KT26調(diào)度通信系統(tǒng)介紹(小靈通)

礦井無線調(diào)度通信系統(tǒng)技術(shù)方案天地（常州）自動化股份有限公司煤炭科學(xué)研究總院常州自動化研究院）礦井無線調(diào)度通信系統(tǒng)技術(shù)方案1、系統(tǒng)概述及特點(diǎn)KT26型礦井無線調(diào)度通信系統(tǒng)是天地（常州）自動化股份有限公司基于成熟的商用技術(shù)（公眾通信PHS系統(tǒng)，無線市話亦稱“小靈通”），自主研發(fā)的新一代礦井無線調(diào)度通信系統(tǒng)，能實現(xiàn)移動人員的相互通信聯(lián)絡(luò)、滿足井下設(shè)備的檢修需要及人員定位的功能，幫助用戶改善管理手段，提高管理效率，提高用戶在行業(yè)的競爭能力。KT26型礦井無線調(diào)度通信系統(tǒng)設(shè)計時充分考慮了煤礦井下的工作環(huán)境與生產(chǎn)調(diào)度等特點(diǎn)，是專為煤礦服務(wù)的無線通信系統(tǒng)，其既有地面無線通信設(shè)備的高可靠性，又有可作為煤礦井下的無線信息網(wǎng)絡(luò)服務(wù)平臺的高性能、低價格的優(yōu)勢，非常適合大中型煤礦的裝備，實現(xiàn)煤礦井下的無線調(diào)度移動通信的功能。由于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計的統(tǒng)一，地面無線通信與井下無線通信相互一致，個人終端可以自由漫游于地面、井下，如果需要還可方便接入公眾通信網(wǎng)。在地面支持大小功率基站混合組網(wǎng)（500mW、40mW）,支持基站組控技術(shù)，支持高密度話務(wù)，適合各種場所的覆蓋要求。井下采用小功率基站（40mW）。小功率基站采用遠(yuǎn)端供電，適合野外及供電不便的場所無線覆蓋。系統(tǒng)設(shè)計符合國家（煤礦安全規(guī)程）及有關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。2、系統(tǒng)技術(shù)方案2.1系統(tǒng)組成按照建立煤礦井上，井下無線通信的要求，本次系統(tǒng)設(shè)計采用KT26型礦井無線調(diào)度通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要由無線調(diào)度交換機(jī)（無線控制交換中心），基站控制器，基站，移動終端及網(wǎng)管等組成。覆蓋范圍為全部辦公區(qū)和生活區(qū)，井下根據(jù)要求覆蓋相關(guān)地點(diǎn)，滿足井上、井下的無線通話的需求。典型布置如圖1所示：

:鍵控式調(diào)度臺基站控制器短信中心地面lrft礦用基站JwI40mw室外基站L-:鍵控式調(diào)度臺基站控制器短信中心地面lrft礦用基站JwI40mw室外基站L-觸摸式調(diào)度臺網(wǎng)線行政電話井下電話線500mw室外基站340mw室內(nèi)基站圖1系統(tǒng)典型布置圖KTJ4H型無線調(diào)度交換機(jī)該交換機(jī)為有線/無線綜合智能數(shù)字調(diào)度交換系統(tǒng)，可實現(xiàn)有線及無線終端的調(diào)度功能，并提供無線終端的短信等功能。該交換機(jī)采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計、逐級分布式控制體系，系統(tǒng)容量和業(yè)務(wù)功能可根據(jù)用戶需求靈活配置。在擴(kuò)容時只需要增加相應(yīng)的模塊或板件即可完成擴(kuò)容，具有多種數(shù)字、模擬中繼接口，通過E1與基站控制器建立數(shù)字通信鏈路。調(diào)度系統(tǒng)中調(diào)度臺的形式也可根據(jù)用戶的要求，靈活配置?？膳渲肞C調(diào)度臺、觸摸屏調(diào)度臺或調(diào)度鍵盤；可在局域網(wǎng)覆蓋的任何位置設(shè)置調(diào)度臺。本無線調(diào)度交換機(jī)無線用戶通過E1口與基站控制器（KTW18）相連，1個E1口連接1臺基站控制器，滿足16個基站的話務(wù)量要求。根據(jù)無線覆蓋及話務(wù)量的要求，可通過多個E1口連接到多臺基站控制器。有線用戶在地面可直接接電話機(jī)；在井下通過KTA7安全耦合器連接KTH8本安自動電話機(jī)。2.1.2基站控制器（KTW18）基站控制器（KTW18）用來控制和管理基站，并通過連接線對基站進(jìn)行饋電及話音路徑的集線處理。分配無線信道，完成ADPCM/PCM編解碼，提供基站線路同步時鐘基準(zhǔn)等。每個基站控制器最多可支持16個基站?；究刂破魍ㄟ^E1口光纖實現(xiàn)長距離傳輸連接到地面無線調(diào)度交換機(jī)?；荆↘TW19）基站（KTW19）主要完成PHS協(xié)議與ISDN協(xié)議之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換，它是從用戶到網(wǎng)絡(luò)以及從網(wǎng)絡(luò)到用戶之間的通信傳輸中繼站。KTW19基站通過和基站控制器連接的雙絞線傳輸線獲得遠(yuǎn)供饋電。根據(jù)不同的使用環(huán)境，可配置不同增益值及方向的天線。同時地面基站為防雷基站。由于采用微蜂窩和信道動態(tài)分配技術(shù)，系統(tǒng)可隨時通過增加KTW19的數(shù)目來實現(xiàn)擴(kuò)容，而無須涉及復(fù)雜的頻率規(guī)劃，基站控制器與基站通信距離可達(dá)3.0-5.0公里。手機(jī)（KTW20）手機(jī)（KTW20）是無線通信系統(tǒng)的終端設(shè)備。為用戶提供一系列的移動服務(wù)功能，在基站（KTW19）服務(wù)區(qū)覆蓋范圍內(nèi)，用戶可以在移動過程中持續(xù)呼叫并能上報定位信息。包括定時上報定位信息、跨基站上報定位信息并支持上層軟件實時定位查詢。當(dāng)系統(tǒng)需要配備有線用戶時，可配備KTA7型礦用安全耦合器，KTH8型礦用本安自動電話機(jī)及調(diào)度臺。調(diào)度臺調(diào)度臺為CPU控制的智能化終端設(shè)備，采用了壽命為50萬次的丹麥鍵作為操作按鍵。該臺雙座席，具有通信指揮、調(diào)度特權(quán)、會議電話、免提等功能，調(diào)度臺通過通信線、調(diào)度電話線與電源供電線和主機(jī)相連，采用等離子中文顯示。本系統(tǒng)設(shè)1臺256鍵調(diào)度操作鍵盤及1臺多媒體調(diào)度操作終端。按鍵調(diào)度操作鍵盤如下圖所示：系統(tǒng)設(shè)備布置為便于組網(wǎng)及系統(tǒng)維護(hù)，將調(diào)度交換機(jī)，副機(jī)柜(包括備用電池)等安裝在礦信息機(jī)房；網(wǎng)管系統(tǒng)、調(diào)度臺安裝在礦調(diào)度室；無線調(diào)度交換機(jī)通過E1接口與礦區(qū)交換機(jī)組網(wǎng)，實現(xiàn)PHS無線系統(tǒng)與有線通信系統(tǒng)組網(wǎng)。如果不用礦區(qū)交換機(jī)，可用無線調(diào)度交換機(jī)實現(xiàn)礦區(qū)交換機(jī)功能。無線調(diào)度交換機(jī)光端機(jī)、光纜連接井下基站控制器；基站控制器通過礦用通信電纜連接基站。網(wǎng)管系統(tǒng)、管理服務(wù)器均通過網(wǎng)線連接無線調(diào)度交換機(jī)。2.3系統(tǒng)設(shè)計方法2.3.1設(shè)計原則根據(jù)具體情況，采用非組控方式組網(wǎng)，分區(qū)設(shè)計的方法：井下采用40mW(雙20mW分支)的礦用小功率基站，地面室內(nèi)和室外大/小功率基站混合組網(wǎng)，通過基站設(shè)置，確保重點(diǎn)區(qū)域的覆蓋效果和高話務(wù)量。2.3.2頻率計劃系統(tǒng)設(shè)計采用的頻段、頻率符合國家規(guī)定的頻段、頻率的要求?？刂戚d頻(C-ch):第24號載頻。(公網(wǎng)小靈通無線系統(tǒng)采用第26或28號載頻)。話音載頻(T-ch):18號(1900.250MHz)?67號(1914.950MHz)載頻。2.3.3話務(wù)計算對40mW的小功率基站，可提供4個物理信道，其中1個控制信道和3個話音信道；大功率單個基站提供8個物理信道，其中1個控制信道和7個話音信道。根據(jù)空中信道5%的呼損，單個基站支持的話務(wù)量為0.899Erl。2.3.4呼損設(shè)定空中信道呼損 5%有線系統(tǒng)呼損 1%3、 網(wǎng)管系統(tǒng)設(shè)計網(wǎng)管系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計維護(hù)管理系統(tǒng)能提供各類操作、業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)管理功能。系統(tǒng)方案采用基于TCP/IP的SNMP協(xié)議和Client/Server開放式體系結(jié)構(gòu)設(shè)計，以WINDOWSNT/2000操作系統(tǒng)和SQLSERVER網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫作為軟件平臺，各業(yè)務(wù)管理終端物理配置靈活，既可集中配置在一臺服務(wù)器或PC上，也可根據(jù)工作需要分散配置，系統(tǒng)具有較高的安全性和有效性。本采用命令行和圖形界面的方式進(jìn)行管理。為便于本地用戶對網(wǎng)絡(luò)狀況的監(jiān)測和及時處理，必須在地面辦公樓內(nèi)配置網(wǎng)管系統(tǒng)。網(wǎng)管系統(tǒng)的功能特點(diǎn)維護(hù)管理系統(tǒng)（網(wǎng)管中心）采用100M以太網(wǎng)口與交換模塊連接，提供包括操作維護(hù)、局?jǐn)?shù)據(jù)管理、計費(fèi)管理、話務(wù)統(tǒng)計、外線測量、告警管理等業(yè)務(wù)管理功能。網(wǎng)管中心包括：網(wǎng)管服務(wù)器OAMSERVER.exe負(fù)責(zé)各網(wǎng)管程序和主機(jī)的聯(lián)絡(luò)。維護(hù)臺OAM.exe維護(hù)臺是對主機(jī)進(jìn)行操作的主要手段。主要負(fù)責(zé)顯示調(diào)度主機(jī)各單板的運(yùn)行狀態(tài)，各中繼端口、用戶端口的忙閑狀態(tài)，顯示和保存主機(jī)的所有告警信息。對單板進(jìn)行手動重啟、封鎖、對主機(jī)的程序和數(shù)據(jù)進(jìn)行下載、更新等。局?jǐn)?shù)據(jù)管理StationDataManage.exe負(fù)責(zé)制作、設(shè)定、保存全局的數(shù)據(jù)，包括計費(fèi)數(shù)據(jù)、字冠數(shù)據(jù)、中繼電路配制數(shù)據(jù)、雙音多頻記發(fā)器配制數(shù)據(jù)、基站控制器配制數(shù)據(jù)等，用戶線號碼、用戶線業(yè)務(wù)權(quán)限、調(diào)度臺配制數(shù)據(jù)等。該程序使用SQLSERVER7.0做為后臺數(shù)據(jù)庫，安全穩(wěn)定，支持遠(yuǎn)程維護(hù)。話務(wù)統(tǒng)計負(fù)責(zé)生成各種話務(wù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，如話務(wù)量、呼損率、出局呼叫數(shù)量、本局呼叫數(shù)量等。短消息中心（SMSC）根據(jù)用戶的要求可加裝短消息服務(wù)功能。短消息中心可以提供對無線系統(tǒng)內(nèi)所有手機(jī)進(jìn)行中英文內(nèi)容消息群發(fā)群呼功能。本系統(tǒng)可以通過短消息控制中心向手機(jī)群發(fā)消息，也可以通過手機(jī)單發(fā)消息，如在控制臺中輸入“安全撤離”的信息向給定組群發(fā)，因此可以廣播尋呼系統(tǒng)的效果。網(wǎng)管計算機(jī)硬件配置要求網(wǎng)管中心推薦配置：P41.8G、512M內(nèi)存、80G硬盤、17寸液晶顯示器、VGA顯卡、聲卡、100M網(wǎng)卡。短信中心推薦配置：P41.8G、512M內(nèi)存、80G硬盤、17寸顯示器、VGA顯卡，聲卡，100M網(wǎng)卡。4、主要技術(shù)要求4.1工作環(huán)境條件野外及室內(nèi)設(shè)備應(yīng)在下列環(huán)境條件下正常工作：環(huán)境溫度： -25°C?+50°C；平均相對濕度：不大于95%(+25°C)；大氣壓力： 80kPa?106kPa；機(jī)房設(shè)備應(yīng)在下列環(huán)境條件下正常工作：環(huán)境溫度： 10C?+35C；平均相對濕度：30%－85%(+25C)；大氣壓力：80kPa?106kPa；機(jī)房內(nèi)有防塵、防震、防腐蝕措施及設(shè)備固定裝置。井下設(shè)備應(yīng)在下列環(huán)境條件下正常工作：環(huán)境溫度：0C?+40C；相對濕度：不大于95%(+25C)；大氣壓力：80kPa?106kPa；有煤塵、瓦斯爆炸混合物的煤礦井下。4.2電氣性能4.2.1主要技術(shù)指標(biāo)系統(tǒng)容量系統(tǒng)總?cè)萘浚?712門。調(diào)度用戶容量：32門~256門(有線+無線)，可根據(jù)需要擴(kuò)容。中繼容量：40個E1中繼接口/128線環(huán)路中繼。每個基站控制器可帶16個基站，每塊主機(jī)板(主用/備用2塊主機(jī)板，每塊主機(jī)板4個E1口）可帶4個基站控制器，無線用戶容量可達(dá)575個用戶（在平均話務(wù)量為0.1Erlang/Sub下，其中部分用戶為無線調(diào)度用戶）。傳輸距離E1口傳輸距離無線調(diào)度交換機(jī)與基站控制器采用標(biāo)準(zhǔn)2M口傳輸信息，煤礦井下采用MGTJSV型單模阻燃通信光纜，傳輸距離$15km。U口傳輸距離基站控制器與基站U口采用2芯雙絞線傳輸信息，煤礦井下采用屮0.8線徑的礦用通信電纜，傳輸距離$3km。無線主要技術(shù)參數(shù)表2序號項目規(guī)格1射頻范圍1900?1915MHz2載波間隔300KHz3復(fù)用方式TDMA/TDD時分多址/時分雙工4復(fù)用空中信道數(shù)45調(diào)制方式n/4-QPSK6信號傳輸速率384Kbps7語音編碼ADPCM32Kbps8射頻功率手機(jī)：10mW；井下基站：40mW地面基站：40mW,200mW,500mW5系統(tǒng)主要功能外線電話與系統(tǒng)內(nèi)手機(jī)或者固定電話可相互呼叫通話；系統(tǒng)內(nèi)手機(jī)之間或手機(jī)與固定電話之間可互相呼叫通話；短信功能：系統(tǒng)內(nèi)各手機(jī)之間發(fā)送短信，系統(tǒng)內(nèi)的短信群發(fā)；移動分機(jī)與固定分機(jī)的一號雙機(jī)業(yè)務(wù)；本調(diào)度交換機(jī)具備長話業(yè)務(wù)，也可通過礦區(qū)交換機(jī)實現(xiàn)長話業(yè)務(wù)；系統(tǒng)維護(hù)終端具有維護(hù)和管理功能；調(diào)度功能：對無線用戶和固定用戶，可實現(xiàn)群呼、強(qiáng)拆、強(qiáng)插、會議等功能。6使用6.1內(nèi)部通話

手機(jī)與手機(jī)之間相互通話井下電話與地面電話之間相互通話手機(jī)與電話機(jī)之間相互通話井下電話與井下電話之間相互通話手機(jī)與手機(jī)之間相互通話井下電話與地面電話之間相互通話手機(jī)與電話機(jī)之間相互通話井下電話與井下電話之間相互通話手機(jī)用戶在基站無線覆蓋范圍內(nèi)。手機(jī)摘機(jī)聽撥號音，撥對方用戶號碼，如遇忙，主叫得忙音，遇閑主叫聽回鈴音，被叫摘機(jī)，截鈴?fù)ㄔ挘p方掛機(jī)復(fù)位。固定用戶為主叫方法同上。6.2中繼a.出中繼手機(jī)或井下固定調(diào)度電話可呼叫外線電話，實現(xiàn)相互通話。主叫用戶摘機(jī)聽撥號音，撥“0”+對方用戶號碼，遇忙、主叫得忙音，遇閑、主叫聽回鈴音，被叫摘機(jī)截鈴?fù)ㄔ?，雙方掛機(jī)復(fù)位。撥0,出中繼打與本無線調(diào)度交換機(jī)通過中繼相連的其它交換機(jī)用戶b.入中繼外線電話可通過調(diào)度人工或通過電腦話務(wù)員自動呼叫手機(jī)或井下固定調(diào)度

電話，實現(xiàn)相互通話。外線呼入，被叫振鈴，摘機(jī)截鈴、通話，雙方掛機(jī)復(fù)位。入中繼入中繼通過中繼相連的其它交換機(jī)用戶打本無線調(diào)度交換機(jī)用戶6.3調(diào)度功能利用調(diào)度臺（電腦調(diào)度臺或鍵盤調(diào)度臺）能實現(xiàn)對無線手機(jī)用戶、固定調(diào)度用戶的群呼、強(qiáng)拆、強(qiáng)插、會議等調(diào)度功能。通過調(diào)度臺可實現(xiàn)各種調(diào)度功能群呼調(diào)度員摘機(jī)，點(diǎn)擊群呼鍵，然后依次點(diǎn)擊用戶的電話號碼鍵，被叫用戶摘機(jī)，與調(diào)度形成多方通話，多方通話時，任一方掛機(jī)則自行退出。強(qiáng)拆調(diào)度進(jìn)入強(qiáng)插狀態(tài)后，再按一次用戶或中繼鍵，即完成強(qiáng)拆功能。強(qiáng)插調(diào)度直接按正在通話的用戶或中繼對應(yīng)的鍵，即完成強(qiáng)插功能。會議調(diào)度員摘機(jī)，點(diǎn)擊組呼X鍵，選擇呼叫的用戶，然后按開會鍵，所選擇的用戶會依次呼叫振鈴，一個用戶摘機(jī)就可以開始會議。普通用戶在會議狀態(tài)不能掛機(jī)，掛機(jī)后會自動振鈴（如果想真的退出會議，撥R鍵然后掛機(jī)，可以退出會議），小靈通用戶掛機(jī)后就退出了會議。在會議進(jìn)行的過程中，如果想增加用戶直接點(diǎn)擊用戶的電話號碼鍵；如果想強(qiáng)拆用戶，首先點(diǎn)擊強(qiáng)拆鍵，然后點(diǎn)擊用戶的電話號碼鍵，但是強(qiáng)拆鍵只能強(qiáng)拆一個用戶，如果還想強(qiáng)拆其他的用戶需要再次點(diǎn)擊強(qiáng)拆鍵，不點(diǎn)擊默認(rèn)為呼叫用戶。對于一個調(diào)度員組織的會議，只有調(diào)度員還有7個會議席的用戶可以隨時發(fā)言，對于普通席上面的用戶只能聽不能說。所以如果普通席上面的用戶想說話，必須由調(diào)度員來操作。調(diào)度員在會議狀態(tài)，點(diǎn)擊發(fā)言鍵，然后點(diǎn)擊用戶的電話號碼鍵，可以將用戶接入發(fā)言席，原來發(fā)言的用戶將不能繼續(xù)發(fā)言。對于普通的PSTN用戶，如果想發(fā)言可以撥R鍵，通知調(diào)度員想發(fā)言，小靈通和外局用戶不能主動提示調(diào)度員想

發(fā)言。6.4短信手機(jī)用戶相互發(fā)短信，通過調(diào)度向所有用戶群發(fā)短信。手機(jī)與手機(jī)之間發(fā)短信群發(fā)短信手機(jī)與手機(jī)之間發(fā)短信群發(fā)短信6.5維護(hù)管理本系統(tǒng)的操作維護(hù)管理通過交換機(jī)網(wǎng)管系統(tǒng)實現(xiàn)，該網(wǎng)管系統(tǒng)采用全中文、全圖形化界面的方式進(jìn)行維護(hù)管理。交換機(jī)網(wǎng)管系統(tǒng)由局域網(wǎng)連接設(shè)備、SERVER、操作維護(hù)終端、局?jǐn)?shù)據(jù)管理終端、計費(fèi)終端、統(tǒng)計終端、外線測量終端、告警終端等組成。通過交換機(jī)網(wǎng)管平臺，用戶可實現(xiàn)ITU-T所規(guī)定的各項網(wǎng)管功能，實現(xiàn)對系統(tǒng)設(shè)備，包括有線部分和PHS無線系統(tǒng)的無線接入部分操作和管理工作的。交換機(jī)網(wǎng)管系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu)進(jìn)行組織和設(shè)計。配置管理包括各局點(diǎn)和遠(yuǎn)端模塊的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D編輯，各插板的配制、環(huán)境監(jiān)控及PHS無線設(shè)備的配置管理。故障管理其主要功能是實時檢測設(shè)備出現(xiàn)的各種異常（包括故障）現(xiàn)象、將故障隔離并嘗試進(jìn)行自動修復(fù)等。顯示各項設(shè)備的告警狀態(tài)，告警匯總及告警分析等結(jié)果，并提供多項過濾功能?？娠@示指定條件下的各種告警，便于統(tǒng)計和故障檢修。性能管理收集各項統(tǒng)計數(shù)據(jù)，對設(shè)備的性能進(jìn)行監(jiān)測，以便及時發(fā)現(xiàn)和校正網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)元的性能和有效性的偏差或下降。系統(tǒng)管理（安全管理）系統(tǒng)定義了各種用