煤礦行業無線通信傳播的思考范文

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本文作者：于長波單位：河北能源職業技術學院

我國煤礦領域無線通信市場近年來得到迅猛發展，專網無線通信技術得到極大發揮，涌現出各種新式通訊工具如：WiFi無線局域網、數宇無線對講、PHS小靈通、SCDMA大靈通，當前最新技術產品為NGP技術。廣大煤礦企業如何選擇適合的通訊工具成為一項重要課題，文中對比分析了煤礦企業目前已應用的通信技術的特點。

1應用在煤炭企業的通信技術

1.1PHS技術

又稱礦井小靈通，是全球四大移動通信標準（GSM/CDMA/3G/PHS）之一，有國家電信公網商用運營的經歷，符合國際電信聯盟標準，是目前井下無線通訊的主要應用產品之一。該系統的結構設計上采用一體化，廣泛應用了大量硬件技術像FPGA、DSP。該系統的軟件是基于模塊化開發的，它的控制體系采用逐級分布。系統的配置非常靈活，用戶可根據需要靈活調整業務功能和系統容量，這都是歸功于該系統的數據驅動技術。該系統的另一特點是能夠統一指揮和調度礦區內的固定和移動用戶，實現公眾通信移動網絡和礦區通信移動網絡相連接。

1.2SCDMA技術

也就是所說的礦區大靈通，這項技術在通信行業里屬于邊緣技術，因為它不符合國際電信聯盟標準，所以沒有得到大規模的應用。從技術層面來看，該技術在煤礦行業應用存在以下局限：第一，該技術覆蓋礦井坑道的通信方式是泄露電纜，這樣做是為了大蜂窩基站不用在井下多點安裝分布網絡，盡管節約成本，但信號衰減很大，影響通訊質量；第二，整個礦井僅設一個或幾個定點放置的大功率基站，限制了手機定位，無線通訊依賴性強。

1.3礦井無線數宇對講

此項產品成熟性較高，配套設備及產品產業鏈完善，在傳統企業專網無線通信市場中應用廣泛，可靠、實用、價位適當，礦井通信領域使用歷史較長，但這種技術受到手持機點對點或點對多點、一播通信方式限制，應用范圍較窄，主要缺憾在于：（1）沒辦法實現一部手機全雙工的保密通信，企業大規模的組網無法實現（;2）很難實現電信公網和企業原有的固話交換之間的相互通聯；（3）業務信道不足、覆蓋面積窄、通話安全性低、手持機功率大等。

1.4WIFI（礦井無線局域網）

WIFI(WirelessFidelity）技術，屬短距無線寬帶數據傳輸，屬于國際電信聯盟ITU，為非移動無線寬帶數據通信，不支持無線語音業務和移動數據傳輸，主要應用于無線網片和無線網橋。該技術存在如下技術劣勢：（1）缺乏語音壓縮算法，只能進行數據壓縮傳輸計算，通話最失真；（2）手機跨基站移動通話常掉線，通訊只能在本基站下進行；（3）每部手機在不恒定的空口無線業務信道帶寬的環境下很難保證正常通話。WIFI技術在煤礦企業的光纖環網對接和綜合自動化監控數據的傳輸以及多個網絡合并的網關等通信設備中應用非常廣泛，這是因為該技術以太網傳輸和寬帶數據接入功能非常強大，所以適合在煤礦開展寬帶數據通信。

1.5第四代移動通信技術（NGP）

NGP技術具備礦井小靈通通話音質好的特性，同時也能發揮WIFI技術中的數據傳輸優勢，通過國際電信聯盟ITU的標準認證。該技術能夠提供質量好、速率高的多媒體服務。在煤礦系統，這項技術的作用得到了極大發揮，能夠滿足礦井監控、工作人員的位置定位、提供高質量的通訊等要求，尤其是它的并網傳輸能力，降低了礦井工作中網絡通信的成本。將5種技術具體指標進行對比，見表1。

2當前煤礦各種無線通訊技術發展趨勢

2.1PHS技術

礦井小靈通是當前煤礦通信領域應用最廣的無線通信系統，近500家企業采用，具備強大技術優勢，如語音通話質最好、移動切換呼通率高、組網通信規范嚴格等。2011年，小靈通的原有頻段將讓給3G組網。

分析如下：（1）PHS基站和手機功率小，屬于無線微蜂窩通信體制，基站對3G的網絡通信影響不大。（2）該技術基站通過自動調整可以確保完成在線通話手機的信道頻點無縫實時切換，能夠實現動態選擇質量最好的頻點重新進行業務信道分配。（3）一些商用3G網絡建設較成熟的國家，當地PHS和與DECT系統均能實現與3G網絡兼容并網，因此可借鑒其先進經驗。（4）礦井小靈通通信主要集中在礦井下，對地面3G網絡信號不產生干擾；且國家無線電管理委員不限制20mW以下的無線微蜂窩通信，因此當前礦井普遍采用小靈通在礦井通信中是比較可行的。

2.2WiFi無線局域網技術

WiFi技術系統因其部署和調度的強大優勢，正在逐步取代PHS技術。在該技術支持下，礦井工作人員在同一個平臺上，可以同時完成無線和有線網絡通信，網絡接入十分便利，井上、下網絡通訊可輕松完成。

2.3NGP移動通信技術

NGP技術系統較其他通信技術節約電纜，更具備其他技術難以實現的人員定位功能，還能進行自動監控井下作業，它獨特的多媒體技術支持奠定了礦井多網合一無線通訊的技術基礎；該技術的新通信協議可以實現即時精確的定位和上傳定位信息，是真正的移動生產調度系統，基站接收靈敏度和井下直線通信距離比傳統礦井小靈通更遠，具有寬帶視頻接入和窄帶串口數據采集監測分控功能；使用NGP技術的同時，PHS與3G頻段不發生沖突，因此小靈通業務可以在該技術系統下繼續使用。

3結語

新的通信技術和協議在不斷更新和升級，但傳統的PHS由于有悠久的運營歷史，尤其在中國，該技術特點和產品優勢非常明顯。隨著煤礦礦井通信要求的提高，新的通信技術如新一代PHS通信技術如NGP和WiFi技術等，將逐步改進和升級原有的通信技術系統，為煤礦通信領域提供更加精準和高質量的通信服務。