煤矿井下小灵通无线通讯系统优化

王鹏程

（神华神东煤炭集团公司石圪台煤矿机电二队，陕西榆林 719315）

煤矿井下小灵通无线通讯系统优化

王鹏程

（神华神东煤炭集团公司石圪台煤矿机电二队，陕西榆林 719315）

小灵通无线通讯系统已经在煤矿井下逐渐被推广应用，在煤矿企业发挥着不可替代的作用。对其无线系统进行优化，具有非常重要的作用和意义。煤矿井下小灵通无线通讯系统是一项复杂的、重要的系统工程，本文对小灵通技术进行了介绍，并探讨了小灵通技术的核心技术，并对大唐电信KT101矿用无线调度通讯系统进行了简要阐述，对某矿的通讯系统进行了优化，

煤矿 小灵通技术 无线通讯系统

面对煤矿井下复杂的地质环境，井下作业的特殊性等情况，我国广大煤矿企业应当如何根据我国相关安全规范指导，构建煤矿综合无线通讯系统，尽可能保障煤矿生产的安全性，促进煤矿事业现代化、数学化及可持续稳步发展，是现阶段亟待解决的问题。

1 小灵通技术概述

小灵通是利用PHS（Personal Handset System）技术，将固定电话传输交换与无线接入技术有机结合在一起，利用固定电话的交换传输资源，以无线的方式将原来只能固定使用的固定电话改变成能够随身携带和移动使用，是固定电话网的补充的延伸，是流动的固话。PHS系统可为用户提供无线多媒体通信业务，实现完整的双向通信，保证通信终端的移动性，实现用户在家里，在办公室或其它地方都可使用轻巧的手机进行通话，发传真以及数据通信。

小灵通系统的主要特点是：

移动通话----小灵通是本地固定电话网的有效补充和延伸，在网络覆盖范围内可随时随地拨打或接听本地、国内和国际电话。

功能完备----小灵通系统作为固定电话的延伸，除具备现有固定电话的基本功能外，还可提供多种增值业务，如来电显示、转移呼叫、短消息、语音信箱和中高速上网等数据业务。

语音清晰----小灵通采用32KADPCM语音编码，其通话质量较佳，在网络覆盖范围内能与固定电话媲美。

安全保密----系统采用全数字化无线技术保密性强，通过特定的算法，从技术上保证手机不被盗打。

抗干扰能力强----基站使用双天线分集接收，抗干扰能力强；

绿色环保----小灵通网络采用微蜂窝技术，手机发射功率仅有10毫瓦，大约只有其它手机发射功率的百分之一，电磁波辐射的极小，对人身体不会造成伤害，符合人们健康要求，所以被誉为绿色环保的通信工具。

2 小灵通系统核心技术

小灵通的核心技术是采用微蜂窝和信道动态分配技术。小灵通小区基站与手机之间采用了时分双工模式TDD，其无线信道基于时分多址TDMA结构，语音编码采用32kbit/s AD PCM方式，提高了话音通信质量，增强系统的保密性；使用分集天线接收，加强了系统的抗干扰能力。PHS产品技术较以前的产品，到目前为止PHS已经形成了由服务提供商（SP）、网络运营商、设备提供商、终端商和用户组成的完整的产业链。

2.1 频率选择与多址技术

小灵通系统的无线接入方式采用TDMA/TDD方式。TDMA把时间分割成周期性、不重叠的帧。每个帧再分割成若干个不重叠的时隙，再根据一定的时隙分配原则，使各个移动台在每帧内按指定的时隙向基站发送信号，在满足定时和同步的条件下，基站可以分别在各个时隙中接收到各个移动台的信号而不混乱。

2.2 微蜂窝与信道动态分配技术

小灵通是采用微区制来组网的，它把整个服务区划分为许多个微小区。利用现有固定电话网络进行无线通信的有效手段。所以小灵通系统把微蜂窝技术和信道动态分配技术有机地结合起来，不但提高了频率的利用率，而且极大地增加了系统的无线信道资源。

2.3 PHS系统鉴权

鉴权密码和用户号码等一系列有关数据，存放在局端设备的数据库中。用户在申请开户入网时，由管理部门分配给交换机连接端口，同时管理部门将鉴权密码和用户号码等数据通过专用设备写入手机中的EEPROM内。手机在开机后，自动将鉴权密码等数据发往基站，通过局端设备与数据库资料核对，认可后手机方可入网进行通讯。

2.4 自适应天线技术

采用了自适应天线技术，使得在基站与基站覆盖相邻的区域中场强有明显高低区分，手机切换干扰减小，避免了反复切换掉话的现象。自适应天线基站的高抗干扰能力使得在高话务区比普通型基站更能有效的解决话务量和频率冲突的矛盾。

2.5 切换技术

在移动通信系统中，当处于连接状态的移动台从一个小区移动到另一个小区时，为了使通信不中断，通信网控制系统通常会启动切换过程〔将与原服务小区的连接释放，并与新的服务小区产生连接）来保证移动台的业务传输。在PHS系统中使用微蜂窝网络结构，小区覆盖面积小，从而切换的发生率比较高，这就更加需要有一个好的切换技术来保证系统的性能。

3 大唐电信KT101矿用无线调度通讯系统

KT101矿用无线调度通讯系统是基于PHS制式的无线通信系统，该系统的主要功能是实现煤矿井下特殊工作环境中的无线通信，并可以和公网实现连接。系统在基本无线语音业务的基础上，还提供交换机所能提供的一些补充业务功能，统一编号方案极大方便了有分支机构的企业号码的统一管理。通过调度接口与调度机连接，可以实现对小灵通用户的所有调度功能。由于系统设计的技术成熟、设备先进，并满足“煤安”要求，是目前最适合煤矿井下的无线通信系统。系统设备具有防爆认证，终端为本质安全型手机，适合煤矿井下使用。

4 优化效果

某新建大型煤矿小灵通井下无线通讯系统开通后。经过现场测试，在总长约40 km的巷道内，通话过程掉话次数高达12次，切换时间长、切换频繁区域有15处，经综合运用上述优化方法，所有巷道掉话次数为0次，频繁切换区域减少到l处，优化效果显著。网络优化方法要根据现场实际情况选择。

5 结语

由此可见，小灵通无线技术已经在煤矿井下逐渐被应用，对其无线系统进行优化，具有非常重要的作用和意义。煤矿井下小灵通无线通讯系统是一项复杂的、重要的系统工程，煤矿井下小灵通无线通讯系统优化方法不仅要解决煤矿井下出现的故障，还应当到找出制约系统使用效果的根源问题，不断创新，构建煤矿综合无线通讯系统，尽可能保障煤矿生产的安全性，促进煤矿事业现代化、数学化及可持续稳步发展。