TD-SCDMA與Femtocell用于礦井通信的對比分析://(2023/6/1413:49)摘要：文章針對煤炭行業信息化的發展需求和特點，結合TD-SCDMA和Femtocell的技術特點，對基于Femtocell的礦用無線通信系統和基于TD-SCDMA的煤炭專網系統進行分析，說明了各自的特點，并對其在礦井中的適用性做了對比。對比結果表明：基于Femtocell的礦用無線通信系統在技術和實現上具有很多不足，而大唐移動提出的基于TD-SCDMA的煤炭專網系統從規劃到實施具有較高的可行性，完全符合煤礦特殊作業環境對通信的需求，是廣大煤礦企業首選的礦井無線通信解決方案。關鍵詞：通信；TD-SCDMA；Femtocell；礦井1引言隨著移動通信技術迅猛發展，3G已經在中國大規模建網并投入商用，可以說公眾移動通信網絡的飛速發展為廣大人民的生活與工作帶來了全新的體驗與極大的便利。但是相比公網而言，行業領域的移動專網水平已經不能滿足現有行業應用的發展需要，因此盡快在行業應用中引入先進的通信技術，特別是擁有我國自主知識產權的技術顯得日益迫切。近年來，隨著石油資源的緊張、石油價格的飚升，煤炭行業的重要性和不可替代性也日益凸現。眾所周知，我國是一個煤炭大國，已探明煤炭存儲量居世界第三，煤炭開采量居世界第一，但是，我國同時也是礦難大國，礦難死亡人數高居各類行業安全事故之首，國家安全生產監督管理總局公布，2023年全國煤礦事故發生1403起，死亡2433人，嚴峻的安全生產形勢已經迫使煤炭企業開始在國家政策的強力支持下尋求煤礦安全生產信息化的解決方案和產品，國家也通過各種政策強制煤炭生產必須走工業化、信息化結合的道路。2基于Femtocell的礦用無線通信系統2.1FemtocellFemtocell又可稱為毫微微小區、家庭基站，是近年來根據3G發展和移動寬帶化趨勢推出的低功率、超小型化移動基站。它具有1個載波，發射功率為10~100mW，覆蓋半徑為50~200m，支持4~6個活動用戶（最多可支持16個用戶），允許的最大用戶運動速度為10km/h。在地面應用中，Femtocell使用IP協議，通過用戶已有的ADSL、LAN等寬帶電路連接，遠端由專用網關實現從IP網到移動網的聯通，可為用戶提供語音及數據通信服務。Femtocell的大小與ADSL調制解調器相似，具有安裝方便、自動配置、自動網規、即插即用的特點，是蜂窩網絡解決室內覆蓋問題的一個重要手段。目前，Femtocell有適用于CDMA、GSM、UMTS的各種標準和支持2G、2.5G、3G的產品，其制式、頻段與運營商現有基站相同，等移動終端可以與地面移動通信網絡通用。2.2系統結構最初Femtocell是被設計為應用在家庭環境中的消費電子產品，隨著對Femtocell技術研究的深入，人們發現Femtocell的潛力不僅僅是只在家中使用。由于它的大小與ADSL調制解調器相似，發射功率小，具有安裝方便、自動配置、即插即用等特點，人們開始考慮將它應用在煤炭、石油等行業領域，并提出了基于Femtocell的礦用無線通信系統。基于Femtocell的礦用CDMA無線通信系統結構如圖1所示：圖1基于Femtocell的礦用WCDMA無線通信系統結構Fig1WirelessCommunicationSystemStructureofMineWCDMAbasedonFemtocell基于Femtocell的礦用WCDMA無線通信系統采用現有的IP傳輸，Femtocell通過工業以太網與地面主系統相連，井下通信的網絡架構可采用標準的Femto網絡架構實現井下、井上通信的結合，傳輸使用礦區已經部署的井下工業以太環網。Femtocell包含了NodeB（即移動基站，一般由控制子系統、傳輸子系統、射頻子系統、中頻/基帶子系統、天饋子系統等部分組成）和RNC的功能，它通過Uu接口與UE通信；同時通過Iuh接口經礦區寬帶承載網與Femtocell網關相連，然后通過Iu接口連接到核心網絡（核心網包括移動交換中心MSC和用戶歸屬位置寄存器HLR等,其主要作用是整個呼叫信令控制和承載建立)，核心網絡采用的是現網核心網。萬2.誕3完系統濾分析址無線勵干擾咽問題垂與傳輔統基約站相賀比，芽Fe還mt煌oc既el昏l浮具有躲1跳個載公波，邊發射削功率罷為恭10成~1字00糧m刊W每，覆鋸蓋半昂徑也匯相應搖較小濱，一堪般為污50扒~2猴00蜓m常，最右多可圖支持各4~童6莫個活構動用候戶，邊因此叫，在瘋井下持Fe綱mt襯oc百el愛l滴的部拌署數適量不名是一栽個小相數目坊，尤癢其是暗在井瓦下人達員較耗多的墓大中廣型煤漿礦。靜需要乎注意陰的是證，無充線頻獸譜是泳有限疑的，丙當使驢用隆Fe賢mt燦oc臂el隆l忽的數步量比該較多騎之后董，網循絡管贊理的釀復雜霸度會嚼隨著釘增加訓，株Fe婚mt澇oc遞el往l皆之間季的信獅號干陽擾就輔有可悄能變娃大，脅如何敏降低吊相互點之間乎的無匪線干南擾是昨需要窗繼續柿探討輝的問硬題。謀同步吸問題零同步釘問題烈也是殼基于累Fe笑mt蛙oc哭el詢l謊的礦彩用無邪線通晶信系執統不披可忽覆略和箱避免沾的問犧題，素尤其址是在雅國內摟環境并下，雜Fe鞭mt恩oc攜el忙l記同步晝是一丙個挑嘴戰，皂目前告Fe禁mt沫oc隆el疏l沸和網乞絡的占同步禮主要例是用版GP踐S塔同步烤，在勸很多妖場景俊下沒深有辦亦法獲搖得足管夠多圾的臺GP籍S燃信號怒。在廳國內銳，礦理井的前平均亞深度鳥超過漆30絕0插米，周最大譯井深耐超過丟10雁00錄米，貞在礦慕井中愈，幾閉乎不朱可能誤獲得胸GP案S碰信號準，基絹于此創，必摧須要蠻尋求藝不依吧賴于堂GP扭S干的替如代方線式，孝Fe夫mt你oc怒el櫻l玩才能狀夠真悉正實旨現用邁戶安承裝即軟插即趨用。鑼切換宰問題杠目前昆Fe狂mt縣oc孫el號l來還無闊法實濤現網榆絡優趙選，港在手倡機進艘入螞Fe映mt俗oc掌el懼l排區域月時無奪法切哀換進消去，渠出來乏時又暫無法誓切換缺到宏皇網絡適。博Fe攔mt薄oc海el犯l宗用在跨礦井泰中，輸連續罰大面酷積覆切蓋的挺情況陰下需販要用該多個娃Fe扛mt瞞oc違el辛l忙進行先覆蓋雖，這愁時候榮需要掘考慮刑續從飄Fe悉mt婆oc推el努l資到陽Fe什mt庭oc曉el駕l唱之間滅的切漫換。滋由于總Fe王mt慰oc臥el榆l短的容添量很癥有限暢，尤米其是跑在大泳中型閥煤礦廣企業雜這樣救的大屬面積格連續效覆蓋短場景者下，挖所需火要的怖Fe惱mt芳oc蘆el識l隨的數紛量不京是一葉個小緊數目預，而秒且一心個豈Fe洞mt睜oc鄭el緒l分的覆迅蓋半商徑只偷有衣50陜~2岔00筋m易，在粘通話匯或做遷其他渾業務急時，王很容帥易從扣一個暖Fe匪mt扶oc待el授l眉的覆嗽蓋區瘡域進唇入另聰一個冶Fe螺mt訂oc格el著l量的覆態蓋區滑域，背這種壓Fe派mt怖oc喇el項l蛛之間趙的頻楚繁切表換也曬會帶守來通航話質斯量以反及穩壽定性幼等方變面的陣問題寫。俯Fe版mt綢oc麥el奇l略網絡雁架構視的安痛全問膽題炸使用斬過搭WI捏FI婆的用諷戶都杯有這親樣的爽體驗講，如舍果不畫設置鉆任何園密碼燭，顆WI墾FI姓連接縮很容臟易被賣其他圣人盜鈔用。匆當一紗個用君戶在獸家里緒通過背WI賓FI文路由風器訂上網備，樓疤上的判鄰居悅也可各以毫鉤無阻脆礙的續使用創這個餡WI儀FI鴿連接同上網旋。和班WI瘦FI謙一樣來，疫Fe貧mt巖oc居el勿l留也存孟在信液號泄豆露的舒問題匆，因菜此艱Fe冶mt穴oc鈔el態l稍必須桐保證搭未授硬權的增用戶取無法蹦使用堪Fe向mt扛oc施el憶l派的信耗號進勤行業件務。仔擁有林Fe遷mt突oc族el茂l碌的用孤戶等箭于擁玻有了囑一個窯可以熄連接煎到運技營商足核心戲網的猶設備臣，這悲在過丈去是苗不可鼓能的覺，謹Fe任mt所oc信el緣l略網絡陵架構朝必須緣保證脆用戶招無法種利用虎Fe基mt倚oc賽el佩l揪作為動攻擊幅運營輸商核塑心網籮的工祖具。協Fe痛mt筆oc啊el愛l惰終端項尚未脾得到旬工信依部挨認可輕和銷枝售許努可發車放國Fe凳mt湊oc撲el直l弦在中張國實雄現大想規模片商用抗還存釘在著嗓眾多飯很嚴蔑重的擾問題借，因擺為休Fe論mt浮oc處el滅l鍋終端彎尚未尤得到耍工信訴部認主可和躲銷售島許可梁發放駕，從筆國外峰引進襪Fe礎mt圍oc財el梨l歷就只趟能是據以實胞驗為級名進萍口，史但這樣樣一宿次最侵多就殺能購建買胃50扁0劈臺，稿而且缺即使拘測試驢成功樣也沒夾辦法若賣給竟消費費者，退這也孟是運播營商篇布局獻Fe冤mt移oc棉el飲l槳所面商臨的般重要辦問題授。售Fe只mt量oc花el頁l堵的符3G漂PP得標準勺架構騎的確旬定滯炮后于等各個寇廠商途的產匙品實犯現。嘉也就色是說完各個匪廠商完的產萌品在亞標準績規范覆出現隔之前改就已拆經趨夠于成典熟了旦，因威此，仙其中針的很境多接戲口是察基于俱私有五的協訪議。腎目前封正式辣商用碌Fe耍mt保oc條el鉗l臘的運占營商猾也沒舌有部柿署基程于標槍準的躍Iu始h卡接口層，政清府相西關部滅門也挪沒有檢指定仆行業顫標準紛的測五試規李范，前測試多驗證盜工作苦也不悼夠深往入。翁因此盲，基架于滋Fe牢mt配oc駐el郊l莊網絡為架構吉的標柄準化鄭工作療還有團待進夠一步對提升味。吃Fe縣mt粒oc瞇el劍l降產業妙鏈薄信弱，轉限制殘應用滅市場嚷發展扛從目撿前市豪場上花來看炎，除徒了運腫營商朵提及茅的少或數的皂幾個擇服務案，以搞及設旦備供冒應商禮提供燕的一色些基膛站產初品外乎，很伴少能慚看到特如漂WI賽FI斬產業富鏈中且那么尋全面社的產蜜品，滔而過胸于單霧一的合產品巧線也挺將導桂致用胖戶對夠Fe宏mt薄oc礙el岡l熄技術楚的熱度情有駛所降魯低。努更重攔要的拖是，觀由于悼產品挑的缺饑乏，窮直接隔導致弄了應意用市滔場的般停滯紋不前臣，運嶺營商鴨的業悠務難桌以得障到更敲好的畝推廣皇，更沙別提保商業裙模式躍能有騙所創灘新了棚。矛3承基于蠢TD顆-S企CD破MA漁的煤奶炭專匹網解爬決方張案更煤炭廣等國加家敏死感行獅業對監通信幼的安停全性算、保榆密性須、可丘靠性翻決定忽了具貝有自加主知尺識產矩權的膽TD福-S姑CD劇MA擔在煤瞎炭行簡業應靈用時摧得天造獨厚絮的生楚命力防！其TD雀-S鎮CD呢MA鴨技術因應用街于煤膜炭行拿業，粱一方恥面可孕以煤暈炭行務業的絲建設膀及發鉛展保殼駕護稠航，蛇也可捐進一愉步增罩強程TD柴-S秧CD傭MA踩產業垮的實聲力，豐促進層TD仆-S耍CD峰MA麥產業蠅鏈上于各個估環節嚷領域塔的發末展，妻還可棕進一還步提妥升敲TD赤-S裙CD望MA灰的技腦術價吊值，譽為今朗后辣TD璃D鍵系統岸的發藍展，蟲TD核-S警CD醒MA掘向國牌外的受拓展洗奠定規更加箱堅實調的基混礎！鼓是對比黨中積央提辰出的摟“雄通過營技術蝴創新是發展淚經濟竊”駐的具階體踐略行。粥3.憑1勉方案慶總體肆架構陡憑借旁TD既-S顏CD畏MA親領域絡的核衡心優豈勢，炊大唐貪移動叫積極僻探索溉TD雅在各聽行業呀領域鋒的應讓用，愁率先渡開發動出適津用于永煤炭共、油墾田、淡核電腎、風枯電、弟人防殼、特鋒通等辛多個燥行業努信息寺化應脾用的慚小型典化緣TD顫-S畏CD喚MA隊企業例專網瘡系統紛——阻TD全eN局（卡TD驢-S仰CD黃MA創E蒜nt琴er侄pr符is渴e供Ne賀tw榮or謀k磚，屠TD唉-S飯CD貞MA蝶企業陡專網拆），寺該系肝統可逝充分口滿足籃行業改用戶咳的生褲產與受生活式需要碧，深璃度推長進工掠業化艷與信簽息化徹的相揮互歸融合僑，左TD思eN吉具有趕綜合響性業獲務通詠信網搞、組岸網靈夢活，刷業務占擴展壇能力對強、籍多點臉互聯撿和自珍由妖漫游裕能力情、適確應多玩種企香業運芒行環歉境并枝具有脾良好秧的兼熟容性額以及泰高可中靠性繩和高封安全式性的嚼特點豈。該括方案閑的總當體結村構如腦圖桶2敵所示水：繩圖怠2篩TD屢-S雅CD仗MA果專網泡拓撲產圖伐Fi右g報2

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