井下5G网络覆盖问题及优化方案探讨

Discussion on underground 5Gnetwork coverage and optimization scheme

将5G技术应用于智能矿山,实现矿山生产环节的智能感知、泛在联接、精准控制,已经成为各垂直行业智能化转型的关键,深度契合煤矿智能化应用开展。但井下5G网络与地面5G公网不同,建设场景及传播环境差异较大,信号杂乱且衰减严重,覆盖距离受限,对5G网络在井下部署提出了较高要求。分析了5G信号在煤矿巷道矩形波导传播衰减特性,从覆盖和干扰的角度对煤矿5G网络进行研究。选择适合巷道环境传播的射线追踪模型,分析了巷道截面尺寸、工作频率、极化方式、波瓣宽度、巷道介电常数、巷道倾斜角、粗糙程度等影响5G传播的煤矿巷道路径损耗主要关联因素,提出了低频组网和窄带波束解决方案。分析了井下电磁干扰的分布情况,从受载煤岩产生的电磁辐射、采掘设备、变频器、井下现有通信网络系统产生干扰源等方面,提出了矿井5G通信系统的抗干扰设计方法。提出了煤矿井下5G网络建设方案,指导5G组网及部署,提出了上行和下行速率指标,满足煤矿实际生产需求。