本来想与前几篇连着发，可是对LTE-R确实很多地方不是很清楚，技术要保密，圈子外的人很难知道，我是铁路人算是圈子外吗？(不知什么圈子)。后来明白了，我这也不是什么论文，本身就是议论，可以不对。抛点砖只要不砸着人，引不引玉出来也没什么关系。

我国铁路下一代移动通信系统LTE-R已经开始上线试验了，可能几年内就要在全路应用。从全路的角度讲，还是离不开前面提到的那些线路情况，要保证各类线路的正常运营的理由也不会改变。应用理由不变，冗余方式可能会有所变化，只要能够达到应用目的。

虽然我们看不到有关为什么选择LTE-R频点的文章，但目前铁路还是确定了450MHz承载LTE-R。同样我们也不知道以后LTE-R如何在铁路各类线路上的应用说明(用户需求规范)，但已经有一些文章谈到了LTE-R的冗余。不仅有文章也有专利，而且涉及到的冗余基本都是与GSM-R网络应用结构相似。可是GSM-R与LTE-R很多地方都不同，……。

冗余的目的

看看这些文章基本都是谈到冗余的结构(交织、共站)，但都没有提到为什么要冗余。好像很简单的问题还是应该说出来，就像我们说到GSM-R网络，最初也不是一下就想到要冗余，是考虑到不冗余就会影响列车正常运营(青藏线可能会丢车，大秦线断网同步操控会断钩、C3列车会降级)，所以要采用冗余。LTE-R也是这样吗？

看到有人写了文章议论LTE-R的冗余，主要都是谈论网络结构的冗余，但什么情况应该考虑冗余，没有人分析过。

首先好像看不到铁路通信专家对为什么冗余提出需求概念，有线路要求吗：列控线路？所有线路？有业务要求吗：正常运营业务？所有业务？都不知道，那为什么考虑了那么多的冗余方案，都不知道为什么冗余怎么会出了那么多想法。

线路需求

什么线路、什么设备冗余。不是简单地冗余，还要考虑是否对系统性能产生影响。要知道我们铁路申请采用450MHz频点作为LTE-R载频的一个主要理由是传输衰减小，可降低基站密度减小成本。那我们考虑冗余也需要考虑，是否达到了最初的目的。

对于GSM-R来说，C2线路在GSM-R网络异常时照样行车，所以不考虑冗余。在速度小于300Km/h的C3线路，网络异常还可以降级到C2继续正常运营。那LTE-R网络呢，是否冗余也有线路需求？

比如大秦线重载列车，如果对讲冗余可用就不需要考虑双网冗余。网络故障短时间不影响行车，同步操控可以由D2D承担。青藏线有些特殊，长年冻土，又是有战备需要可以考虑双网冗余，但也不一定都采用双基站冗余。采用D2D和大数据列控技术可以保证短时间故障不影响列车运营。

很多老线路、偏远地区的线路，可能不要考虑冗余。要知道铁路无线通信应急应用是最主要的，出现线路问题时，移动基站就可以承担。

业务需求

我们知道，铁路很多专业对无线的需求在GSM-R网络都没有实现。比如高铁上的电子补票都是靠公共移动通信网来实施。随着无线的发展，铁路很多专业都希望铁路无线提供容量满足他们的要求，我们的无线专家在提出发展LTE-R的研究报告中特别提到了这些应用，如车辆的6A、供电的6C、……。这些业务都需要网络冗余吗？

不论是6A还是6C，其中都有视频信息传输，而且目前的技术提高，这些视频还是高清的，就是说传输容量是比较大的。但这些视频不是为了实时监测，都是在事后需要时调看，因此视频信息不需要网络冗余。其他监测信息也主要是用于维护，没有实时传输的需要。对于车辆的告警信息，不是急需传输到地面，只要发送到本车即可。对于旅客服务信息，在网络故障时传输受到影响也可以接受延时传输。

因此看来，只要不是影响正常运营和安全的信息都不需要冗余。我们讨论无线网络的冗余也是看是否满足运营和安全的需要。

技术需求

我们知道由于科技的发展所以我们铁路无线要进入到LTE-R阶段，要传输的信息太多了。这些信息都是技术发展带来的，因此我们要考虑的冗余也要认识到技术的发展。就是说，我们过去只考虑自己专业范围，现在就要考虑到各个专业综合的因素。

我们上世纪八十年代末就完成了组合列车同步操控的研究项目(通信、信号、车辆部门合作)，但十年后也没有得到应用。大秦线采用了美国的技术是考虑多方面信息，比如线路环境(上下坡、弯道)、车辆状态(制动及连接)、信号情况等等因素，不是通信有误码就启动停车。

同样我们说的冗余是为正常行车考虑，那就要考虑什么情况影响正常行车，不是通信故障就影响行车。另一方面是为了安全、为了应急。对于LTE中的D2D技术就符合了应急通信的要求，这也是铁路采用LTE-R的一个因素。

有人说未来线路上的状态有很多都是应急告警信息(地震、桥隧、侵线、……)，这些信息是需要及时告知列车的。但我们知道，这些信息都是有前兆的，需要靠大数据来判断，不是一次的信息就可以断定的。所以依靠技术力量才能更好地保障运输安全。

因此，通信专业不能关起门了考虑冗余，不能看不到科学技术在其他专业的进展，要打开门要走出去。

如何冗余

如果认为上面提出的思路有道理，就是说冗余只是针对列车安全业务，针对列车正常运营业务，其他业务可以放到正常网络情况下考虑。

冗余网络结构

很多文章和专利都谈到了冗余结构，其中有谈到了下图的RRU共小区冗余方式，文章中说“共小区的多个RRU间完全没有干扰”，不知道是否有检测数据，多发射源同频怎么会没有干扰。可能LTE的RRU与GSM的RRU不一样，在铁路线的很多RRU可以看的很清楚，好像没有不存在干扰情况。也可能LTE的RRU同频干扰不会影响系统工作，由于编码方式和单载波码速不同，LTE的同频干扰确实小一些(文章没有数据所以不够严谨)。

这个图可能只是随意画出，如真正用在线路中个RRU间不会这样连接(应直连各RRU)，文章有些随意了。

对网络的影响

说是对网络的影响不是网络不能用，因为在冗余状态下最需要网络的业务传输容量都不大。下图是一个GSM-R的三个分布式基站的区间，电磁环境的状况与LTE基本相同。

上图是GSM-R线路上的RRU区间测试图，该区间覆盖9km。这段线路在一个枢纽区，可能也是考虑到枢纽基站太多所以采用了分布式基站，而且还是主从双基站。

图中1004频点所属基站距方框位置约11km，主要是说明该基站覆盖11km后电平还能达到-63dBm以上，可能与该处地形有关。也是说明K712+600处RRU信号在方框处(5km)电平也是很高的。这个RRU的电平与K718+200的RRU的电平相差不大，而且是同频(时延差不同)，造成了干扰。从TA的显示看，K717+200处的TA值是8，基本是K712+600处RRU的时延。

LTE-R是同频网络，eNB都使用独立RB，如果是同小区RRU那这几个RRU都是相同的RB载频。在eNB下没问题，在不同RRU共同覆盖处就会收到干扰，会影响数据吞吐量。

冗余电平要求

根据上面的要求，我们就可以知道LTE-R应该在什么环境下设计冗余。

根据铁路用户的需求特点，涉及运营的网络电平基本是低速率的数据(语音)，在网络条件稍差时(上表的差点)，都不会影响列车控制数据的传输。

这样看来对目前开通的高铁C3线路，如果不是山区或隧道内，即使采用交织冗余也不需要设计上面文章说的同站址方式。

目前C3线路，在平原地区基站平均间距3km(交织冗余)，在LTE-R网络下需要这样设置吗。只从网络覆盖的角度看，做个测试很容易，但LTE-R都已经上线试验了我们铁路的研究人员都没有为了列车控制的可靠保证做一次覆盖冗余试验。

上面说了，冗余是对列控线路，那假设上图的冗余就是针对C3线路。图中RRU的设置地点就是现在既有基站的位置(不太可能重新架设铁塔)。

上图是某C3线路的G网覆盖图，下半部是冗余状态下的覆盖图。可以看到再故障两个基站(同时故障三个基站)也达到了LTE极好点的覆盖要求。如果是采用上面提到的冗余，我看根本没必要同站址双RRU冗余(高铁平坦地形)。LTE -R的切换中断时间非常短多切换几次也没什么关系。当然，如果是山区隧道区间可能有另外的方式。

下图是某条普速线GSM-R线路的检测曲线，由于当时(刚开通)局间关系设置不合理，过局界时没有切换，得到了下面的数据。可以看到距基站20km远处接收电平还有-90dBm，在LTE的电平要求中还属于好点！

有人会说，虽然-90dBm还属于好的覆盖，但可能会受到移动运营商高电平的干扰。这种说法就是对铁路选择450MHz频点作为LTE-R的频率的理由的否定，铁路这么多专家看到都不会同意的。不过这确实是我们铁路无线网络覆盖的问题，传播损耗小的特点用不上，不知专家们原来分析采用450MHz频率是怎么考虑的。当然这也与冗余没什么关系，倒是在平坦地形的普速线可以大大减少基站数量了。近距离的车站都不一定设基站，通信对象可以根据位置和用户性质选定，与基站在哪里无关。

再说到青藏线，上图那样的双网冗余也不适合，两个网交换机分别设在西宁和拉萨。

隧道内的冗余专家们也没有说明是直放站还是RRU，反正专家都主张设置漏缆，对养护维修是不小的工作量。真希望专家们议论一下啊，为什么不取消漏缆！

陆东福在人大会上说：铁路是拉动经济增长的火车头，今年要增加国家铁路建设资本金1000亿元，但无线通信怎么发展外人就不明白了。LTE-R还在试验，政治又要求发展5G，有可能对LTE-R就会关注更少了。圈外人就不要太关心了！