矿山行业应用WCDMA无线通讯技术可行性分析V1.0.1VIP免费

矿山行业应用WCDMA无线通讯技术可行性分析1.矿山行业无线通讯现状随着国家对矿山安全生产的日益重视，矿山企业对通信的安全性、便捷性、可靠性、实用性的需求越来越强烈。但是由于矿山主要作业面广阔，作业点分散，而巷道数量增加和分布也越来越复杂。所以在多工序、多环节、多地点地分层立体交叉的作业模式下，井下通讯系统的不便，在限制了作业效率进一步提高的同时，也造成了一系列安全隐患。在此背景下，将先进的无线技术应用于井下和井上的无线调度和行政通信、并与固定电话方式的调度、行政通信系统合而为一，实现通信的移动化、一体化、业务的多样化，成为矿山企业信息系统现代化建设的中心内容。目前市场上矿用无线通信技术占据主流地位的主要有：PHS无线通信系统（小灵通）、WIFI无线通信系统、TD-SCDMA无线通信系统、WCDMA无线通信系统。1)PHS无线通信系统（小灵通）PHS无线通信系统（小灵通）作为我国第一个煤矿无线通信技术标准，是目前我国煤矿电力石化等工业移动生产与调度通讯市场中应用范围最广的无线专网通信解决方案。PHS小灵通具有语音通话质量好、规模组网通信规范、移动切换呼通率高、施工与维护成本低、产品绿色环保安全、系统增值业务丰富等技术优势，特别是其无线微蜂窝基站井下分布式组网覆盖、手机/固话混合通讯调度、终端锰酸锂电池超长待机等先进的技术理念，都成为了后来出现的矿井无线通信技术的行业指导性规范，对煤矿无线通信技术的发展起到了创始奠基作用。但是PHS存在单基站信道少、系统无法与煤矿光纤环网互联互通、宽带数据接入能力薄弱等缺陷，同时由于国家产业政策，2009年2月政府主管部门已明确要求所有1900-1920MHz频段无线接入系统在2011年底前完成清频退网工作，以确保不对1880-1900MHz频段TD-SCDMA系统产生有害干扰。目前所有生产厂家都停止生产，设备及板卡无法买到，对今后维护及故障处理造成最大困难。2)WIFI无线通信系统WIFI是在小灵通退网后涌入煤矿的众多专网无线通信技术之一，WIFI属于国际电信联盟ITU规定的短距无线宽带数据接入标准，即：IEEE802.11，全称WirelessFidelity，使用2.4GHz附近频段，具有覆盖范围广、传输速度高、布网成本低等特点。矿井WIFI具有单基站语音业务信道多、支持煤矿光纤环网对接、无线微蜂窝AP分布式组网、支持宽带数据接入等技术优势，特别是其多网合一与IP融合技术代表了未来矿山统一通信的发展方向。但是WIFI技术本身不支持移动语音通信业务，依赖数据进行语音的传输，而WiFi传输带宽随环境动态变化，带宽越小，时延越大，因此通话质量无法保障。加上没有严格的同步机制，又加大了通话时延，严重影响通话质量。并且WIFI不具备移动通信所必需的完善的空口同步机制与可靠的移动漫游切换技术，在井下通讯应用过程中，特别是在手机移动或组呼群呼时，WIFI终端通话漫游与跨基站成功率仅为50%，而由于缺少移动通信所必需的空口协议标准和严格的产品技术规范，因此，WIFI不具备大规模多基站的通信组网能力和相应的通信理论基础。最重要的是WIFI大功率AP所在2400MHz频段和其DSSS直序扩频的调制方式，决定了WIFI信号没有任何空间绕射、透射能力，且无线电辐射衰落剧烈，对于矿山企业复杂的工作面环境不能进行有效覆盖，最终无法满足用户井上井下可靠通讯的需求。所以目前矿井WIFI实用效果参差不齐，产品服务混乱不堪，技术改造升级严重滞后，无法长期持续跟踪煤矿通信行业发展，这些都是未来矿井WIFI面临的最大挑战。3)TD-SCDMA无线通信系统中国第三代移动通信网络建设经过十年飞速发展，中国联通的WCDMA、中国电信的CDMA2000、中国移动的TD-SCDMA三个3G标准在中国市场上的残酷竞争，随着2013年国家工业信息产业部发布了未来重点投资LTE-4G第四代移动通信标准研发与试验网建设而落下帷幕。TD-SCDMA手机已逐渐销声匿迹，而此时中国联通的WCDMA用户数量已经占据了国内3G市场70%的份额。TD-SCDMA技术是ITU发布的第三代移动通信空间接口技术规范之一。TD-SCDMA的特点是上下行同频段，通过时隙配置为上下行信道提供无线承载。TD-SCDMA可支持速率从8kbps到2Mbps的语音、互联网等所有的3G业务。目前TD-SCDMA矿用通...