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1、大唐电信科技股份有限公司大唐电信科技股份有限公司KT15 KT15 矿用无线通讯系统矿用无线通讯系统 目 录 Directory 1 14 43 3系统概述系统概述系统概述系统概述方案介绍方案介绍系统架构系统架构系统架构系统架构2 2设备说明设备说明设备说明设备说明WiFi-KT15系统概述 KT15矿用无线调度通讯系统是基于WIFI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。KT15矿用无线通讯系统是基于工业以太网的井下无线通讯系统，以光纤有线网络(KJJ136矿用隔爆兼本质安全型网络交换机)为骨干，以无线网络(KT15-F矿用本质安全型
2、基站)为延伸，在井下设立若干基站，通过无线局域网络覆盖井下巷道。使用WIFI手机(KT15-S1矿用本质安全安型手机)来实现井下人员的无线通讯功能。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。并可以实现对有线无线的一体调度功能。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，终端及无线基站均为本质安全型，适合煤矿井下使用。 煤炭行业的现状煤炭行业的现状随着煤矿现代化水平的不断提高，信息化矿井的不断完善，通讯装备的配置越来越引起人们的关注，原有的通讯设
3、施越来越满足不了工业生产的需求，于是各种各样的通信方式成为人们关注的焦点，更高更新的通讯技术成为人们竞相追逐的目标。安全生产，以人为本；生产调度，效率为本；安全生产，以人为本；生产调度，效率为本；实施救援，快捷为本；实时监控，通讯为本；实施救援，快捷为本；实时监控，通讯为本；由此可见，通信技术成为矿井信息化建设的重中之重。煤炭行业通信系统背景煤炭行业通信系统背景 我公司井下小灵通在煤矿领域已经销售并运行5年以上，相应的产品目前运行稳定，实现了井下无线通讯，调度通讯等业务，是目前各个煤矿应用的主流语音通信系统。但是随着时间的推进，小灵通这种传统的煤矿无线通讯手段受到了以下冲击和影响：1. 工信部
4、已经正式下文，小灵通在3年内退市，清频。由于其退网而造成的影响，煤矿井下通信系统需要采用新的通讯形式更新。2. 综合化信息系统的建设要求以语音通信为基础，融合包括定位系统在内的多种增值业务系统于一身的高度集成化的信息系统，在这方面，小灵通通讯系统其组网和各类其他信息系统在网络结构上无法复用及共用。煤炭行业通信系统背景煤炭行业通信系统背景 根据我们前期深入的调研、测试、多方面比较等工作，最终我们在矿用无线通信系统中采用基于WiFi的无线通信技术作为我们产品使用的技术。 Wireless Fidelity为IEEE定义的一个无线网络通信的工业标准(IEEE802.11)。 Wi-Fi第一个版本发表
5、于1997年，其中定义了介质访问接入控制层（MAC层）和物理层。物理层定义了工作在2.4GHz的ISM频段上的两种无线调频方式和一种红外传输的方式，总数据传输速率设计为2Mbits。两个设备之间的通信可以自由直接(ad hoc)的方式进行，也可以在基站(Base Station, BS)或者访问点（Access Point，AP）的协调下进行。 煤炭行业通信系统背景煤炭行业通信系统背景WiFi技术在语音通话方面的几点技术突破 语音质量方面语音质量方面 语音芯片采用G.711及G.729语音压缩编码方式，在语音音频的保真方面取得了很大的进步。支持最新的RFC3261 SIP通讯协议，在接续的稳定
6、性以及交互性等方面也得到了大大的提升。切换漫游方面切换漫游方面 在 瘦AP + AC这种组网的模式下，在不同的AP直接切换响应时间小于50MS，基本没有通话中断的感觉手机电池续航能力方面手机电池续航能力方面 目前的主流WiFi手机基本能够达到待机时间 50小时 ，连续通话时长 4小时。 WiFi无线通信系统实现目标无线通信系统实现目标1.通过WiFi无线网络连通各煤矿及井下，集成基于TCP/IP 技术的本安手机，解决了每个煤矿的语音通讯服务、人员语音调度服务，可以完全替代现有的各种类型的井下语音通讯系统。2. 通过提供骨干光纤网络、末端无线接入的方式，建立起矿井环境的综合网络系统，适应未来多重
7、业务应用的扩展需求。WiFi无线通信系统实现目标无线通信系统实现目标3 提供各类有线、无线接口，可以接入人员定位系统、基于网络的人员与设备管理系统、安全生产监控系统等一系列的增值服务。4. 提供无线接口，可以接入矿用无线摄像机，使得井下视频监控点具备更强的移动性，同时，可以实现我公司矿用井下救援系统移动视频的接入。WiFi无线通信系统实现目标无线通信系统实现目标WiFi无线通信系统实现目标无线通信系统实现目标 基于上面所描述目前井下通讯行业的问题，我们的井下WiFi无线应用解决方案提供如下应用： 实现井下人员之间的无线通信、井上对井下的语音调度以及井下对井上的信息反馈通过无线网络连通各煤矿，集
8、成基于SIP 技术的本安手机，同时解决每个煤矿的语音通讯服务、人员定位服务、人员与设备管理等一系列的增值服务。井下WLAN网络和井上矿务局局域网互联，为日后井下多种增值业务提供网络支持，如井下语音广播业务等。 目 录 Directory 1 14 43 3系统概述系统概述系统概述系统概述方案介绍方案介绍系统架构系统架构系统架构系统架构2 2设备说明设备说明系统架构 井下井下集团多级调度方案ECSCCSCSPHSA区矿井SP30-AVS集团调度台ECM2000A区调度台SP30-AVS集团调度台集团总部调度中心A区调度中心1+1双机热备SP30-AVSECSCCSCSPHSB区矿井ECM2000
9、B区调度台B区调度中心SP30-AVS多级调度l总部调度台可调度全网用户，包括各分部调度台。l分部调度台可进行权限设置，建设全网多级调度系统。二级调度网二级调度网一级调度网一级调度网基站胖瘦AP自动转换胖胖AP：是指所有的网络数据处理与控制能力由自身来控制的传统AP,其终端接入，鉴权认证由AP自己处理。瘦瘦AP：架构是指无线体系中的集中式体系架构中的集中式体系，所有的网络数据处理与控制能力放置 在无线控制器(AC)上，将AP集中，统一由无线控制器进行管理。 其终端接入,鉴权认证由AC来完成。由于终端接入鉴权过程时间较长，由于终端接入鉴权过程时间较长，因此胖因此胖AP下终端在漫游过程中容易下终端
10、在漫游过程中容易产生掉话，而产生掉话，而KT15瘦瘦AP模式支持模式支持802.11r，漫游切换时间小于，漫游切换时间小于50ms系统架构-井上设备井上设备由网管台服务器、无线控制器(AC)、 语音交换机（IPPBX/SipServer）、调度台、光纤交换机，室外基站（AP）等组成。1、网管台服务器、网管台服务器主机服务器，能够实现系统网管软件的配置与管理、所有井下基站的统一维护。同时还能够有效地将音频、视频和数据业务综合起来，能为用户提供完善的多媒体(音频/视频/数据)业务解决方案。2、无线控制器（、无线控制器（AC） 无线控制器能够提供多基站、多网络管理处理功能。强大的处理能力能够支持多个
11、无线网络的无缝漫游，并提供安全的、易管理的网络。无线控制器可插拔式光模块安装方式，能够方便的接驳各种类型的光纤网络。同时，AC提供双机热备方式，保证系统运行的安全稳定。3、语音交换机（、语音交换机（IPPBX/SIPServer）语音交换机是完全将语音通信集成到数据网络中，从而将分布在各个区域员工的语音和数据集成在一个网络进行通信，并能够使传统的调度电话系统融入到此新网络，实现生产调度及人员管理。一体化的IP调度机功能，具备多级调度、集群对讲功能等丰富的业务。5 、光纤交换机、光纤交换机将井下光纤网络设备以及AC，网络语音交换机，调度台，网管台服务器接入到统一网络中实现数据传输。6 、井上基站
12、（、井上基站（AP）满足语音通讯的同时还能够为井上管理办公提供无线上网、中短途数据传输等应用提供服务。系统架构-井下设备井下设备主要由矿用本安型无线基站、矿用隔爆型通信电源、矿用本安手机，隔爆兼本安光纤交换机，矿用本安光纤收发器等组成。1、矿用本安型无线基站（、矿用本安型无线基站（KT15-F）基站是整个系统无线信号接入点，实现与终端的数据交互。基站采用WIFI通信技术，能够大大提高无线通信的安全性和扩展性。基站连接可采用光缆、电缆方式，可根据实际环境进行配置。基站可以实现胖瘦AP即时切换，适应不同的网络环境。2、矿用隔爆型通信电源（、矿用隔爆型通信电源（KTW127/B） 电源采用三路交流电
13、源输入（AC127V、AC380V、AC660V) ，提供一路稳定的DC 输出，输出电压范围为1236V不等，提供给基站工作。采用不间断供电设计，后备电池可保证井下断电后设备仍能工作不低于2 小时。3、矿用本安手机（、矿用本安手机（KT15-S1）系统语音终端，采用矿用本安设计，轻便小巧，便于携带。通话清晰、接收灵敏度高、通讯距离远等特点。手机终端，可扩展短信群发功能。手机具备P2P呼叫功能，在主干网络或井上设备发生故障瘫痪的情况下，可以实现基站之间的手机点对点脱网通信功能。4 矿用隔爆兼本安型交换机矿用隔爆兼本安型交换机(KJJ136) 连接井上交换机，接入井下光电以太网设备，组成井下光纤环
14、网。5 矿用本安光纤收发器矿用本安光纤收发器(KT15-GZ)用于完成井下KJJ136和KT15-F电信号与光信号的转换，注：注：KJJ136光口为光口为1000M不能直接接入不能直接接入KT15-F的的100M光光口口系统架构-功能移动通信功能移动通信功能Wifi语音通讯：语音通讯：移动通信系统采用最先进的WiFi移动话音通信技术，语音效果达到电话音质，使用最新的802.11r协议，使得漫游切换时间小于50毫秒。保证了语音通话的无缝切换实现统一网管：统一网管：基于AP + AC模式下的WiFi矿用井下无线通讯系统，使得所有基站终端设备统一管理，统一接收网管台指令，方便系统设备的维护和管理。脱
15、网通信功能：脱网通信功能：系统提供点对点脱网通讯功能，使得井下发生紧急情况，与井上失去联系时，通过此功能保持通话，为实施自救互救提供方便。紧急救援：紧急救援：在井下发生紧急情况时，通过调度台，使用井下扩播设备，向井下人员发送紧急通知，疏散人员，发送指令，以减少人员伤亡和财产损失。无线调度：无线调度：具备强插、强拆功能 ，监听，录音功能，具备紧急呼叫/报警功能 ，中继汇接功能，具备离台调度功能，CDR功能：可输出详细话单功能，IP固话接入功能系统架构-现有技术对比功能功能技术技术WifiMcWillGSMCDMAPHS频段2.4G/5.8G400M/1.8G/3.3G900M/1800M800M
16、1900-1920MHz频段属性公用专用专用专用专用发射功率室内：1mw-100mw可调。室外：1w250mw2w200mw井下产品：小功率40mw大功率500mw切换基于802.11r的快速切换（50ms）先建立连接后切换的硬切换硬切换硬切换硬切换数据业务支持支持GPRS/3G1X/3G不支持带宽802.11g(54M802.11n(300M)15MGPRS(80K) 3G（384K-2M)1X （100K)3G (384K-2M)N/A移动性能普通AP 30km/h。Mesh AP上海地铁能够正常传输视频，时速100km/h以上150km/h200km/h200km/h50-60km/h覆
17、盖半径室内：300M-500M室外最远： 30KM城区13KM，郊区813KM，最大超过20KM10KM20-30KM室内500M室外 1KM 目 录 Directory 1 14 43 3系统概述系统概述系统概述系统概述方案介绍方案介绍系统架构系统架构系统架构系统架构2 2设备说明设备说明产品说明（井下）产品说明（井下）-KT15-F-KT15-F功能：功能： 用来接收手机发出的无线信号并转为有线信号。将有线信号经过处理通过无线发送给手机。参数：参数：额定输入电压： 12V DC最大工作电流： 800mA通信协议：标准TCP/IP通讯协议；传输方式：全双工/半双工自适应；百兆以太网光口数量：
18、2个；百兆以太网电口数量：2个；通讯协议： IEEE802.11 b/g；工作信道： 13个信道(使用其中1个)同时通话的手机数量： 10台基站与手机通信距离：300米 配接电源：配接电源：KDW127/B 关联设备：关联设备：KT15-GZ产品说明（井下）-KT15-GZ设备功能：设备功能： KT15-GZ矿用本质安全型光纤收发器完成10/100 Base-Tx以太网电信号与100 Base-Fx以太网光信号的相互转换的功能。设备参数：设备参数： 额定输入电压： 12V DC最大工作电流： 250mA通信协议：标准TCP/IP通讯协议；传输方式：全双工/半双工自适应；百兆以太网光口数量：1个
19、；百兆以太网电口数量：1个；以太网双绞线传输距离：100米 （使用CAT5、CAT6类网络双绞线）；配接电源：配接电源：KDW127/B 关联设备：关联设备：KT15-F，KJJ136产品说明（井下）-矿用线缆光缆：光缆：MGTSV 煤矿用阻燃（单模） 4芯通信光缆，使用两根，备用两根。网线：网线：MHYVR型煤矿用聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套通信软电缆 电源线：电源线：MY 34+14 矿用移动橡套软电缆（动力线芯3，地线芯1） 产品说明（井下）-KT15-S1设备功能：设备功能： 网络电话，支持SIP 协议语音编码（G711a/u-law, G.729a/b,G.723,G.729,G.726）
20、，支持短信。设备参数：设备参数： 额定工作电压： DC 3.7V； 最大工作电流： 750mA； 待机电流： 50mA； 通讯协议： IEEE802.11b/g； 工作信道： 13个信道（根据无线基站的信道自动选择） 最远通讯距离：不小于300米(与基站通讯范围内无遮挡物) 工作频率：2.402GHz2.482 GHz 振铃响度： 70dB；产品说明（井上）-AC设备功能：设备功能： AuteX5612i是一款万兆级无线控制器，提供1个万兆接口扩展能力及8个固定千兆以太口和4个COMBO接口。并提供无缝漫游、用户安全接入、WIDS、基于用户角色的自动策略控制、无线信道动态控制、射频功率自动调整
21、、无线用户自动负载分担等多种应用及控制手段。设备参数：设备参数：10GBase-SR端口数（10G光口）：最多1个10/100/1000Base-T以太网端口：最多12个1000Base-X SFP端口（SFP光口）：最多4个无线用户数：16384整机吞吐量：44Gbps3DES加密性能：5GbpsAES-CCM加密性能：5Gbps二三层漫游切换时间：40KBHCA40Kl无收敛全交换无收敛全交换u业务功能业务功能l全系列补充业务全系列补充业务lSS7/PRI/SIP/323/MGCP/UPRASS7/PRI/SIP/323/MGCP/UPRAl1515级限呼级限呼l内置内置IVR/IVR/会
22、议资源会议资源l集中网管集中网管l预付费预付费l最大最大6464会议室会议室/ /512512方方u无线接入无线接入lWi-Fi/PHS/GSMWi-Fi/PHS/GSMl漫游、切换、定位漫游、切换、定位lSMPP/SMAPSMPP/SMAP产品说明（井上）-AG 16 模拟接入网关u完备的一体化设计完备的一体化设计l1U高高19英寸一体化机箱，电信级设计英寸一体化机箱，电信级设计l高性能高性能CPU、FPGA、DSP等硬件芯片等硬件芯片l专业操作系统和模块化的软件设计架构专业操作系统和模块化的软件设计架构l支持矿用长用户线模式（支持矿用长用户线模式（20Km）l16 用户线容量用户线容量u业
23、务功能业务功能l支持全部的语音基本业支持全部的语音基本业务、补充业务务、补充业务l支持本地的号码变换、支持本地的号码变换、热线业务热线业务l支持本地立即计费以实支持本地立即计费以实现现IPIP话吧应用话吧应用设备功能：设备功能： 接入网关(AG)位于软交换架构当中的边缘接入层，提供模拟用户线接口，用于直接将普通电话用户接入到软交换网(WiFi网)中。产品说明（井上）-多媒体调度台调度台功能设置区域用于设置本调度台的相关参数以及进行群组管理、录音管理、日志管理、调度员管理等操控。被调度用户状态区域用不同的图标显示被调度的电话实时状态。可以自由将被调度分机进行分组，以不同的标签页显示。调度台操作控
24、制区域通过单击用户群名、组名来对用户群、组来进行操控，如组呼、群呼、广播等。通过单击用户状态区域中的图标来选中用户进行操控，如实时监听通话、强行挂断通话、将自己插入通话形成三方通话、拦截通话、多方通话等。呼叫排队显示区域显示排队中的用户，可通过选中用户来进行应答、辅机、群答等操控。多方通话显示区域显示调度台多方通话中的用户，通过单击用户来进行挂断、保持、禁言等操作。 目 录 Directory 1 14 43 3系统概述系统概述系统概述系统概述方案介绍方案介绍系统架构系统架构系统架构系统架构2 2设备说明设备说明方案说明 目前山西平朔一号井工矿已建有井下无线通信系统，系统采用PHS制式。根据用
25、户的需求，在实验巷道内使用WiFi模式建设一定区域WiFi无线通讯系统，实现在实验巷道内的WiFi语音通信，新WiFi无线通讯系统与PHS无线通讯系统采用同一套无线交换平台，可实现与原有PHS系统统一编号、统一调度。 新建的WiFi实验网组网采用AP+AC方式，该组网方式接入能力更强，语音切换时延可保持在50ms以内，保证语音业务的实时性要求。新建的WiFi实验网与原有PHS无线网络采用统一交换平台，通过统一的ECM2000无线交换平台实现与原有PHS系统统一编号、统一调度。 方案说明 ECM2000无线交换平台综合了通讯领域的各种TDM、VoIP及移动的先进技术，依托于企业已有的Intran
26、et网络，为企业构筑多业务一体化的通讯平台。系统采用先进的软硬件技术、电信级的设计，保证了设备的高可靠性。在用户侧，ECM2000提供有线、无线、分组一体化的接入手段，可以以uPRA连接PHS基站下带PHS移动终端，或通过Wi-Fi网络连接Wi-Fi移动终端。ECM2000内置HLR、VLR、SMC，支持漫游、切换功能。网络侧，为实现与公网之间的互通，ECM2000支持E1及模拟中继COTK与公网或其他交换设备连接，其中E1中继支持NO7、NO1、PRA等信令。系统网络结构图组网说明组网说明：井下按照实验巷道长度3000米设计安装KT15F矿用本质安全型无线基站8套。无线通讯系统的井下网络传输
27、主干采用矿方已有的千兆工业以太光纤环网。井下无线基站采用串联的方式就近连接到主干环网交换机。地面机房安装智能无线控制器AC设备1套，通过IP接口连接到工业环网，统一控制井下及地面的AP设备。新建的WiFi实验网与原有PHS无线网络采用统一交换平台，通过统一的ECM2000无线交换平台实现与原有PHS系统统一编号、统一调度。地面设置网管系统一套，实现对无线网络的管理。组网特点 无线局域网技术经过十几年的发展，已经历了几代技术及产品的发展，其中很重要的一个技术发展是从Fat AP（胖AP）模式到Fit AP（瘦AP）模式，目前Fit AP模式目前已成为运营商及企业用户构建无线局域网的热门解决方案。
28、我公司为山西和顺正邦煤业矿用无线通讯系统组网及采用了瘦AP的组网方式。与传统胖AP组网方式比较，Fat AP初期投入少见效快，但AP本身储存了大量的网络和安全的配置，包括加密的钥匙，认证报文终结等，每台AP都要单独进行配置，费时、费力、费成本。Fit AP满足规模发展，其采用无线控制器（AC）和Fit AP的架构，将密集型的无线网络和安全处理功能转移到集中的无线控制器中实现，AP只作为无线数据的收发设备，大大简化了AP的管理和配置功能，甚至可以做到“零”配置。设备兼容型 KT15设备的基站（KT15-F）使用标准的802.11b/g协议，支持并兼容市场上的各种无线终端设备（无线上网卡，PDA，WiFi手机），支持各种的矿用WiFi手机及WiFi语音的GSM双模手机终端。支持语音用户与上网用户在互不干扰的情况下同时使用。可将语音用户的vlan优先级设置为最高，保证网络拥塞时，预先处理语音流量。 AC设备使用私有协议接入AP（基站）组成瘦AP网络。其他厂商的基站无法与AC设备组成瘦AP网络，但能够组成胖网络组网。谢谢 谢谢
