基于3G异构网的井下无线通信系统解决方案.pdf

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1、·64·煤矿机电2016年第4期曹建文．基于3G异构网的井下无线通信系统解决方案[J]．煤矿机电，2016(4)：64-67．doi：10．16545／j．cnkicmet．2016．04．017基于3G异构网的井下无线通信系统解决方案曹建文(中国煤炭科工集团太原研究院有限公司，山西太原030006)摘要：针对我国目前煤矿井无线通信的现状，提出了一种基于3G异构网融合的无线通信系统方案，该系统由3G智能终端、异构融合网络及煤矿智能应用软件平台组成，共分为井下层、传输层、汇聚层及应用层四层。详细介绍了井下无线通信系统的组成、系统架构、系统功能，重点论

2、述了井下无线通信系统的拓扑结构以及解决方案。关键词：3G无线通信；异构网；云服务中图分类号：TP393．02文献标识码：B文章编号：1001—0874(2016)04一0064—04SolutionofUndergroundWirelessCommunicationSystemBasedon3GHeterOgeneouSNetworkCaoJianwen(CCTEGTaiyuanResearchInstituteCo．，Ltd．，Taiyuan030006，China)Abstract：Inourcountrycurrentlyusedforthe

3、statusofcoalminewirelesscommunication，aschemeofwirelesscommunicationsystembasedon3Gintegrationofheterogeneousnetworks，3Gintelligentterminals，theintegrationofheterogeneousnetworkandcoalmineintelligentapplicationsoftwareplatformcomposition，dividedintoaswelllayer，transportlayer，c

4、onvergencelayerandapplicationlayerisproposed．Thecomposition，systemarchitectureandsystemfunctionoftheundergroundwirelesscommunicationsystemareintroducedindetail．Thetopologystructureandthesolutionofthewirelesscommunicationsystemarediscussedindetail．Keywords：3Gwirelesscommunicati

5、on；heterogeneousnetwork；cloudservices0引言我国目前用于煤矿井下无线通信的系统主要有矿用漏泄通信系统、矿用小灵通移动通信系统、矿用CDMA移动通信系统以及矿用Wi—Fi移动通信系统。文献[1]分析了上述四种矿用无线通信系统的使用场所、通信方式以及覆盖方式等多项指标的优缺点，对煤矿移动通信系统的建设提供一定的参考。文献[2]、文献[3]分析了wi—Fi无线通信技术在井下的实现方案。文献[4]重点分析了ZigBee技术在井下监控系统中的应用。文献[5]提出的PHS(Per-sonalHandyphoneSystem)

6、通信系统虽然在系统的实现、维护、经济性方面均比较理想，但在稳定性、覆盖范围及扩展性方面表现不佳。针对目前井下无线通信现状，本文提出一种基于3G异构网的矿井无线通信系统的解决方案。1基于3G异构网的矿井无线通信系统3G无线通信包括TD—SCDMA、WCDMA以及CDMA2000三种制式，其中TD．SCDMA制式是由我国提出的拥有自主知识产权的通信协议标准。本文所述的基于3G异构融合矿井无线通信系统是指TD—SCDMA、Wi—Fi、WiMax以及LTE网络的异构融合，与核心网关以及PBX可自主网，形成独立的无线通信系统。1．1系统组成基于3G异构融合的

7、矿井无线通信系统主要由3部分组成：3G智能终端、异构融合网络以及煤矿2016年第4期煤矿机电·65·智能应用软件平台。目前3G智能终端比较常见，如有3G标志的支持TD—SCDMA通信制式的智能手机、支持TD—SCD—MA制式的数据卡、支持WCDMA通信制式的WCD—MA手机以及支持LTE的IPAD等。3G智能终端用于煤矿行业时，需要在手机开放平台上开发煤矿特色的应用软件，如瓦斯监测软件、温度／湿度监测软件、定位装置等。异构融合网络包括3G网络、Wi—Fi／WiMax网络、传感器网络等，3G网络主要用于支持语音、视频以及大数据量业务，wi—Fi网络主

8、要支持视频监控等业务，传感器网络主要用于传递井下各类传感器数据到无线通信系统平台。煤矿智能应用软件平台主要基于煤矿专家系统