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煤矿井下5G覆盖数据分析
  • 物联网智库
  • 2021年4月15日 13:06

为支撑煤矿井下的网络部署和规划,矿山企业、运营商和设备厂家在不同场景进行了多次5G覆盖能力的测试。本文针对井工煤矿5G的覆盖能力、业务需求和网络规划进行了定量定性的分析,为5G在煤矿的网络规划提供了一定的参考。

2020年5GtoB显著加速,垂直行业逐渐成为5G的重要用户,并深入参与到5G网络能力的验证工作,以考察5G是否满足行业的需求。在测试中,由于业务需求不统一、测试场景单一、未考虑设备厂家能力等因素,造成了行业用户对5G网络能力的认知上的差异。本文针对井工煤矿5G的覆盖能力、业务需求和网络规划进行了定量定性的分析,为5G在煤矿的网络规划提供了一定的参考。

煤矿井下5G覆盖数据分析

——巷道内单站可覆盖400-500米;综采面单站覆盖超过180米

2020年是5GtoB的元年,也是5G在煤矿应用的元年。2020年6月17号,安标国家中心发布了《煤矿5G通信系统安全技术要求(试行)》和《煤矿5G通信系统安全标志管理方案(试行)》,5G作为新一代无线通信技术深入煤矿井下有了规范可循。截止到2020年底,5G煤矿项目已超过50个。在所有行业应用中,煤矿成为5G专网部署最多的行业。

为支撑煤矿井下的网络部署和规划,矿山企业、运营商和设备厂家在不同场景进行了多次5G覆盖能力的测试。从多个煤矿的测试数据看,按照上行速率20Mbps为小区边缘,巷道内单站可覆盖400-500米;综采面单站覆盖超过180米。

一、煤矿井下5G覆盖测试数据分析

1、新元煤矿井下测试

在山西华阳新材料集团新元煤矿的测试中,部署2.6GHz四通道皮站,单通道发射功率21.7dBm(150mW),开启上下行时隙翻转功能(时隙配比DL:UL= 1:3),井下采用错频组网方案,即相邻基站各开80MHz带宽的载波。

在综采面覆盖能力测试过程中,采煤机距离天线90米左右,过了采煤机位置,由于遮挡,信号快速衰减。在距离天线108米位置,上行速率24Mbps左右波动。

在辅运巷道的测试过程中,在距离天线330米处地形变化较大,信号快速衰减,在390米处,上行速率在20Mbps左右波动。

2、庞庞塔矿井下测试

山西焦煤庞庞塔矿,部署3.5GHz频段的四通道的皮站设备,每两通道接一副天线,两个天线背靠背,每通道输出功率250mW,开启100MHz载波。分别在行人斜井和综采工作面进行了覆盖测试。

行人斜井测试中,在距离天线200米处,上传速率33.2Mbps;在250米处,上传速率下降到15.5Mbps左右。单站覆盖半径大于200米。

在综采工作面,把基站安装在工作面两侧,向综采工作面的中间进行覆盖,基站天线吊挂在液压顶板之下。在距离天线180米处,上行速率约30.1Mbps。

3、井下测试分析

以上测试中5G输出功率都考虑了天线增益和多通道叠加,总功率不超过6W。从上述两个煤矿测试的数据可以看出,不论是2.6GHz,还是3.5GHz的5G设备,在巷道都可以按照最大400-500米站间距去布置;在综采工作面采用两侧安装5G基站往中间对打的方式,也可以保障贯穿350米的宽度;这两种场景下都能保证20-30Mbps的上行带宽速率。目前进行5G煤矿井下测试数据还非常有限,井工煤矿地形地势复杂,不同的场景5G的覆盖能力还需要实地勘测和验证。

二、矿井5G业务需求

编 辑:靳帅
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