矿井无线通信系统培训(邵国强)

矿井无线通信系统介绍矿井无线通信系统介绍目录一、矿井无线通信系统概述二、矿井无线通信建设的总体目标三、在用矿井无线通信系统介绍1、KT28型矿用无线通信系统2、KT130型矿用无线通信系统3、KT26型矿用无线通信系统四、CDMA、小灵通、WIFI系统比较五、系统方案需要收集的资料矿井无线通信系统介绍一、矿井无线通信系统概述•矿井主流无线通信系统的发展经历了感应无线通信、漏泄无线通信、分布无线通信、小灵通无线通信、CDMA无线通信和WIFI无线通信等。根据基站、移动台识别的需求，信号的工作频率、信号的出现时间以及信号所具有的特定波形等信号特征上的差异产生了以下几种多址方式：•FDMA（频分多址）－不同用户分配在时隙（出现时间）相同、工作频率不同的信道上；•TDMA（时分多址）－不同用户分配在时隙不同、频率相同的信道上；•CDMA（码分多址）－各个用户分配在时隙和频率均相同的信道上，以伪随机正交码（PN码）序列来区分各用户。•小灵通无线通信采用FDD/TDMA（频分双工-时分多址）方式。•WIFI无线通信采用FDMA-MAC（频分多址-地址识别）方式，并采用直接序列扩频通信技术，以提高系统的抗扰特性和提高系统的容量。矿井无线通信系统介绍一、矿井无线通信系统概述•CDMA（码分多址），是在数字通信技术的分支扩频通信的基础上发展起来的一种技术。所谓扩频，简单地说就是把频谱扩展。CDMA对每个用户信号实现带宽扩展。•扩频CDMA应用于移动通信有许多的优点：1、容量大，通信质量好。CDMA采用了功率控制、软切换、可变速编码、话音激活等一系列新技术扩大容量，使其系统容量达到FDMA的20倍，TDMA的4倍。2、扩频通信有很强的抗干扰能力。扩频技术在接收端对于干扰信号频谱能量加以扩散，对有用信号频谱能量压缩集中，从而得到了信噪比的增益(即扩频系统处理增益)。3、具有“软”容量特性。扩频CDMA是噪声受限系统，用户数增加只会引起系统性能的逐步变坏，是一种“软”容量系统。4、各小区使用同一频率使（1）设备简单;（2）不需频率管理与动态频率分配;（3）小区之间过境不转换频率的“硬切换”，只需变换型的“软切换”。矿井无线通信系统介绍一、矿井无线通信系统概述•5、CDMA不需TDMA那样的时间保护间隔，不需FDMA那样的频率保护间隔•6、CDMA一般用相关器解扩，能有效地解决多径延时干扰，在数据率大于10KBIT/S时不用均衡器。•7、扩频CDMA方式不同码序列的信号进入接收信号后输出宽带噪声，不会发生串话现象。•CDMA技术的最早应用是在军事通信领域，其优异的性能在移动通信中得到了广泛的应用。1993年7月16日美国电信工业协会制定了世界上第一个CDMA蜂窝通信系统标准（IS-95）。随后又陆续制定了IS-95B等标准，随着3GPP2的成立，又推出了CDMA20001X，以及EVDO/DV等标准。3G的另外两种制式WCDMA/TD-SCDMA的空口主要方式也采取了CDMA的原理。•目前我公司的无线通信系统主要有：•KT28型系列CDMA矿用无线通信系统。•KT130型WIFI无线通信系统•KT26型PHS小灵通无线通信系统返回目录矿井无线通信系统介绍二、矿井无线通信系统建设的总体目标•通过建设矿井无线通信系统，能够满足煤矿生产上的通信需求，地面井下一体化、有线和无线通信一体化，并且能够实现数据、图像的传输，从而提高煤矿生产能力，保障煤矿安全生产。•通过无线通信平台的建设，要达到如下效果：•为煤矿实现全矿井自动化有人巡检、无人值守提供重要的通信保证；•加强煤矿安全生产管理水平，为煤矿安全生产管理提供及时通畅、准确、可靠的通信信息保证；•提高煤矿生产效率，通过无线通信平台强化人员的管理，做到人员快速调配，提高工作效率；•保证价值投资，支持后续产品平滑升级，满足煤矿不断发展的信息化建设的需求。返回目录矿井无线通信系统介绍三、在用矿井无线通信系统介绍1、KT28型矿用无线通信系统目录1.1系统概述1.2系统基本框架结构1.3系统主要特点1.4系统主要功能1.5系统主要设备1.6无线系统覆盖预估设计返回目录CDMA无线通信系统介绍1.1系统概述•KT28型矿用无线通讯系统是基于成熟的CDMA2000技术，针对矿区和井下作业环境及安全生产要求而研制推出的新一代矿用多功能无线通信系统。系统工作在450MHZ频段，技术稳定可靠，能够灵活扩容满足大矿区大容量通信需求，解决了矿井以前无线通讯系统盲区多，通话效果差，信道少等缺点，并能支持后续产品平滑升级，有效保障投资价值。•CDMA2000是美国提出的第三代移动通信技术标准，室内最高数据速率为2Mbit/s以上，步行环境时为384Kbit/s，车载环境时为144Kbit/s以上。•CDMA2000-1X原意是指CDMA2000的第一阶段，俗称2.5代，可支持308Kbit/s的数据传输，网络部分引入分组交换，可支持移动IP业务。返回目录CDMA无线通信系统介绍1.2系统基本框架结构•KT28矿用无线通信系统由井上多功能无线系统，井下无线覆盖子系统，手机终端等组成。•井上多功能无线系统包括BTS基站地面无线覆盖子系统、WAS无线接入服务器、BSC基站控制子系统、PDSN分组数据业务、SIPRAN交换单元、IP调度交换机、调度管理平台及操作维护管理终端等。•井下无线覆盖子系统主要由无线信号变换器、射频功分/合路器、近端模块、无源光传输网络、定向天线、泄漏电缆等组成，实现井下巷道的无线覆盖。返回目录CDMA无线通信系统介绍1.2系统基本框架结构CDMA无线通信系统介绍系统网络拓扑图返回目录CDMA无线通信系统介绍采用CDMA码分多址技术，抗干扰能力强，话音清晰，话音质量好。采用功率控制关键技术使系统容量最大。单载频单扇区即可支持30个以上用户的同时通话(基本配置为单载频3扇区，单载频可支持100个用户同时通话)，系统具有扇区内信道数量自动调节功能，能满足在遇特发事件话务量突然增大时正常通讯要求；覆盖方式多样化。CDMA系统提供多样的无线覆盖方式(定向天线、全向天线、漏泄电缆)，满足井下复杂巷道(弯曲相对较多)的覆盖需求，真正实现全矿井无线信号的无缝覆盖，通信无盲区。地面也只需安装一个天线，就可满足整个矿区的信号覆盖。能实现井上/井下，有线/无线用户统一组网，统一编号。内部IP调度交换机可直接接IP电话机或通过语音网关接井下本安电话机。1.3系统主要特点CDMA无线通信系统介绍系统井下基站为本安设备，可实现井下采、掘工作面等高瓦斯区域的无线通信,符合建设本质安全型煤矿的要求；系统具有调度、短信、及与行政交换机、调度交换机、人员定位系统等其它通通信系统的联网接口。扩容升级方便。扩容方便，无需复杂的频率规划。采用CDMA2000-1XEV-DO技术，可实现向3G的平滑升级，数据传输业务达到2Mbit/s以上，使用人员可以随时随地、自由自在地接收发送包括语音、数据及动态图象在内的丰富多彩的多媒体信息。1.3系统主要特点返回目录CDMA无线通信系统介绍1)操作维护功能提供基本的移动性管理和呼叫处理功能；实现对BTS的管理与控制；可以使用web浏览器对用户数据进行管理，通过访问用户档案数据库实现用户增加，修改，删除；提供远、近端多种接入方式和分布式管理，既可以进行本地操作维护，也可以通过网络系统进行远程操作维护；既可维护整个网络，也可对特定的实体进行操作维护。安全可靠的操作权限控制：通过定义用户、角色和安全策略，提供多级管理操作权限，安全可靠。1.4系统主要功能CDMA无线通信系统介绍2)呼叫通话功能（1）系统内手机之间或手机与外线电话之间可互相呼叫通话；（2）呼叫转移业务；a)遇忙呼叫前转b)隐含呼叫前转c)无条件呼叫前转d)无应答呼叫前转（3）主叫号码识别限制；（4）呼叫等待；（5）三方通话。1.4系统主要功能CDMA无线通信系统介绍3)调度中继功能单键直呼用户一对多群组呼叫强拆强插接入优先、抢占优先呼叫显示、通话提示、被叫提示业务和用户优先级设置电话互联业务1.4系统主要功能CDMA无线通信系统介绍3)调度中继功能（1）业务和用户优先级设置，最少分4级：1级-最大权限，允许分机呼叫国际长途；2级-允许分机呼叫国内长途；3级-允许呼叫本地号码，无长途权限；4级-只允许呼叫内部分机号码，无外呼权限；（2）用户等级功能0级—矿领导、矿调度人员1级—各个职能科室科长2级—普通员工当两个低级别的用户（如2级用户）正在通话的时候，这时如果高级别的用户（0级或者1级用户）呼叫其中的任意一个用户时，系统将断掉另外一个用户的通话，优先接通呼叫的那个用户，满足高级别用户的优先通话需求。保证调度和紧急情况下信息的快速传达。1.4系统主要功能CDMA无线通信系统介绍（3)中继互联功能a、数字中继的方式系统共计16路数字中继，支持的信令协议：7号信令ISDN-PRI中国一号信令b、模拟中继的方式系统标配8路模拟中继，可以扩容到32路，采用环路中继的方式互联。1.4系统主要功能CDMA无线通信系统介绍(4)调度台功能a、硬键盘呼叫强接强插强拆监听拨号转接会议1.4系统主要功能返回框图CDMA无线通信系统介绍(4)调度台功能b、软键盘呼叫强接强插强拆监听拨号转接会议1.4系统主要功能返回框图CDMA无线通信系统介绍4)井下电话扩展功能系统内部的调度中继功能单元可直接接IP电话，或者通过将矿用电话网络接入器（KTE6）挂到井下环网上，扩展出本安电话终端。此功能提供了方便、经济的方式来扩容井下电话的容量。1.4系统主要功能CDMA无线通信系统介绍5)语音特服功能支持语音信箱、语音邮件、传真转邮件业务。系统具有30路以上的在线实时录音功能；可根据用户等级及需求对录音进行查询、删除、回放等操作；所有通过调度终端话务台的用户实现自动录音，其他用户可随意设置录音；录音资料保存半年以上。1.4系统主要功能CDMA无线通信系统介绍6)备用电源功能系统配备可靠的备用免维护电源（UPS）。在市电停电时，供电电源自动切换为后备电源供电，保障系统满载运行达到6小时以上；井下电源停电时，供电电源自动切换为后备电源供电，保障基站满载运行达到2小时。1.4系统主要功能CDMA无线通信系统介绍1、调节近端参数；2、调节远端光模块参数；3、调节远端射频模块参数；4、参看各井下基站状态，远程维护井下基站。7)井下基站（KZG1）远程维护和监控功能1.4系统主要功能CDMA无线通信系统介绍8)短信及报警功能可实现点对点手机发送短信和地面调度中心站对所有手机的短信群发功能。支持全矿井自动化瓦斯超限等紧急情况的短信联网报警功能。返回目录1.4系统主要功能CDMA无线通信系统介绍KTJ4C地面主机柜1.5系统主要设备地面主机柜包含通信平台子系统、信令和业务处理子系统、操作维护子系统，可提供无线终端的通话、短信、数据传输等业务，实现对有线和无线终端的集群调度。该局端机既可以本地操作维护，也可以通过网络系统远程操作维护，并且提供多级管理操作权限，安全可靠。地面主机柜采用模块化结构设计、逐级分布式控制体系，系统容量和业务功能可根据用户需求灵活配置，在扩容时只需要增加相应的模块或板件即可。返回框图CDMA无线通信系统介绍KZG1矿用无线信号变换器KZG1矿用无线信号变换器为矿用本质安全型。一端为射频光信号，通过光合路/分路器和地面近端模块连接；另一端为射频电信号，和井下无源天线(通过耦合器或分配器)连接。该信号变换器可实现射频光信号和射频电信号之间的双向转换功能。外形尺寸：(l×b×h)mm：342×268×110重量：13kg返回框图1.5系统主要设备CDMA无线通信系统介绍KTW25无线手持机KTW25无线手持电话机(简称手机)是无线通信系统的话音终端设备，它与KZG1矿用无线信号变换器构成无线链路，实现无线移动通信。外形尺寸：(l×b×h)mm：98×44×19重量：66g返回框图1.5系统主要设备CD