天地(常州)自动化股份有限公司 TDSCDMA无线通讯系统
站状态信息和话务统计数据的传递等。基站由发信机和控制单元组成,通过无线接口与手机通信,另一侧通过U 接口与基站控制器进行通信。
PHS 无线通信系统主要用于煤矿井上、下语音通信及人员定位。基站具有1 个控制信道和3 个话音信道,系统兼有低精度无线定位和小流量数据传输功能。PHS 无线通信系统工作在1 900 ~1 905 MHz频段,无线覆盖距离为650 m ,直射波、反射波强度远远大于绕射波,穿透能力较差。PHS无线通信系统实测电磁波损耗如表1所示。
2.2.2 CDMA 无线通信系统
CDMA 是在扩频通信技术上发展起来的无线通信技术。CDMA 技术的原理是基于扩频技术,即将需传送的具有一定信号带宽的信息数据,用一个带宽远大于信号带宽的高速伪随机码调制,使原数据信号的带宽被扩展,再经载波调制后发送出去。接收端使用完全相同的伪随机码,与接收的带宽信号作相关处理,将宽带信号转换成原信息数据的窄带信号,即解扩,以实现信息通信。
CDMA 无线通信系统于2007 年获得煤安认证进入煤矿无线通信领域,目前在煤矿井下普及率不高。采用CDMA2000 1X 技术的煤矿无线通信系统主要由局端设备(包括服务器、操作维护子系统、无线交换机) 、基站控制器、基站、功率分配器、功率合成器、近端光模块、矿用无线信号变换器、线路耦合器、无线功分器、数据终端、视频终端、手机等组成。
目前,获得煤安认证的CDMA 无线通信系统工作频段为450 MHz ,载波带宽为1. 25 MHz ,双工方式为FDD ,码片速率为1. 2288 Mchip/ s ,单载频单扇区通信信道为30 个,手机发射功率为250 mW ,无线覆盖距离为800 m。煤矿CDMA 无线通信系统主要用于井上、下作业人员的语音通信,同时还具备设备管理及监测数据和图象的传输功能。该系统采用软切换技术,从而降低了掉话率,话音质量好。
2.2.3 WIFI 无线通信系统
WIFI 是IEEE 在1997 提出802. 11 无线网络规范的基础上发展而来的,其最大的优点
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是无线传输速度较高,可达到11 Mbps。WIFI 系统是由AP(Access Point ) 和无线网卡组成的无线网络。AP称为网络桥接器或接入点,是传统的有线局域网络与无线局域网络之间的桥梁,其工作原理相当于一个内置无线发射器的HUB 或路由器。WIFI 无线通信系统于2007 年获得煤安认证,目前在煤矿井下普及率不高。该系统采用802. 11 b/ g 网络标准,主要由管理主机、UPS 电源、PBX 网关、矿用网络交换机、矿用本安手机、矿用无线通信基站组成。
目前,获得煤安认证的WIFI 无线通信系统工作频段为2. 4~2. 483 5 GHz ,基站与手机发射功率为50 mW ,无线覆盖距离为500 m ,单台基站通信信道为12 个, 调制方式为DSSS/ OFDM、DQPSK、DBPSK、QPSK、BPSK、16QAM、64QAM ,通信协议支持CSMA/ CA、TCP/ IP , 有效数据带宽为22 MHz。煤矿WIFI 无线通信系统可用于井上、下无线通信、人员定位、监测监控数据无线收发、视频信号无线传输、多媒体通信及构建井下无线局域网。
2.2.4 TDSCDMA无线通信系统
TDSCDMA作为中国提出的第三代移动通信标准(简称3G),自1998年正式向ITU(国际电联)提交以来,已经历经十几年多的时间,完成了标准的专家组评估、ITU认可并发布、与3GPP(第三代伙伴项目)体系的融合、新技术特性的引入等一系列的国际标准化工作,从而使TDSCDMA标准成为第一个由中国提出的,以中国知识产权为主的、被国际上广泛接受和认可的无线通信国际标准TDSCDMA网络解决方案。这是中国电信史上重要的里程碑。
TDSCDMA的提出比其他标准较晚,这给其产品成熟性带来一定的挑战,但在另一方面,TDSCDMA吸纳了九十年代以来移动通信领域最先进的技术,在一定程度上代表了技术的发展方向,具有前瞻性和强大的后发优势。与其他3G标准相比,TDSCDMA系统及其技术有着如下突出优势:
频谱效率高:TDSCDMA系统综合采用了联合检测、智能天线和上行同步等先进技术,系统内的多址和多径干扰得到了极大缓解,从而有效地提高了频谱利用率,进而提高了整个系统的容量。特别适合煤矿向导的覆盖。
支持多载频:对TDSCDMA系统来说,其容量主要受限于码资源。TDSCDMA支持多载波,载频之间切换很容易实现。
灵活高效承载非对称数据业务。
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天地(常州)自动化股份有限公司 TDSCDMA无线通讯系统 三、KT28C矿用TDSCDMA无线通信系统介绍 3.1 系统构成 TDSCDMA系统的网络结构如图1所示。主要由交换调度机、综合网络控制器、本安型基站、室外型基站和不同种类的终端组成。 完成用户业务的接入与综合处理 完成地面的 网络覆盖 综合接入控制设备 基站处理单元 完成基带处理功能 井上基站 井下本安型基站 交换调度机 完成系统与PSTN/移动网络的交换与调度 完成井下的网络覆盖
3.2系统框图
系统设备配置图
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3.3组网方式: 3.3.1 小型煤矿
图示说明光纤连接以太网连接光缆后续演进功能
? 系统主设备说明 综合接入控制设备 交换调度机
KT28C-F:井下本安型基站 ? 系统性能
支持的CS话务量:72Erl 支持的PS吞吐:6M 支持2000个语音用户 井下可连接72个KTC28C-F
3.3.2 大中型煤矿
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图示说明 光纤连以太网连接光缆后续演进功能
? 系统主设备说明 综合接入控制设备 基站处理单元 交换调度机
KT28C-F:井下本安型基站 ? 系统性能
支持的CS话务量:72Erl 支持的PS吞吐:6M 支持2000个语音用户 井下可连接138个KT28C-F 井上可连接6个地面基站
3.3.3 多矿联网
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