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淺談無(wú)線通信原理的論文
近年來(lái)，隨著國(guó)家對(duì)煤礦安全生產(chǎn)的重視以及各煤礦企業(yè)增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的需求日益強(qiáng)烈，煤礦對(duì)通信的安全性、便捷性、可靠性、實(shí)用性的需求日益強(qiáng)烈。目前在礦用無(wú)線通信系統(tǒng)中所采用的技術(shù)有：小靈通、TD-SCDMA、WiFi、CDMA2000等無(wú)線通信技術(shù)，其中礦用小靈通通信系統(tǒng)因隨著通信技術(shù)的發(fā)展已退出歷史舞臺(tái)。本文主要介紹CDMA2000無(wú)線通信系統(tǒng)在鄆城煤礦的設(shè)計(jì)與應(yīng)用。
1方案選擇
1.1系統(tǒng)選擇
礦用WiFi通信系統(tǒng)、礦用TD-SCDMA通信系統(tǒng)、礦用CDMA2000通信系統(tǒng)3種系統(tǒng)間的比較如表1。圖像傳輸?shù)闹厝巍ｈb于此，鄆城煤礦選擇使用CDMA2000無(wú)線通信系統(tǒng)。
1.2系統(tǒng)覆蓋形式選擇
系統(tǒng)在地面采用電信公網(wǎng)信號(hào)覆蓋。本系統(tǒng)通過(guò)2M線與電信對(duì)接，保證地面及井下的手機(jī)、警務(wù)通、調(diào)度電話在任何地點(diǎn)互聯(lián)互通。井下覆蓋方式采用定向天線。定向天線用定做支架支撐，根據(jù)覆蓋距離及巷道方向每臺(tái)基站配置1到3個(gè)天線，對(duì)于重要巷道預(yù)留出足夠的覆蓋冗余，以保證特殊情況下信號(hào)的完全覆蓋。
2方案設(shè)計(jì)
鄆城煤礦CDMA2000無(wú)線通信系統(tǒng)構(gòu)成如圖1所示，主要由地面設(shè)備(包括核心網(wǎng)CN、基站控制器、網(wǎng)管電腦、SIP調(diào)度服務(wù)器、交換機(jī)、數(shù)字中繼、調(diào)度臺(tái))、井下設(shè)備(基站、光纜)及手機(jī)等組成，井下基站由光纜連接到環(huán)網(wǎng)交換機(jī)，核心網(wǎng)通過(guò)PON環(huán)網(wǎng)控制井下基站。示意圖見(jiàn)表1。
�。�1）設(shè)備配置：地面中心機(jī)房核心網(wǎng)1套、網(wǎng)管電腦1臺(tái)、SIP服務(wù)器1臺(tái)、數(shù)字中繼1臺(tái)、交換機(jī)2臺(tái)，地面3樓調(diào)度室調(diào)度臺(tái)1臺(tái)；井下基站共30臺(tái)，包括主井筒和副井筒各2臺(tái)基站，井下定向天線70套；本安集群手機(jī)300部；光纜、電纜及輔料若干。
�。�2）覆蓋范圍：能滿足地面、主井副井周?chē)锏�、運(yùn)輸大巷、皮帶大巷、回風(fēng)大巷、1300軌道順槽、主變電所、主井筒、副井筒、輔助軌道的信號(hào)覆蓋，完全滿足礦方的通信需求。
3系統(tǒng)功能及特點(diǎn)
3.1系統(tǒng)功能
�。�1）實(shí)現(xiàn)全礦流動(dòng)人員、監(jiān)獄警務(wù)通、調(diào)度電話在地面和井下的互聯(lián)互通。
（2）提供豐富多彩的業(yè)務(wù)和應(yīng)用，包括語(yǔ)音、短消息等業(yè)務(wù)功能，還可提供語(yǔ)音調(diào)度功能。
�。�3）系統(tǒng)基于IP架構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)與礦方現(xiàn)有固話網(wǎng)絡(luò)的無(wú)縫連接，充分利用原有的網(wǎng)絡(luò)資源，避免礦方的重復(fù)投資。
3.2系統(tǒng)特點(diǎn)
�。�1）系統(tǒng)容量大，同一覆蓋區(qū)域可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)用戶(hù)同時(shí)通話。
�。�2）系統(tǒng)采用先進(jìn)的CDMA20003G技術(shù)，使用適合煤礦井下傳輸?shù)拇?00M黃金頻段，抗干擾能力強(qiáng)，覆蓋廣，語(yǔ)音清晰，話音質(zhì)量好。
（3）支持1X/1xEV-DO、IP化等特點(diǎn)，并具備向下一代網(wǎng)絡(luò)LTE平滑演進(jìn)的能力，全I(xiàn)P交換，實(shí)現(xiàn)快速部署網(wǎng)絡(luò)，滿足移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的未來(lái)演進(jìn)，避免了礦方重復(fù)建設(shè)的投資。
�。�4）有線、無(wú)線融合的一體化調(diào)度通信功能，實(shí)現(xiàn)有線與無(wú)線用戶(hù)的統(tǒng)一調(diào)度功能，系統(tǒng)可提供模擬中繼(FXO)和數(shù)字中繼(E1)兩種方式的中繼接口，并支持七號(hào)信令和ISDN-PRI等信令。
�。�5）系統(tǒng)采用全I(xiàn)P架構(gòu)，組網(wǎng)靈活，可擴(kuò)展性強(qiáng)，可實(shí)現(xiàn)單一礦井組網(wǎng)或集團(tuán)多礦井異地組網(wǎng)。
�。�6）系統(tǒng)具有手機(jī)與手機(jī)、手機(jī)與有線電話之間的互聯(lián)互通功能。
�。�7）系統(tǒng)具有小區(qū)切換功能，合法用戶(hù)可在不同的基站之間進(jìn)行切換，系統(tǒng)可支持專(zhuān)網(wǎng)與公網(wǎng)的自由切換。
�。�8）系統(tǒng)可實(shí)時(shí)查看基站的工作狀態(tài)并統(tǒng)一管理網(wǎng)內(nèi)各無(wú)線通信基站。
（9）系統(tǒng)具有調(diào)度管理功能，可對(duì)專(zhuān)網(wǎng)用戶(hù)進(jìn)行統(tǒng)一的調(diào)度管理。
�。�10）系統(tǒng)可支持通話監(jiān)聽(tīng)、通話錄音、錄音保存和錄音回放的等監(jiān)管功能，系統(tǒng)支持組呼、全呼以及會(huì)議等調(diào)度管理功能。
4結(jié)語(yǔ)
鄆城煤礦的成功運(yùn)行和使用情況表明，CDMA2000無(wú)線通信系統(tǒng)采用定向天線的覆蓋方式真正解決了鄆城煤礦井下復(fù)雜巷道的無(wú)線信號(hào)覆蓋要求，實(shí)現(xiàn)了礦井無(wú)線信號(hào)的無(wú)縫覆蓋；高質(zhì)量的語(yǔ)音通信解決了煤礦井下移動(dòng)人員和零散作業(yè)人員的通信要求，提高了地面與井下通信的實(shí)時(shí)性與可靠性；強(qiáng)化了人員的管理，做到人員快速合理調(diào)配，同時(shí)減少了管理人員數(shù)量，并實(shí)現(xiàn)了本系統(tǒng)與煤礦固定電話網(wǎng)絡(luò)、電信公網(wǎng)的對(duì)接，實(shí)現(xiàn)了井上井下礦用手機(jī)與調(diào)度固話、警務(wù)通、外網(wǎng)手機(jī)固話的互聯(lián)互通，極大地提高了工作效率，為鄆城煤礦的安全生產(chǎn)提供了完善的通信保障。
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