800m cdma无线系统在煤矿井下通信中应用

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1、800MCDMA无线系统在煤矿井下通信中的应用贾兆龙中国电信枣庄分公司摘要：煤矿井下巷道总体呈带状分布，巷道距离远，如采用地面传统的架设无线电通信基站的方式则成本太高，覆盖也较难完善。文章以枣矿集团蒋庄煤矿CDMA多功能无线通信系统为例,介绍了光纤直放站在矿用CDMA无线通信系统中应用的工作原理及具体实施方案。一、创作背景目前，国内现有的煤矿井下无线通信主要为小灵通的PHS制式，随着小灵通的即将退市，井下无线通信市场将出现真空。因此市场对新的无线通信系统需求十分迫切，各运营商都在跃跃欲试，想要抢占这个新兴市场。二、常用解决方法目前煤矿井下常用的无线通讯系统有以下几

2、种：1、感应通信 感应通信技术在国外早已应用，是利用电磁感应原理，由感应线传输信号的一种通信方式，频率一般在几十千赫以上。当基地台发送的电信号在感应线上传输时，在感应线周围以感应线为中心形成了交变的同心圆磁场，只要移动台置于这个磁场的有效距离内，便会感应到相应的感应电压，经过放大、检波便可获得基地台发来的音频信号，反之，当移动台发出信号，在感应线内同样会产生相应的电流信号，由感应线传送到基地台。感应通信传输衰减和耦合衰减较大，因此通信距离一般不大于2km。为实现全矿井无线通信，需串入中继器，这将降低系统的可靠性。国内曾先后在数个矿井进行了试用，但由于电源不理想及干

3、扰严重等种种原因，没有得到普及推广。2、漏泄无线通信系统漏泄无线通信，在英、美等国已广泛应用，技术成熟。我国也已开发研制推出了系列无线电漏泄通信系统，系统中漏泄同轴电缆具有传输线和天线两方面特性，实际上是一种连续型天线，电磁波的传播就是以电缆内导体作“去线”，外导体作“回线”。电磁波的能量集中在内外导体之间。由于同轴电缆外导体采用疏编结构，金属编织线间隔大，只覆盖全部表面的60%～70％。当基地电台电磁波沿电缆导线传输时，在电缆内传输的电磁波从疏编孔漏泄(辐射)到周围空间，在其外部产生漏泄场，各个移动台或便携台从中获取变频能量从而实现与基地台通话，同样移动台或车载

4、台发出的电磁波，在电缆外部产生漏泄场，也会耦合到电缆内，与基地台通信。在使用中，移动台无须考虑天线与漏泄电缆传输的耦合方式和相对位置。现有漏泄通信系统为频分多路复用模拟通信，复用路数少(4对)，仅能作为有线调度通信系统的补充，不能用作全矿井无线通信系统。3、“小灵通”通信系统“小灵通”又叫无线市话，英文缩写是PHS（PersonalHandyphoneSystem），它采用先进的微蜂窝技术，通过微蜂窝基站实现无线覆盖，将用户终端（即“小灵通”手机）以无线的方式接入本地电话网，使传统意义上的固定电话不再固定在某个位置，可在无线网络覆盖范围内实现自由移动通话并且可以在

5、不同的基站控制范围内漫游，是固定电话的有效补充与延伸。它具有以下特点：（1）、语音清晰。由于系统采用32KADPCM编码方式，通话质量接近于普通固定电话。（2）、发射功率低。“小灵通”手机发射功率仅为10mW，长时间使用，没有不适感，不会对人体产生任何影响，是真正的绿色手机。（3）、待机时间长。“小灵通”手机使用的电池为锂电池，待机时间可达500—800小时，连续通话时间可达8小时。井下“小灵通”通信系统是将地面小灵通系统在经过改造并经煤安认证后应用到井下。由于其本质仍是小灵通，因此，不同厂家的产品在系统功能、手机性能、单个基站覆盖范围等方面基本一致；但由于各厂家

6、在改造时采用的技术不同，故存在如下主要差别：一是每个不同系统的主控设备所允许接入的基站数量不同，二是井下基站功率不同，三是系统扩展功能不同。三、实现目标通过光纤直放站及井下覆盖系统将电信现有800MCDMA信号延伸至煤矿井下，实现井下的网络覆盖，不仅提供语音服务，同时可以提供多种数据业务，可为矿山、煤矿的高速发展提供移动通信保障。四、创新点和原理说明结合CDMA技术独有的功耗低、辐射小的特点，利用KT28型矿用CDMA多功能无线通信系统实现矿山、煤矿的井下无线通信，采用光缆同轴混合传输分配网络，将基站信号送到井下，形成对井下作业区的覆盖，完成地面和地下统一的通信平

7、台。五、主要步骤或功能该系统能够提供以下功能：(1)通话。实现井下手机与手机之间、井下手机与调度电话之间、井下手机与地面手机之间、井下手机与地面固定电话问的双向通话。满足了管理人员、安全检察人员、电机车司机、工程施工人员对通信的需求，做到井上与井下之间信息随时传递，使地面与井下真正成为一个整体通讯系统。(2)短信。包括调度一井下、井下一地面、井下一井下。(3)数据／图像传输。实时采集井下各仪器的显示数据，并对井下情况进行实时监控。(4)Qchat对讲业务。实现Qchat对讲功能。六、综合评价蒋庄煤矿的应用实践还证明,矿用CDMA无线通信系统具有以下特点:(1)覆盖

8、设计和工程