4） WCDMA無(wú)線(xiàn)通信系統
WCDMA技術(shù)是ITU正式發(fā)布的第三代移動(dòng)通信空間接口技術(shù)規范之一，它得到了CWTS及3GPP的全面支持，通過(guò)10多年的發(fā)展和7年的商用，使其成為目前世界上最成熟的3G技術(shù)。WCDMA集CDMA、FDMA技術(shù)優(yōu)勢于一體、系統容量大、抗干擾能力強的移動(dòng)通信技術(shù)。WCDMA發(fā)展空間較大，技術(shù)成熟性最佳，所呈現的先進(jìn)的移動(dòng)無(wú)線(xiàn)系統是有較高的擴頻增益。因此，WCDMA在提供高速數據業(yè)務(wù)方面，與3G其他技術(shù)相比，具有絕對的優(yōu)勢，可支持語(yǔ)音、互聯(lián)網(wǎng)等所有的3G業(yè)務(wù)。
WCDMA是異步網(wǎng)絡(luò )，WCDMA的網(wǎng)絡(luò )在許多環(huán)境下更易于部署，即使在礦井中GPS信號無(wú)法到達的地方也能安裝基站，實(shí)現真正的無(wú)縫覆蓋。而應用于礦山的WCDMA為基于微基站的礦用無(wú)線(xiàn)通信系統，每一個(gè)站點(diǎn)就是一個(gè)獨立的基站，支持即插即用。傳輸采用IP方式，可接入以太環(huán)網(wǎng)，支持光口或電口等多種方式。并且隨著(zhù)巷道的延伸，可以通過(guò)直接增加基站實(shí)現擴容，大幅降低了工程復雜度、施工成本和擴容維護成本。更重要的是基于微基站的WCDMA礦用無(wú)線(xiàn)通信系統在傳輸鏈路被切斷的情況下，基站支持自組網(wǎng)，通過(guò)無(wú)線(xiàn)方式和其他基站以及地面設備建立傳輸鏈路，確保正常提供服務(wù)。在發(fā)生事故情況下，為人員救助提供了通信保障。另外WCDMA煤炭無(wú)線(xiàn)通信系統網(wǎng)絡(luò )設備起源于公網(wǎng)，公網(wǎng)先進(jìn)的技術(shù)升級可方便的移值到煤炭通信系統中，而WCDMA在公網(wǎng)的大量應用使得其產(chǎn)業(yè)鏈相當成熟，確保系統特別是終端的普及和低成本，并且能保證煤炭無(wú)線(xiàn)通信系統技術(shù)的先進(jìn)性，不會(huì )造成類(lèi)似小靈通的技術(shù)無(wú)法升級以及WIFI的無(wú)法演進(jìn)的情況。
由上述分析可知，WCDMA技術(shù)作為商用最早、運營(yíng)網(wǎng)絡(luò )最多和數據速率最高的3G技術(shù)，其系統設備技術(shù)領(lǐng)先、產(chǎn)業(yè)鏈成熟、運行穩定、可靠，是目前最適合礦山企業(yè)的井下無(wú)線(xiàn)通信系統，能夠很好地滿(mǎn)足煤炭企業(yè)新型通信聯(lián)絡(luò )系統的需求和建設目標。另外，隨著(zhù)移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展，4G無(wú)線(xiàn)通信系統LTE也開(kāi)始進(jìn)入礦山無(wú)線(xiàn)專(zhuān)網(wǎng)中，并已開(kāi)展積極的應用探索。
2. 面向行業(yè)的WCDMA技術(shù)分析
2.1. WCDMA系統組成
面向礦山行業(yè)的WCDMA礦用無(wú)線(xiàn)通信系統主要由集綜合系統交換與調度于一體的融合智能交換機、接入網(wǎng)關(guān)、本質(zhì)安全型基站、不同種類(lèi)的終端等組成，如震有3G礦用企業(yè)級微站系統采用扁平化全IP架構，有效減少了網(wǎng)元數目，并針對礦山應用的特殊需求，對整機功耗、發(fā)射功率、回傳網(wǎng)等網(wǎng)元進(jìn)行了優(yōu)化；有效的解決了礦下連續覆蓋及高速數據傳輸的需求。其網(wǎng)絡(luò )架構如下：
整個(gè)系統包括基站、接入網(wǎng)關(guān)和核心網(wǎng)三個(gè)主要網(wǎng)元，其中：
1） 基站：企業(yè)級微站，無(wú)線(xiàn)接入子系統；支持WCDMA標準空中接口協(xié)議，支持語(yǔ)音、視頻、數據、切換等業(yè)務(wù)。
2） 接入智能網(wǎng)關(guān)：位于WCDMA基站和核心網(wǎng)之間，負責對基站側的信令和數據進(jìn)行匯聚和分發(fā)，核心網(wǎng)側實(shí)現Iu接口；同時(shí)負責對基站用戶(hù)的注冊和接入控制等。
3）核心網(wǎng)：融合通信網(wǎng)關(guān)，實(shí)現電路、數據雙域功能；支持基于IP的標準Iu接口，支持語(yǔ)音編解碼、視頻轉發(fā)、短信、上網(wǎng)、以及移動(dòng)性管理等業(yè)務(wù)，可作為接入PSTN、PLMN網(wǎng)關(guān)，同時(shí)可以作為RNC設備接入MSC。
另外，同傳統的運營(yíng)商基站設備相比，震有科技的企業(yè)級微站系統具有如下優(yōu)點(diǎn)：
1）系統扁平化，基站集成了NodeB和RNC功能：信令的處理集中在基站，信令交互少，時(shí)延小；并有效的減少了網(wǎng)元數目、組網(wǎng)方式簡(jiǎn)單；
2）硬件平臺化，同一個(gè)硬件平臺支持WCDMA、TDD-LTE、FDD-LTE等多種制式；
3） 軟件模塊化：上層軟件采用模塊化設計，最大化的實(shí)現軟件模塊復用，極大縮短了新系統開(kāi)發(fā)周期。
2.2. WCDMA技術(shù)優(yōu)勢
1） 語(yǔ)音視頻數據同傳業(yè)務(wù)帶寬高
WCDMA空口業(yè)務(wù)帶寬為上行可達5.7M/下行可達14.4M，是小靈通的5倍，TD-SCDMA的4倍；WCDMA基站可同時(shí)接入32路手機話(huà)路，是WIFI的2倍，是小靈通的10倍。
2） 組網(wǎng)簡(jiǎn)單、快速建網(wǎng)
微基站集成基站控制器RNC及基站的基帶與射頻部分，接口采用全IP協(xié)議棧模型，可充分利用井下的工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)，不需要單獨為礦用無(wú)線(xiàn)通信調度系統部署單獨的光纜，避免重復投資、減少施工難度。井下基站小型化、安裝簡(jiǎn)單、即插即用、施工便捷。
