本實用新型涉及無線調(diào)車機車信號系統(tǒng)領域，具體是一種應用于鐵路STP系統(tǒng)的LTE無線冗余組網(wǎng)結(jié)構(gòu)。

背景技術：

線調(diào)車機車信號系統(tǒng)(Shunting Train Protection，簡稱STP系統(tǒng)，是在電氣集中或計算機聯(lián)鎖車站采用無線通信方式，將車站的調(diào)車聯(lián)鎖信號傳送到調(diào)車機車，并在司機室內(nèi)反映車列前方運行條件的信號顯示；利用對無線調(diào)車機車信號和車站基本信息的加工處理，通過調(diào)車機車既有的列車運行監(jiān)控記錄裝置實現(xiàn)對調(diào)車作業(yè)安全防護的監(jiān)控；它是保證調(diào)車機車作業(yè)安全的控制系統(tǒng)。其中的無線通信方式，過去采用450M、GSM-R等窄帶技術，現(xiàn)在LTE寬帶無線通信技術成為了后續(xù)發(fā)展的趨勢。

關于LTE的無線覆蓋方案，分公網(wǎng)和專網(wǎng)兩種模式：

1）LTE公網(wǎng)，頻譜資源相對較多，一般申請10M或20M帶寬，主要采用同頻組網(wǎng)，小區(qū)邊緣干擾較大區(qū)域采用ICIC、CoMP等方式進行解決。

2）LTE專網(wǎng)，目前國家批準的有1.4G和1.8G兩個頻段，每個頻段最多只有10M頻寬，頻譜資源相對較少。鐵路專網(wǎng)方面，按規(guī)定使用1.8G頻段，主要采用的組網(wǎng)方案有：單網(wǎng)交織異頻組網(wǎng)、同站址雙網(wǎng)異頻組網(wǎng)，其大體原理如下：

方式一、單網(wǎng)交織異頻組網(wǎng)，每個站點部署一臺基站設備，相鄰基站站點之間無線信號覆蓋區(qū)互為重疊，使用異頻避免同頻干擾過大，比較適合鐵路線狀覆蓋場景，可以減少基站數(shù)量。

方式二、同站址AB雙網(wǎng)異頻組網(wǎng)，即在同一個站址處部署兩個基站，每個基站使用不同的無線頻率進行冗余覆蓋，達到一個基站的f1頻段無線覆蓋出現(xiàn)故障時，另外一個基站的f2頻段無線覆蓋仍能正常使用。

現(xiàn)有技術存在的問題和缺點：

1）現(xiàn)有公網(wǎng)LTE大都采用蜂窩同頻組網(wǎng)，實際部署時沒有冗余備份的機制，不能滿足專網(wǎng)行業(yè)的可靠性要求；

2）現(xiàn)有鐵路行業(yè)的單網(wǎng)交織、同站址雙網(wǎng)等異頻組網(wǎng)方案，需要將1.8G頻段的10M帶寬拆分成兩個5M頻段來使用，頻率的利用率大幅降低。如果申請的頻譜為10M，根據(jù)LTE的技術標準，最小的帶寬要求為5M，所以采用異頻組網(wǎng)，最多只能拆分成2個5M互為備份。此種情況下，一個5M在用時，另外一個5M閑置，頻譜利用率較低，造成資源浪費；另外，單純5M的頻譜資源，調(diào)度資源最多6個RB，傳輸速率只有25M左右，LTE的高帶寬優(yōu)勢也不能突現(xiàn)。

至于異頻組網(wǎng)時，無線基站的冗余備份機制，目前的方案還是采用3GPP規(guī)劃的S1 Pool池方式，即主備BBU之間的切換信令是通過MME中轉(zhuǎn)進行，數(shù)據(jù)包所經(jīng)過的路徑較長，導致切換時延較大。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型為了解決現(xiàn)有技術的問題，提供了一種應用于鐵路STP系統(tǒng)的LTE無線冗余組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，采用同站址雙網(wǎng)的同頻組網(wǎng)模式，通過增加一種RRU或BBU之間的冗余備份鏈路檢測機制，保證了在某一時刻只有一個RRU（主用或備用）在發(fā)射無線射頻信號，在不降低總體網(wǎng)絡性能、頻譜資源利用率的情況下，實現(xiàn)了無線側(cè)BBU或RRU的冗余備份，增強了無線覆蓋的可靠性，充分利用了所申請的有限無線頻譜資源。

本實用新型在每個站點部署主備一體化基站或RRU，主備一體化基站或RRU之間通過T1口連接心跳檢測設備，其中備用一體化基站或RRU只關閉射頻信號，心跳檢測主用一體化基站或RRU故障后，備用一體化基站或RRU開啟射頻信號。

進一步改進，兩個相鄰站點的主備一體化基站或RRU通過CPRI分別與主備基站機房BBU連接，主備基站機房BBU之間通過T2接口連接有BBU心跳檢測設備，BBU心跳檢測設備檢測主備基站機房BBU，主用基站機房BBU故障后，備用基站機房BBU開啟，主用基站機房BBU下掛的RRU切換到備用BBU上。

本實用新型有益效果在于：

1. 隨著1.8G頻段在地鐵、電力、石油等領域的逐步使用，無線干擾的場景越來越多，導致鐵路站場申請1.8G頻譜的難度越來越大，一般地面能夠申請到的頻譜資源只有5M，所以鐵路站場要盡可能的充分利用申請到頻譜資源。本方案，采用同站址雙網(wǎng)同頻的方式，充分利用了頻譜資源。

2.通過LTE無線基站RRU之間的T1接口和BBU之間的T2接口，實現(xiàn)了設備間的組網(wǎng)冗余備份，滿足了鐵路調(diào)車業(yè)務的可靠性要求。

3.射頻側(cè)RRU主備倒換時延較小，因為主備RRU同時在工作、數(shù)據(jù)實時備份，某一時刻備用RRU只是射頻關閉，主控板等器件正常工作，所以一旦主用RRU出現(xiàn)故障后，備用RRU僅打開射頻即可，而無需到BBU或核心網(wǎng)EPC走切換流程，極大的節(jié)省了切換時延，比較適合鐵路調(diào)車STP系統(tǒng)的控車時延小的要求。

附圖說明

圖1為一體化基站或RRU冗余備份示意圖。

圖2為基站機房BBU冗余備份示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明。

本實用新型一體化基站或RRU冗余備份示意圖如圖1所示，在每個站點部署主備一體化基站或RRU，主備一體化基站或RRU之間通過T1口連接心跳檢測設備，其中備用一體化基站或RRU只關閉射頻信號，心跳檢測主用一體化基站或RRU故障后，備用一體化基站或RRU開啟射頻信號。

基站機房BBU冗余備份示意圖如圖2所示，兩個相鄰站點的主備一體化基站或RRU通過CPRI分別與主備基站機房BBU連接，主備基站機房BBU之間通過T2接口連接有BBU心跳檢測設備，BBU心跳檢測設備檢測主備基站機房BBU，主用基站機房BBU故障后，備用基站機房BBU開啟，主用基站機房BBU下掛的RRU切換到備用BBU上。

本實用新型具體應用途徑很多，以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以作出若干改進，這些改進也應視為本實用新型的保護范圍。