TD-SCDMA通信技术在煤矿的应用.pdf

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1、总第166期doi：10．3969／j．issn．1005—2798．2013．06．020TD—SCDMA通信技术在煤矿的应用李芸(太原理X-大学信息工程学院，山西太原030024)摘要：由于煤矿现用的通信技术相对落后，无法满足煤矿日益增强的多方位安全通信手段的需求，因此探讨了基于TD—SCDMA技术的3G移动通信系统在煤矿领域的应用，并对建设TD—SCDMA3G移动通信系统的关键技术进行了研究。关键词：通信技术；TD—SCDMA；3G移动通信系统中图分类号：P228．4文献标识码：B文章编号：1005—2798(2013)06—0055—02考虑到无线通信系统的稳定性能、系统的容

2、量复杂度。大小、系统的可扩展性、煤矿数字化矿山等多种因素系统经过简化后，整个核心网设计在一台硬件服的实际需要，将基于TD—SCDMA技术的3G移动通务器中，并集成了安全生产调度功能，从硬件和软件信系统应用到煤矿企业中会有很大的发展前景。在成本上大为降低，使得其可以在煤矿企业网中使用。将TD—SCDMA3G移动通信系统应用到煤矿企业的过程中，必然会碰到技术指标、技术难题、经济指标等问题。在该移动通信系统的设计和实施阶段也会遇到系统的安装、测试、优化等问题。当TD—SC．DMA3G移动通信系统建设完成后，也需要它在煤矿企业中充分发挥它的功能和实用性。经过分析，认为建设TD—SCDMA3G

3、移动通信系统的关键技术主要有以下4个方面：TD—SCDMA核心网系统图1运营商系统中的TD—SCDMA核心网小型化、3G基站在井下环境的应用设计、基站组网2井下3G无线基站的设计技术、基于TD—SCDMA技术的系统。井下3G移动通信系统的基站采用和中国移动lTD—SCDMA核心网系统小型化公司地面运营网络的基站一致的核心模块，保证系1．1TD—SCDMA核心网说明统的稳定性和在井下的适用性，但是煤矿井下安全在国内，TD—SCDMA技术主要用在运营商系生产有其相应的安全要求，基站在下井前必须通过统中，因此TD—SCDMA的核心网设备都比较庞大，有关安全认证部门的认证。价格也比较昂贵。在

4、运营商系统中TD—SCDMA的2．1基站设计的环境要求核心网结构如图1所示。其中HLR用于存储用户由于煤炭的开采主要在巷道内，开采环境极其业务基本特征主备份的数据库。这些信息包括：开恶劣(工作面小、光照条件差、潮湿)，容易发生水、通业务的信息、禁止漫游区域、增加业务信息等用户火、瓦斯、顶板等事故，工作人员、设备流动性大。为标识和LCS业务信息等。确保安全，所有井下设备要达到国家规定的安全标1．2TD—SCDMA核心网在煤矿应用的优化准。煤矿中安装通信网络设备，必须遵守国家规定在煤矿应用中，有以下几个方面简化。的电气设备安装的要求。电气设备的金属外壳要接系统的容量：在煤矿企业应用中，用

5、户数量一般地，如果是塑料外壳，它应当具有良好的隔热性。在不超过2000用户，并发通话不超过500用户。环境温度为(23±2)℃、相对湿度为(50±5)％的条网络复杂度：系统的容量减少后，以上各个模块件下测量时，塑料外壳的绝缘电阻不应超过1Gn；可以在同一台设备中实现，可以减少模块之问的通在选择电气设备材料时，应考虑电气设备外壳的最信协议，因而从硬件规模和软件规模上大大降低了小绝缘电阻，以避免因带电产生的问题。收稿日期：2013-04-25作者简介：李芸(1987一)，女，山西长治人，在读硕士研究生，研究方向为信息系统工程。55李芸：TD—SCDMA通信技术在煤矿的应用第22卷第6期2

6、．2基站的设计电缆施工。先用大芯数的光缆延伸到中央变电所、矿井下所用各类电气设备的供电电压是127V，采区变电所等位置，再采用小的光缆延伸到基站所而基站R21的供电电压是220V，需要对R21的电在位置。同时，需要考虑备用基站的需求，在设计光压范围进行调整才能适应井下的供电系统，经过调缆芯数时，留有一定的余量。整后R21的电压范围可以从85V到300V。4调度系统设计手机锂电池也改造为符合安标规定，要在专业厂家订做。根据煤矿安全生产的要求，基站还应设在TD—SCDMA核心网中，语音的信令和媒体计后备电源。当外部电源停电时，后备电源还能为采用基于SIP协议的软交换平台，因此设计的过程基

7、站提供4h以上的供电。主要是基于SIP协议。2．3基站的认证和试验4．1SIP协议简介¨基站和手机终端改造完成后，需要在有关安全会话初始协议(SIP)是Internet工程任务组认证部门许可的情况下，进行井上实验和矿井内实(IETF)制定的一个用于建立、更改和终止多媒体会验，测试改造后的基站和手机终端能否正常工作和话的应用层控制协议。它借鉴和发展了现有的HT．它的性能是否稳定，要进行基本功能的验证。TP协议。SIP协议的语法衍生于HTTP(RFC验证过程中