矿用无线通信系统探讨范文

本站小编为你精心准备了矿用无线通信系统探讨参考范文，愿这些范文能点燃您思维的火花，激发您的写作灵感。欢迎深入阅读并收藏。

随着无线通信技术的发展与普及，大中型矿山企业逐步采用以小灵通或者WiFi为主的无线通信调度系统。由于小灵通和WiFi无线通信调度系统以语音业务为主，缺少宽带数据和智能业务，所以矿用3G无线通信成为煤炭行业的发展趋势［1］。矿用3G无线通信系统主要由3G核心网、语音调度交换机、传输网络、矿用无线基站、本安手机等组成。井下基站主要采用定向天线覆盖，网络优化的优势在定向覆盖中并不明显。地面基站一般采用与运营商同等电信级的技术和覆盖方式。针对大型矿区地面覆盖和通信质量的要求对3G网络进行优化，可改善接通率、掉话率等关键指标，提供更加可靠、稳定、优质的网络服务。网络优化不仅能保证通信的质量，还能提升系统的整体运行速度，在遇到紧急问题时提供稳定的通信环境。本文以某大型矿井无线通信系统为例，阐述3G网络优化技术在矿用无线通信系统中的应用。

1网络覆盖问题分析及优化思路

不合理的小区覆盖会给网络带来诸多实际问题，如覆盖盲区和导频污染［3］。覆盖盲区：网络不连续覆盖，局部区域服务品质差，无法保证服务的完整性。导频污染：5dB的窗口内存在3～4个小区重复覆盖情况，即满足软切换门限的导频信号受限于软切换集容量而无法进入软切换状态，从而形成导频干扰。导频污染会降低下行覆盖的信号质量，无法保证服务的完整性，造成系统资源的浪费。优化思路：确定并增强主控小区覆盖；减弱非主控小区覆盖。主要措施：优化天线的物理参数，如天线方位角、俯仰角、天线挂高等；调整导频功率。

2网络优化方案

2．1某矿区地面基站覆盖情况按地面覆盖要求，矿区共设置5台地面大基站，井下基站暂定为20台，后期根据井下掘进及工作面情况，可直接增加基站，无需增加地面核心设备。地面基站覆盖情况如图1所示。关闭中心站以后，对覆盖区的路线进行测试，发现网络中存在的覆盖相关问题主要在图1中圈出的地区发生。弥补覆盖空洞的思路是找出主覆盖。从图1可以看出，可为该区域提供覆盖的小区是F0230，F0229或F0098。

2．2覆盖盲区优化位置1首先排除F0098，因为矿区西侧有较高的山遮挡，F0098的信号被大部分甚至完全遮挡；次，位置1排除F0230。位置2排除F0229，厂区有高层建筑以及工业厂房遮挡，无法改善该区域的覆盖。最后位置1考虑F0229的方向，调整F0229小区到300°左右，把另一扇区天线转到厂区的方向来弥补F0229的覆盖区。位置2考虑将F0230小区逆时针方向调整到150°左右。调整天线方向以后，该区域的信号强度及覆盖等级测试结果见表1和表2（Cluster：簇；RSCP：ReceivedSignalCodePower，解扩后的导频信号强度；Ec／No：Ratioofenergypermodulatingbittothenoisespectraldensity，每调制比特功率和噪声频谱密度的比率；CoverageClass：覆盖等级）。从表1、表2可看出，覆盖盲区优化后，RSCP≥－85的比例从58．36％提高到了92．22％，Ec／No≥－10的比例提高到了97．84％，表明该区域信号强度得到增强，已解决弱覆盖问题。

2．3导频污染优化开启F0230基站以后，在该基站的覆盖区内存在较多导频污染。F0229在该区域成为导频污染，影响了主覆盖小区的Ec／No，因F0229基站较高，该区域由F0229和F0230共同覆盖，所以F0229成为导频污染。将F0229小区天线机械倾角从5°调整到7．5°。经测试，优化后导频污染区域基本消除。测试结果见表3和表4。从表3、表4可看出，导频污染优化后，Ec／No≥－10的比例提高到了99．12％，RSCP也提高到了94．26％，表明该区域导频污染问题已解决。

3结语

3G网络优化效果最为明显的手段包括天线方向角和倾角（机械、电子）调整、导频功率参数修改以及切换优化等。本文对某矿区进行网络优化后，信号覆盖率得到了大幅提高，保证了整套矿用无线通信系统的稳定与可靠，提高了矿井综合调度的效率以及紧急情况下调度的及时性和稳定性。

作者：罗袁龙 王岩 单位：中煤科工集团常州研究院有限公司 天地（常州）自动化股份有限公司