4） WCDMA無線通信系統(tǒng)
WCDMA技術是ITU正式發(fā)布的第三代移動通信空間接口技術規(guī)范之一，它得到了CWTS及3GPP的全面支持，通過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。WCDMA集CDMA、FDMA技術優(yōu)勢于一體、系統(tǒng)容量大、抗干擾能力強的移動通信技術。WCDMA發(fā)展空間較大，技術成熟性最佳，所呈現(xiàn)的先進的移動無線系統(tǒng)是有較高的擴頻增益。因此，WCDMA在提供高速數(shù)據(jù)業(yè)務方面，與3G其他技術相比，具有絕對的優(yōu)勢，可支持語音、互聯(lián)網(wǎng)等所有的3G業(yè)務。
WCDMA是異步網(wǎng)絡，WCDMA的網(wǎng)絡在許多環(huán)境下更易于部署，即使在礦井中GPS信號無法到達的地方也能安裝基站，實現(xiàn)真正的無縫覆蓋。而應用于礦山的WCDMA為基于微基站的礦用無線通信系統(tǒng)，每一個站點就是一個獨立的基站，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。并且隨著巷道的延伸，可以通過直接增加基站實現(xiàn)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礦用無線通信系統(tǒng)在傳輸鏈路被切斷的情況下，基站支持自組網(wǎng)，通過無線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。在發(fā)生事故情況下，為人員救助提供了通信保障。另外WCDMA煤炭無線通信系統(tǒng)網(wǎng)絡設備起源于公網(wǎng)，公網(wǎng)先進的技術升級可方便的移值到煤炭通信系統(tǒng)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(tǒng)特別是終端的普及和低成本，并且能保證煤炭無線通信系統(tǒng)技術的先進性，不會造成類似小靈通的技術無法升級以及WIFI的無法演進的情況。
由上述分析可知，WCDMA技術作為商用最早、運營網(wǎng)絡最多和數(shù)據(jù)速率最高的3G技術，其系統(tǒng)設備技術領先、產(chǎn)業(yè)鏈成熟、運行穩(wěn)定、可靠，是目前最適合礦山企業(yè)的井下無線通信系統(tǒng)，能夠很好地滿足煤炭企業(yè)新型通信聯(lián)絡系統(tǒng)的需求和建設目標。另外，隨著移動通信技術的發(fā)展，4G無線通信系統(tǒng)LTE也開始進入礦山無線專網(wǎng)中，并已開展積極的應用探索。
2. 面向行業(yè)的WCDMA技術分析
2.1. WCDMA系統(tǒng)組成
面向礦山行業(yè)的WCDMA礦用無線通信系統(tǒng)主要由集綜合系統(tǒng)交換與調度于一體的融合智能交換機、接入網(wǎng)關、本質安全型基站、不同種類的終端等組成，如震有3G礦用企業(yè)級微站系統(tǒng)采用扁平化全IP架構，有效減少了網(wǎng)元數(shù)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)元進行了優(yōu)化；有效的解決了礦下連續(xù)覆蓋及高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨蟆Ｆ渚W(wǎng)絡架構如下：
整個系統(tǒng)包括基站、接入網(wǎng)關和核心網(wǎng)三個主要網(wǎng)元，其中：
1） 基站：企業(yè)級微站，無線接入子系統(tǒng)；支持WCDMA標準空中接口協(xié)議，支持語音、視頻、數(shù)據(jù)、切換等業(yè)務。
2） 接入智能網(wǎng)關：位于WCDMA基站和核心網(wǎng)之間，負責對基站側的信令和數(shù)據(jù)進行匯聚和分發(fā)，核心網(wǎng)側實現(xiàn)Iu接口；同時負責對基站用戶的注冊和接入控制等。
3）核心網(wǎng)：融合通信網(wǎng)關，實現(xiàn)電路、數(shù)據(jù)雙域功能；支持基于IP的標準Iu接口，支持語音編解碼、視頻轉發(fā)、短信、上網(wǎng)、以及移動性管理等業(yè)務，可作為接入PSTN、PLMN網(wǎng)關，同時可以作為RNC設備接入MSC。
另外，同傳統(tǒng)的運營商基站設備相比，震有科技的企業(yè)級微站系統(tǒng)具有如下優(yōu)點：
1）系統(tǒng)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，時延小；并有效的減少了網(wǎng)元數(shù)目、組網(wǎng)方式簡單；
2）硬件平臺化，同一個硬件平臺支持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，最大化的實現(xiàn)軟件模塊復用，極大縮短了新系統(tǒng)開發(fā)周期。
2.2. WCDMA技術優(yōu)勢
1） 語音視頻數(shù)據(jù)同傳業(yè)務帶寬高
WCDMA空口業(yè)務帶寬為上行可達5.7M/下行可達14.4M，是小靈通的5倍，TD-SCDMA的4倍；WCDMA基站可同時接入32路手機話路，是WIFI的2倍，是小靈通的10倍。
2） 組網(wǎng)簡單、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線通信調度系統(tǒng)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、安裝簡單、即插即用、施工便捷。
