21563的规定,电磁兼容应符合现行国家标准 轨道交通 电磁兼容 第32部分:机车车辆 设 备GB/T24338.4的规定。4.4.3 车载交换机应采用工业交换机,应连接车厢覆盖接人点和车地通信接入点。4.4.4 车载交换机应采用环形 网络连接,应具有千兆及以上的数据处理能力。跨车厢网络连接方式宜结合车辆统一设计。4.4.5 车厢覆盖接人点和车地通信接入点 的天线选型应与车厢整体外观协调,视觉效果上应与车厢 内饰一致。天线安装位置应避免被车厢盖板、天花板阻挡。4.5 数据汇聚系统4.5.1 数据汇聚系统应实现车站到核心系统的数据通信,宜由线路汇聚节点、车站汇聚节点及通

18、信链路组成。4.5.2 数据汇聚系统的容量应根据估算的最大并发用户数确定,并应预留30%的余量。4.5.3 线路汇聚节点和车站汇聚节点之间的网络拓扑应根据车站数量设计确定,可采用星形或环形结构。4.5.4 线路汇聚节点设各应1+1设置,并应 同时连接至核心交换机。4.6核心 系 统4.6.1 核心系统应实现城市轨道交通无线局域 网的认证、审计、数据交换、网管、出口管理功能,其设备宜包括核心交换机、接人控制器、出口路 由器以及实现认证、审计、网管功能的服务器。4.6.2 核心系统宜由多条城市轨道交通线路共享。4.6.3 城市轨道交通无线局域网认证应符合下列规定:1 用户全网漫游应避免重复认证,宜

19、建设线网共享的集中认证平台;72 宜采用动态主机配置协议加浏览器 页面(DHCP+Wc b)认证方式或无感知认证方式;3 认证时延应小于1s,认证成功率应大于95%。4.6.4 核心系统应具各互联网审计功能,应记录网络 内流经监听出口的访 问互联 网行为,记录保存时间不应小于60d 4.6.5 核心交换机应采用1+1或N+1热备份,主备切换 时间应小于1s。4.6.6 接人控制器设计应符合下列规定:1 接人控制器容量应满足接人点数量、并发用户数和总吞吐量的要求;2 宜多线共用1个接人控制器;3 接人控制器应采用1+I或N+1热备份。4.6.7 网管设计应符合下列规定:1 宜集中建设 网管系统;

20、2 应具各网络故障管理、性能管理、资源管理、拓扑管理、安全管理和配置管理功能;3 应采用支持简单 网络管理协议 的标准网络管理接口;4 信息记录、储存和统计报告应实时、准确;5 管理平 台界面应方便操作。4.6.8 核心系统应根据全网并发用户数和用户平均传输速率估算无线局域网至互联网的出口带宽。4.7 机房及 电源、接地要求4.7.1 机房环境、空调、消防、供 电、接地和电磁环境条件应符合现行国家标准 电子信息系统机房设计规范GB50174的规定。4.7.2 城市轨道交通无线局域 网列车系统的设备宜利用列车提供的直流110V供电,车站系统、轨旁系统、数据汇聚系统和核心系统的设备宜按二级负荷供

21、电。4.7.3 车站和核心系统设备应采用综合接地方式,车载设各应接8地至车辆接地端子,轨旁系统设各应在行车区间综合接地。4.7.4 防雷接地应符合现行国家标准 通信局(站)防雷与接地工程设计规范GB50689和 建筑物 电子信息系统防雷技术规范GB50343的规定。4.8系统 接 口4.8.1 城市轨道交通无线局域网应通过接口与公共电信网连接,接口宜采用以太网协议。4.8.2 城市轨道交通无线局域网宜实现时间同步功能,宜采用网络时间协议与通信时钟系统连接。4.8.3 城市轨道交通无线局域网应通过空中接口与终端连接,接口宜符合无线局域网媒体访问控制和物理层的国家现行标准的有关规定。95工程 施

22、工5.1一般 规 定5.1。I 施工前应检查安装环境。安装场所应满足设计 和设各安装手册的要求。5.I。2 施工前应检查无线局域 网设备材料。设备材料规格、型号、数量和质量应符合设计要求。5.1.3 设备和线缆应有明确标识。标识应正确、清晰、齐全。5.1.4 设备和线缆周围不应有强电、强磁干扰。5.1.5 施工过程 中应进行施工现场质量检查和安装工艺检查。5.2设备 安 装5.2.1 设备安装应符合限界要求。5.2.2 车站接人点安装应符合下列规定:1 接入点不宜安装在 吊顶内,接入点天线安装应避开金属遮挡物;2 接入点安装应牢 固、可靠,并应防尘、防水、防震和防盗。5.2.3 车站内的交换机

23、宜安装在车站机房或防护箱 内。5.2.4 列车系统设各安装应符合下列规定:1 车厢覆盖接人点天线应安装在车厢 吊顶下无金属遮挡处,并应符合车辆设计要求;2 车载交换机宜安装在车辆弱电设备柜;3 车地通信接人点宜安装在司机室电气柜 内,车地通信接人点天线可在车顶上外露安装或安装在 司机室顶板 内,天线方 向应保证接收的轨旁接人点天线主波瓣信号最佳。5.2.5 轨旁设备安装应符合下列规定:10晌莺脚 睾狲瞳 沁于萁 琊楹酗 镝-s 避簪电源副八线鱼瘐涮自 雌掬菹 跹占.轧茗 y l 蛹褥躜谬潋渝设醣下蝴 定氵n 麈布透在 辔窒铡碾搬线儡肉氵鳟膈獭 应雠崛扎滞辄B2 蚺盅睡采用低烟吁 峁喃娌蜘鞭哮魍

24、酤欺据线室栾用氘檠孱蔽网线J目|踬有擞头座桀鼹。P26 工程测试与验收6.1一般 规 定6.1.1 工程施工质量控制、质量验收、验收程序与组织、分部分项和检验批的划分应符合现行国家标准城市轨道交通通信工程质量验收规范GB50382的规定。6.1.2 工程验收应包含初验和终验两个阶段。6.1.3 初验应在设备安装调试结束和软件版本检查合格后进行。6.1.4 初验应包括下列项 目:1 设各安装检查;2 线缆布设检查及光电缆线路特性测试;3 接人点单机测试;4 车站系统测试;5 轨旁和列车系统测试;6 数据汇聚系统测试;7 系统整体功能、性能测试;8 系统干扰测试及评估。6.1.5 初验通过后,应进

25、行试运行,试运行时间宜大于三个月。6.1.6 试运行结束和工程终验前,施工单位应提交完整的竣工技术文件。6.1.7 竣工技术文件应包括下列内容:1 工程说明;2 安装工程量总表;3 验收测试报告;4 竣工图纸;5 隐蔽工程随工验收签证和阶段验收报告;136 工程变更单及洽商记录;7 重大工程质量事故报告表;8 已安装设各明细表;9 开工报告;10 停(复)工报告;1I 验收证书;12 交接书;1s 试运行及其他记录。6.1.8 竣工技术文件应符合下列规定:1 内容应齐全;2 图纸、测 试 记 录、随工质 量 记 录应 与 实 际相 符,数据 应准确;3 文件外观应整洁,格式、文字应规范、清晰。

26、6.1.9 工程终验应包括下列 内容:1 确认各阶段测试检查结果;2 必要的项 目复验;3 设备的清点核实;4 对工程进行评定和签收。6.1.10 对验收中发现的质量不合格项 目应查 明原因,提出处理意见。6.2测试 验 收6.2.1 设备安装应符合本规范第5.2.1条 第5.2.5条的规定。检验数量:全部检查。检验方法:观察、尺量检查。6.2.2 线缆布设应符合本规范第5.3.1条 第5.3.8条的规定,光电缆线路特性应符合现行 国家标准 城市轨道交通通信工程质量验收规范GB50382的规定。检验数量:全部检查。14检验方法;观察、尺量检查。6.2.3 接人点单机测试结果应符合设计要求,测试

27、应包 含下列项 目:1 单接人点用户并发接人量测试;2 用户接入带宽测试。检验数量:全部检查。检验方法:使用测试软件、网络测试仪进行测试。6.2.4 车站系统、轨旁系统、列车系统测试结果应符合设计要求,测试应包含下列项 目:1 信号覆盖测试;2 覆盖区域 内漫游测试;3 无线接人时延和丢包率测试。检验数量:全部检查。检验方法:使用场强仪、测试软件进行移动测试。6.2.5 车地无线桥接通信测试结果应符合设计要求,应在列车最高运行速度下测试下列项 目:1 车地无线传输带宽;2 目标覆盖区域 内无线网络切换时延和切换成功率;3 目标覆盖区域 内无线网络时延和丢包率。检验数量:全部检查。检验方法:使用

28、测试软件、网络测试仪进行移动测试。6.2.6 数据汇聚系统测试结果应符合设计要求,测试应包含下列项 目:1 接人交换机、接人主干网络带宽;2 线路汇聚网络时延、丢包率。检验数量:全部检查。检验方法:使用网络测试仪进行测试。6.2.7 无线局域网整体功能测试结果应符合设计要求,测试应包含下列内容:151 用户登录、认证;2 用户管理;3 互联 网审计;4 服务质量管理;5 网络安全管理;6 网络设备管理。检验数量:全部检查。检验方法:功能验证测试。6.2.8 无线局域网性能测试结果应符合设计要求,测试应包含下列内容:1 网络吞吐量;2 公众电信网接人时延、丢包率和带宽。检验数量:全部检查。检验方

29、法:使用网络测试仪进行测试。6.2.9 无线局域网应对基于通信的列车控制系统、乘客信息系统等城市轨道交通运营系统进行干扰测试及评估,无线局域 网开启后不应影响基于通信的列车控制 系统、乘客信息系统等城市轨道交通运营系统。检验数量:全部检查。检验方法:使 用 网络 测 试 仪、场 强 仪 和测 试 软 件 进 行 移 动测试。167运行 维 护7.0.1 运行维护时,应建立完整、可行 的维护管理制度,明确运行维护组织,制订维护管理规章,配各专业仪器和专业人员。7.0.2 应根据运行维护 的要求对设备进行 日常维护和定期检查,定期检查频率不宜少于每月一次,各类检查结果应及时记录。7.0.3 运行维

30、护应建立技术资料档案。档案应按规定 的格式和要求填写并妥善保管,内容应真实完整。7.0.4 城市轨道交通无线局域网的 日常维护工作应包含通过 网管系统检查网络的告警状态,并按要求处理影响网络服务的告警。7.0.5 城市轨道交通无线局域网的定期检查应包括下列 内容:1 机房环境以及设各运行情况;2 车站内、轨旁和列车上的系统设备 的外观、工作环境和运行状态;3 无线覆盖指标。17 本规范用词说明1 为便于在执行本规范条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下:1)表示很严格,非这样做不可的:正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”;2)表示严格,在正常情况下均应这样做的:正面词采用“应”,反

31、面词采用“不应”或“不得”;3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的:正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”;4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可”。2 条文中指明应按其他有关标准执行的写法为:“应符合的规定”或“应按执行”。18 引用标准名录 电子信息系统机房设计规范GB5017准 建筑物电子信息系统防雷技术规范GB50343 城市轨道交通通信工程质量验收规范GB50382 通信局(站)防雷与接地工程设计规范GB50689 铁路应用 机车车辆电气设各 第1部分:一般使用条件和通用规则GB/T21413.1 轨道交通 机车车辆设备 冲击和振动试验GB/T21563 信息安全

32、技术 信息系统安全等级倮护基本要求GWT22239信息安全技术 信息系统安全等级保护定级指南GWT22240 轨道交通 电磁兼容 第2部分:杌车车辆 设各GB/T24338。4 轨道交通 电磁兼容 第4部分:信号和通信设备的发射与抗扰度GB/T24338.5 城市轨道交通车辆防火要求q/T416 19 申华人民典觚国国家桥孺城市飘道交暹元绋局域网宽带王襻鼓:7 丨;:觏范 -g o/Ts l z。z t D6椠 文 说 明编 制 说 明 城市 轨 道 交 通 无 线 局 域 网 宽 带工程 技 术 规 范GB/T51211z O16,经住房城乡建设部16年12月2日以第1381号公告批准发布。

33、本规范编制过程 中,编制组针对适用于城市轨道交通 的无线局域网技术和方案开展 了调查,总结 了我 国城市轨道交通无线局域网宽带工程建设的实践经验,同时参考了国外相关的技术标准,编制了本规范。为便于广大设计、施工、科研、学校等单位有关人员在使用本规范时能正确理解和执行条文规定,城市轨道交通无线局域网宽带工程技术规范 编制组按章、节、条顺序编制 了本规范的条文说明,对条文规定的 目的、依据以及执行中需注意的有关事项进行了说明。但是,本条文说明不具备与规范正文同等的效力,仅供使用者作为理解和把握规范规定的参考。目次I总则(27)3 基本规定(28)4 工程设计 门川4.1 一般规定(30)4.2 车

34、站系统(33)4.3 轨旁系统(33)4.5 数据汇聚系统(34)4.6 核心系统(34)4.8 系统接口.(35)5 工程施工门门5.2 设备安装.(37)5.3 线缆布设门门6 工程测试与验收门们6.1 一般规定门们 25 1J志廴1.0。I 为推进信息技术的应用,我国提 出并推行“宽带中国”战略。其中明确提出要实施移动互联网行业应用专项,保障机场、高速公路、地铁等公共服务区域宽带设施建设与通行。因此,各城市积极建设城市轨道交通无线局域网宽带工程或引人第四代移动通信网络,为公众提供无线宽带网络服务。考虑到第 四代移动通信网络已有相关的通信行业标准,而城市轨道交通无线局域网还没有相关标准。为

35、规范城市轨道交通无线局域网的工程建设,制定本规范。丿1刂3基本 规 定3.0.1 鉴于城市轨道交通服务对象的大部分时间是在列车内,无线宽带工程应覆盖列车。3.0.3 目前 国内开通 的基于通信的列车控制 系统车地无线通信大部分采用无线局域 网(WLAN)技术,使用2.4G Hz 公开频段;部分城市乘客信息系统车地通信采用无线局域 网技术。鉴于基于通信的列车控制系统车地无线通信是列车运行相关系统、乘客信息系统是运营辅助系统,重要性较高,而城市轨道交通无线局域网与基于通信的列车控制系统、乘客信息系统采用了相同的技术,可选用的工作频段相同。因此无线局域网的频点和信号覆盖不应影响基于通信的列车控制系统

36、、乘客信息系统等城市轨道交通运营相关系统的正常运行。z O15年2月,工业和信息化部发布 了 关于重新发布17851805MHz 频段无线 接人 系统频率使用事 宜 的通 知(工信 部 无201565号),通 知指 出,城市轨道交通无线通信 系统可 以使用1785MHz 1805M Hz 频段。目前,各城市均在进行相关 系统无线通信对应频段的方案研究,开展频率 申请工作。因此后续建设的基于通信的列车控制等运营相关系统将使用专用频段的无线通信技术,抗干扰能力进一步增强,其正常运行应该不会被城市轨道交通无线局域 网影响。3.0.4 根据原信息产业部 关于调整2.4GHz 频段发射功率 限值(信部无

37、2002353号)、关 于使用5.8GHz 频段频率事宜 的通知(信部无 2002277号)和工业和信息化部 关于发布51505350兆赫兹频段无线接人系统频率使用相关事宜的通知(工信部无函田01z,620号),目前中国可供无线局域网使用的2.4GHz 频段 28 范 围 是2400MHz 2483.5MHz;5GHz 频段 范 围 是5150MHz 5350MHz,5725MHz 5850MHz。鉴于上述两频段是由多系统共同使用,频段内存在多个信道,为避免同频干扰,城市轨道交通无线局域网的信道配置应根据工作频段使用情况测试结果确定。即在网络建设之前,需测试 目标覆盖区域内2。4GHz 和 5

38、GHz 频段系统的信道使用情况,优先选择与已用信道之间无干扰(即信道无重叠)的信道。如果不存在无重叠的信道,则系统间应进行频率和信道的协调,选择干扰最小(即信道重叠范围最小)的信道。如果已使用此频段的系统仅包括基于通信的列车控制系统、乘客信息系统等城市轨道交通运营系统,可结合本规范第4.1.2条的要求确定具体的信道配置。3.0.5 国内许多城市提出建设智慧城市,正在或准备开展“智慧城市”“数字城市”等信息化规划,其中一部分对于公共场所的无线宽带提出了覆盖和接 口的要求。另外,住房城乡建设部、工业和信息化部联合印发 关于加强城市通信基础设施规划的通知,其中要求在轨道交通、客运场站、风景区和交通枢

39、纽等公共设施规划建设时,要同步规划和建设各类通信基础设施。因此城市轨道交通无线局域网宽带工程应与城市信息化规划、城市通信基础设施规划相协调,协调内容主要包括接口、统筹通信管 网安装空间和条件等。29 4工程 设 计4.1一般 规 定4.1.1 集中式组网指网络采用接入点实现无线接人,由接人控制器集 中实现对接人点进行集 中配置、管理和控制。从网络化角度,集中式组网可 以为服务对象提供统一、标准的服务。另外,集中式组网还可以对用户和设备进行集中管理,有利于网络管理维护,能够提高网络资源利用率,符合 国家节能减排要求,相对于分布式组网建设成本更低。4.1.2 城市轨道交通无线局域网有下述两种组成划

40、分方式:第一种是按照通信 网络层面划分,可分为无线接人网、数据汇聚系统和支撑系统。无线接人 网实现用户终端接人,支撑 系统实现管理、审计、认证、授权、互联 网出口等功能,数据汇聚系统实现无线接人网至支撑系统的数据通信。第二种是从地理位置和功能模块划分,城市轨道交通无线局域网宽带工程 由五个独立部分组成,分别为核心系统、数据汇聚系统、车站系统、轨旁系统和列车系统。考虑到第一种划分方式 中较难界定车地通信部分 的归属,为更好地在工程建设 中划分界面、利于实施,更清晰地界定各个系统的功能和设备要求,本规范根据城市轨道交通特色,采用第二种方式进行网络划分。网络组成示意如 图1所示。4.1.4 本条是对

41、城市轨道交通无线局域 网的频段配置和信号覆盖的规定:1 本款规定是为 了使 车地通信避开基于通信 的列车控制系统、乘客信息系统的无线通信信道,并兼顾到车地通信需要有较宽信道使用。30 2 移动终端 目前多支持2.4GHz,新的移动终端支持2.4GHz和5GHz 双频。为了支持更多用户接人,规定 了车站、列 车双频覆盖。午站系统图例:砭图1 城市轨道交通无线局域网组成示意4.1.5 城市轨道交通无线局域网服务质量指标确定的依据如下:1 根据无线局域 网设 各接收场 强与速率 的关 系,场强大于-75d Bm 才能保证终端高速率传输;单用户0.5Mb p s 带宽可保证用户基本标清视频播放和 良好

42、的用户体验。2 以64By t e 数据包对出口路 由器进行 n g 命令测试 时,若平均时延大于100m s,则通信链路上不稳定,无法保证 良好的用户体验,若丢包率大于3%,则容易引起实时业务中断。4.1.6 城市轨道交通无线局域网车地通信指标确定的理 由如下:1 车地通信主要负责把列车上用户数据无线桥接传输至车站系统,其性能需满足列车上用户使用的要求。31 审计n k 务器出口路由器核 b 交换机1;v A AP、对于车地通信带宽要求的估算如下式:犁车:螽=莛丫 军 飞 编 组 孟 骞 晷 甚 罢 并 发 率其中,每车厢定员用户31O个,编组按 照6节计算;无线局域网业务渗透率是指使用无线

43、局域 网业务的人数 占总人数的比例,其值取50%;并发率是指同时产生网络流量的用户 占在线用户的比例,其值取30%。单詈|踅蟊 翳=歹省 爵 荔 虍霍 霸 重 睾/网簸 鬃输=279 0.5Mb p s/0.7=200(Mb p s)上海地铁无线局域网13号线试点工程中,区间的上行和下行由不同的接人点覆盖,单个接人点 的车地通信带宽等 同于单列车车地通信带宽。经测试,车地通信平均带宽为300Mb p s 以上,可以满足条文中指标要求。2 要求切换时延小于50m s 是为了保证车地通信在轨旁接人点之间切换的顺畅。3 切换成功率指标是根据上海地铁无线局域 网13号线试点工程测试结果确定的。4 车地

44、通信丢包率需要小于终端业务丢包率的3%;因为列车高速运行,列车上 的车地通信接入点在轨旁接人点间频繁切换,较难实现过小的丢包率。根据上海地铁无线局域 网13号线试点工程测试结果,提出丢包率不大于2%的要求。4.1.7 为保证城市轨道交通无线局域网能够承载大数据量用户访 问,本条要求城市轨道交通无线局域 网具备对用户、业务、应用进行优先设置的服务质量功能,从而实现防网络阻塞和重要数据优先传输的功能。具体的服务质量策略可以根据 网络建设时的技术水平、经济条件、网络规模等因素择优选择。4.1。城市轨道交通无线局域 网在应急状态下可能要求网络快 32 速 中断服务,即快捷断网。根据不同城市轨道交通相关

45、应急要求,快捷断网可包括快捷 中断互联网服务和快捷停止全部无线通信的要求。快捷 中断互联网服务可通过拔线缆、电源或通过 网管操作实现,快捷停止全部无线通信需要通过网管操作实现。因此,城市轨道交通无线局域网的设计人员应根据对应的应急要求细化、明确快捷断网的具体操作方式4.2车站 系 统4.2.2 放装型接人点设备安装难度低,覆盖范围易控制,主要适用于建筑结构较简单、面积相对较小、用户相对集中的场合。分布型接人点设备适用于面积较大、用户分布较分散的场合。鉴于城市轨道交通的高密度接人场景,考虑到当前频率资源较有限,为更有效地控制干扰,本条规定车站覆盖接人点优先选用放装型。4.2.5 以太 网供 电功

46、能是指通过 网线直接对设 备进行供 电的能力。4.3轨旁 系 统4.3.1 轨旁接人点设备支持双模式工作的 目的是为 了在与列车上的车地通信接人点进行无线桥接通信的同时,也可为终端设备直接提供无线接人服务。从而当列车停运,区间处于施工、检修期间时,轨旁接人点可以用于运营管理终端的无线接入和数据传输。4.3.2 采用多入多出技术的 目的是为了提高车地通信的带宽,且采用较新的无线局域 网标准的设各支持多人多出技术。4.3.3 无线信号的链路预算是指采用无线电传输模型进行计算,如 自由空间模型。当线路部分区域坡度、曲率较大时,应根据链路预算的结果增设接人点。考虑到不 同建设工程 的建设环境、设 备选

47、型不同,且随着技术 的快速发展,设各通信性能可能提高,接收灵敏度可能降低。接人点间隔距离具体值的确定需要在实际建设时综合考虑无线信号的链路预算和线路坡度、曲率 以及 当时的设 33 各性能水平确定。轨旁接人点信号重叠覆盖主要是为了保证车地通信切换的性能。在保证切换顺利实现的前提下,信号重叠覆盖还能够提高系统信号覆盖的冗余度。4.5 数据汇聚系统4.5.2 30%的容量预 留是根据城市轨道交通通信传输系统工程建设经验确定的。4.5.3 星形 网络结构对光纤资源需求量较大,但网络路 由简单,传输时延较小,适用于里程短、网络节点少的线路;环形 网络结构对光纤资源需求量较小,网络 自愈性较强,适用于里

48、程较长、网络节点较多的线路。4.6核心 系 统4.6.3 本条是对城市轨道交通无线局域网网络认证 的要求,旨在提高用户认证体验。2 无感知认证是一种 由终端 自动识别 的接人认证方式,为用户提供方便快捷 的无线局域 网接人服务。在首次终端配置后,无须用户参与即可 自动完成接人认证服务。无感知认证可 由多种主流技术实现,如电气和电子工程师协会802.11x、可扩展的身份认证协议等。3 认证时延过长或者认证成功率过低会影响用户 的网络服务体验,目前较多技术可 以将认证 时延控制在1s 以内,将认证成功率控制在95%以上。4.6.4 互联网审计功能主要针对系统用户访问互联 网的行为,全面详实地记录网

49、络内流经监听出口的各种网络行为。根据 中华人民共和国公安部第82号令 互联 网安全保护技术措施规定 的要求,为了方便进行事后的审计和分析,记录应保存至少60d。4.-。5 1+1热各份指的是对每一台核心交换机均按一主一热备 3碴 配置,N+1热备份指 的是对N台核心交换机配置一 台热备用交换机。1十1热各份 的冗余度更高,但成本也更高,因此一般根据核心交换机的可靠性要求,在设计阶段确定具体的备份方式。4.6.7 本条对网管系统的设计进行了规定。2 网络故障管理是指对网络节点工作状态的监控、故障的追踪与检查;网络性能管理通过对网络性能进行监测和分析,保证网络具有较高的服务质量和运营效率;网络资源

50、管理是指将 网络资源对不同分类的用户进行有效 的配置;网络拓扑管理是指对不 同分类的用户提供不同定义方式的网络节点连接结构;安全管理是指对 网络资源及重要信息访问的约束和控制;配置管理是指通过网管系统对网络设备、资源进行配置9可以实现限制用户上网时间等功能。3 简单网络管理协议是一种在IP网络中管理网络节点的标准协议。该协议能够支持网络管理系统接收网络节点的通知消息以及告警事件报告等,从而获知网络出现的问题。4.8系统 接 口4.8.2 获取时间同步信息主要供网管系统和网络统计使用,从而有利于系统故障确定和维护管理。4.8.3 现行 的国家无线局域网媒体访 问控制和物理层 的规范主要有:信息技