目前煤礦領域使用較多的無線通訊技術是小靈通，它是窄帶語音技術，各個基站僅允許3個通道進行同時通話，沒有1.9GHz頻率被徵用及資料業務等，遠遠不能滿足今天的煤礦業對於無線通訊技術、數字礦山、自動化業務等的發展需要；WIFI技術主要應用在WLAN的無線本地區域網市場中，不支援移動資料傳輸和無線語音業務，存在跨基站時移動業務經常性掉線、通話質量失真、空口無線業務的通道頻寬不夠恆定等弊端，無法保證所有手機的正常通話。所以，儘快將TD-SCDMA的3G通訊技術應用在煤礦領域中是一項緊迫的任務。
一、TD-SCDMA技術
TD-SCDMA的中文含義是時分同步分碼多重進接接入，它集中了FDMA、TDMA和CDMA的技術優勢，是一種抗干擾能力較強、頻譜利用率很高、系統容量很大的移動通訊技術。
TD-SCDMA採用時分雙工接入方式，用到的關鍵技術包括智慧天線技術、軟體無線電臺、聯合檢測技術、同步CDMA、自適應功率調整技術和接力切換技術等，支援非常豐富的業務，比如視訊共享、視訊留言、多媒體彩鈴、可視電話、視訊會議、手機郵箱等。另外，TD-SCDMA提供了主流、先進的通訊技術，它優良的無線特性和高頻寬資料能力使得礦用通訊和排程系統更加地完善。
小型TD-SCDMA無線通訊系統能夠實現資料傳輸、人員定位、視訊通話、視訊監控、語音、實時排程等功能。資料業務可以支援高速的上下行鏈路接入、高速的上下行鏈路分組接入和分組接人三種接入方式，能夠實現煤礦的遠端資料查詢、資訊共享等功能。實時排程覆蓋的範圍很大，排程的及時性很高，準確性很強，服務的人數也很多，能夠很好地提升煤礦的生產管理效率，提高其在災變時的指揮救援能力，降低災變的發生給煤礦帶來的損失。
另外，因為TD-SCDMA的頻譜利用率高，所以不需要成對地分配頻段資源，這樣網路的規劃和維護會變得比較簡單，3G網路部署的主流方案（光纖拉遠分散式基站技術）在井下的裝置種類只有一個，使得在井下進行組網就更加簡單，滿足了煤炭專網在各種地質條件和環境下的組網要求。
二、3G的相關知識
3G是國際網際網路等的多媒體通訊技術與無線通訊技術結合形成的新一代通訊系統，它能處理視訊流、音樂、影象等多種媒體形式，3G～2G相比，主要的優勢是3G在資料速度，傳輸聲音的質量等方面都有所提高。它可以在其通訊範圍內實現無線漫遊，還能處理視訊流、音樂及影象，同時也能和第二代系統很好地相容。與現有技術相比，它的主要優點是：提高了資料傳輸速率和通訊質量；用不同網路間無縫漫遊的技術，將Internet和無線通訊系統連線起來，為使用者提供更高階更多的服務；增大了系統容量。另外，3G無線網路還支援不同資料傳輸速度，在室外、行車環境、室內支援2.8MB/s的下行速率和2.2MB/S的單載波上行速率，能夠確保資料業務的豐富性。
3G的網路特徵主要表現在無線介面技術中，無線技術應用在3G蜂窩移動通訊系統中包括應用頻段、射頻通道引數、通道糾錯技術、通道編碼技術、物理通道結構、複用方式、幀結構等多個方面。
3G的技術創新表現在它採用了寬頻射頻通道及高頻段的頻譜資源，支援高速率的`業務：靈活地在寬頻通道中應用碼分複用、時分複用技術，單獨控制各個業務的功率和質量，選取不同擴頻因子將具備不同QoS要求的每種速率業務都對映至寬頻通道上，然後實現多速率、多業務傳送。3G的主流技術都會在下行通道中使用快速閉環功率控制技術，從而使功率控制加快了。3G還採用了軟體無線和自適應天線技術，能夠提高系統的靈活性，降低成本。
三、將TD-SCDMA應用在煤礦中
TD-SCDMA煤礦移動專網的解決方案可以滿足隨時隨地進行移動辦公的要求，使用礦用的TD終端手機，不管是在遠離礦區的地方還是在礦區都能夠及時地掌握煤礦的視訊影象、安全資訊、各種生產資料，因此可以對煤礦的安全生產實行遠端監控指揮。
1 將TD-SCDMA應用在煤礦中的應用方案設計
該設計的總體思路是：通過在煤礦的生產現場設定各種視訊採集終端、感測器、無線TD手持終端、監控分站進行各種資訊資料的採集，然後將這些資料根據資料標準進行打包彙總，再經TD-SCDMA煤礦移動專網傳輸到移動客戶端（TD終端手機），顯示伺服器端傳來的實時資料，同時提供快速資訊查詢和語音通訊功能。
TD-SCDMA煤礦移動專網的解決方案是：將綜合接人控制器、綜合排程交換機作為地面部分的核心裝置，向外部提供多種介面，將安全監控系統、煤礦現有通訊系統進行混合組網實現資料的共網和共享傳輸；對於煤礦的井下巷道環境，採用無線光電結合級聯的方式對井下通訊網路實現有效覆蓋，通過礦用無線感測器、礦用手機、定位中端，經過基站系統的裝置連線及空中介面的無線鏈路實現系統的多業務資料共網傳輸。
2 技術拓撲
應用TD-SCDMA的3G通訊技術的煤礦無線通訊綜合系統包括的裝置主要是：綜合接入控制裝置（核心網CN、RNC、語音排程系統）、礦用基站、本安基站、基站處理單元、交換排程機、TD-SCDMA礦用手持終端、配套電源等。其綜合系統結構如下圖1所示。
3 應用例項
神東大柳塔礦安裝使用了TD-SCDMA，井下基站設定在了運輸膠帶、運輸大港、各個採掘面、風機房、水泵房等主要場所。井下的覆蓋訊號狀態良好，進行通話的質量和地面上的3G手機通話質量幾乎沒有區別，能實現實時影象傳輸，視訊通話也很流暢，手機可以顯示每個排程室自動化監測點的報表及資料，並且實現了監測點資料超限報警功能。
本例項通過TD-SCDMA綜合通訊系統實現了對人員定位、風機、瓦斯等系統的實時資料收發，能夠真正實現隨時隨地掌握礦井下的情況，不管領導在哪裡，都能通過該網路接收礦井下的資料報表和實時影象，對於隨時指揮和排程礦井下的生產活動有重要意義。
結束語
TD-SCDMA採用了很多高階技術，有很好的發展前景，掌握TD-SCDMA通訊技術在煤礦中的應用方法，能夠實現對煤礦活動的實時監控，對於提高當下煤礦生產的安全性具有重要作用。
參考文獻
[1]於錦濤，顧義東，TD-SCDMA通訊系統在煤礦應用的技術優勢[J]工礦自動化，2012（03）
[2]秦霖，TD-SCDMA技術在煤礦安全生產中的應用[J]，遼寧工程技術大學學報（自然科學版），2011（06）
[3]王樹奇，韓曉冰，王安義，TD-SCDMA在煤礦安全生產監測中的應用[J]，煤礦安全，2009（11）
[4]王鵬，姜群星，煤礦無線通訊技術分析[J]煤礦安全，2010（11）
[5]彭木根，李勇，王文博，TD-SCDMA移動通訊系統的增強和演進[J]，中興通訊技術，2009（02）