基于WIFI技術的井下無線調度通信系統(tǒng)的實現(xiàn)方案.txt今天心情不好。我只有四句話想說。包括這句和前面的兩句。我的話說完了對付兇惡的人，就要比他更兇惡；對付卑鄙的人，就要比他更卑鄙沒有情人味，哪來人情味拿什么整死你，我的愛人。收銀員說：沒零錢了，找你兩個塑料袋吧！ 本文由merelei貢獻 pdf文檔可能在WAP端瀏覽體驗不佳。建議您優(yōu)先選擇TXT，或下載源文件到本機查看。 西安科技大學 碩士學位論文 基于WIFI技術的井下無線調度通信系統(tǒng)的實現(xiàn)方案 姓名：候振 申請學位級別：碩士 專業(yè)：電子與通信工程 指導教師：李白萍 20090423 論文題目：基于技術的井下無線調度通信系統(tǒng)的實現(xiàn)方案 專 業(yè)：電子與通信工程 碩士生：侯振 指導教師：李白萍 劉春龍 摘要 煤炭是我國重要的能源之一，煤炭安全生產事關重大。隨著國家對煤炭企業(yè)安全生 產的不斷重視和煤礦生產信息化、自動化技術的進步，工業(yè)以太網技術已經應用于井下 生產，新型的無線技術越來越多地服務于煤礦井下，開發(fā)建設煤礦井下無線調度通信系 統(tǒng)已成為實現(xiàn)煤炭安全生產調度和保障生產人員安全的迫切需要。 本文根據(jù)煤礦對井下無線調度通信系統(tǒng)的需求，提出了將無線技術與技 術結合以實現(xiàn)井下無線調度通信系統(tǒng)的方案。在分析協(xié)議的結構、和 技術的原理的基礎上，確定作為實現(xiàn)的標準，并對電話調度系統(tǒng)的結構進 行了詳細地分析。根據(jù)系統(tǒng)的需求和目標建立了井下無線調度通信系統(tǒng)模型，并對模型 進行了分層分析。針對趙樓煤礦工業(yè)以太網的現(xiàn)狀，設計了基于的井下無線調度 通信系統(tǒng)，提出了的井下組網方案；在對系統(tǒng)的組成和調度系統(tǒng)的 架構進行分析的基礎上，提出了調度系統(tǒng)的實現(xiàn)方案。最后對、礬井下無線調度通 信系統(tǒng)方案實施效果進行了檢驗，對井下無線網絡、的通話功能、系 統(tǒng)的調度功能均進行了測試，測試結果符合方案的設計目標，功能符合系統(tǒng)的要求。 關鍵詞：技術；技術；井下無線調度通信系統(tǒng) 研究類型：應用研究 ： 科 鑼： ： （） （） （） ： 理黟 印 趾 ， 邪 瑪 匝 嘶 ， 印 協(xié) 、， 鋤 、， 、， ， 鏟 鋤 ? ，： 肌 唱， 堋 觚 印 仔鋤、 、 ： ， 印 （ ， 航 ， 如 、， 向 謝 ： 啪 ： 姿料技大學 學位論文獨創(chuàng)性說明 本人鄭重聲明：所呈交的學位論文是我個人在導師指導下進行的研究作及 其取得研究成果。盡我所知，除了文加以標注和致謝的地方外，論文?，不包含 其他人或集體已經公開發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得西安科技大學 或其他教育機構的學位或證書所使過的材料。與我。同作的同志對本研究所 做的任何貢獻均已在論文做了明確的說明并表示了謝意。 學位論文作者舭像中吼，夕石，曠 緒論 緒論 選題的背景及研究意義 由于煤炭礦井生產環(huán)境的特殊性，井下作業(yè)對生產管理有非常高的實時性要求，作 為生產管理人員、電機車司機、皮帶維護工和其它流動人員應能夠與生產調度室及時取 得聯(lián)系，將生產一線的各種情況上報，實現(xiàn)統(tǒng)一指揮統(tǒng)一調度。雖然煤炭企業(yè)對生產安 全都非常重視，但事故的發(fā)生是不確定性的，事故發(fā)生后必須依據(jù)當時情況，采取果斷 的措施進行處理，對井下人員進行緊急搶救但井上。對井下人員的監(jiān)控由于受各種條件 的限制還很不完善，對于井下人員的情況不能及時反映，導致事故發(fā)生時，不能及時、 準確的得到井下人員的信息，無法做出正確的決策，以致會造成搶險不及時，有可能貽 誤對生命的搶救。 近年來我國煤礦事故攀升趨勢嚴重，國家煤礦安監(jiān)局發(fā)出緊急通知，要求必須安裝 井下通訊系統(tǒng)，然而井下的有線通信遠遠不能適應井下大量流動作業(yè)人員及其管理上的 需要，一套完善、可靠的井下無線通信系統(tǒng)對于煤礦提高效率和實現(xiàn)安全生產至關重要。 煤礦井下無線通信系統(tǒng)，可以實現(xiàn)生產管理人員、一線工作人員及調度人員之間的 實時聯(lián)系，并可以對煤礦入井人員進行實時跟蹤監(jiān)測和定位，隨時清楚掌握每個人員在 井下的位置及活動軌跡。如果發(fā)生災變，還可立即從監(jiān)控計算機上查詢事故現(xiàn)場的人員 位置分布情況、被困人員數(shù)量、遇險人員撤退線路等信息，為事故搶險提供科學依據(jù)。 同時，也可利用系統(tǒng)的日常安全管理功能，對礦井人員進行安全管理。 作為國有現(xiàn)代化的各大型煤炭企業(yè)，兗礦集團對煤礦生產安全及生產調度一直是非 常的重視，投入了大量人力物力開發(fā)建設。實現(xiàn)下井作業(yè)人員與調度管理員的實時通訊， 使井上人員及時掌握井下人員的動態(tài)分布及作業(yè)情況，開發(fā)建設煤礦井下無線調度通信 系統(tǒng)已成為兗礦集團實現(xiàn)煤炭安全生產調度和保障生產人員安全的迫切需要。 國內外研究現(xiàn)狀 由于煤礦井下的特殊性，制約了井下無線通信系統(tǒng)的發(fā)展，我國井下無線通信系統(tǒng) 一直主要靠引進吸收國外的相關技術，但隨著近年來地面無線技術的快速發(fā)展以及我國 科技研發(fā)的不斷投入，新型的無線技術越來越多的服務于煤礦井下。目前可用于煤礦井 下的無線系統(tǒng)主要有：漏泄通信技術、透地通信技術、井下小靈通技術、技術。 漏泄通信技術 漏泄通信不同于一般的無線通信，漏泄通信技術是通過在巷道中架設一條特制的同 西安科技大學工程碩士學位論文 軸電纜（漏泄電纜）代替基站的普通天線，每隔一段距離在電纜上開一個槽孔，利用泄漏 出的電磁場實現(xiàn)移動臺與移動臺之間以及移動臺和固定臺之間的遠距離通信。它是實現(xiàn) 井下巷道內無線傳輸?shù)囊环N較理想方式。漏泄通信系統(tǒng)具有受巷道形狀、截面、粗糙程 度、分支、拐彎、傾斜、圍巖構造與介質、支護等影響較小，信道較穩(wěn)定，電磁干擾較 小等特點。因此，漏泄通信在我國和美國等國家得到了較為廣泛的應用。 漏泄通信系統(tǒng)采用超高頻進行無線通信，具有信道穩(wěn)定、電磁干擾較小等優(yōu)點。但 也存在以下缺點： （）系統(tǒng)可靠性較差，抗故障能力差。任意中繼器和電纜故障將會造成該中繼器以下 的部分癱瘓；并且，隨著中繼器的增加，噪音易累加，信號易失真。 （）各個通道指定用于固定的設備，信道利用率不高。當井下各種監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)和通 信系統(tǒng)都要接入漏泄系統(tǒng)傳輸時，會出現(xiàn)某些信道長期空閑不用而總的信道數(shù)又不夠使 用的狀況。 （）維護和管理的成本高。移動臺接收距離通常限制在距漏泄電纜的范圍內， 并且耦合技術復雜，漏泄電纜架設要求高。 透地通信技術 透地通信是以大地為電磁波傳播媒介、無線電波穿透大地的無線電通信方式。目前 實用的透地通信系統(tǒng)有澳大利亞開發(fā)的（ ）井下無線通信 與急救系統(tǒng)。該系統(tǒng)由位于地面的信息輸入設備、大功率發(fā)射機、天線和工作人員攜帶 （也可固定放置或機載）的傳呼機組成。主要應用于井下急救，即在緊急情況發(fā)生、其它 通信方式完全中斷時，通過發(fā)射系統(tǒng)，使其超低頻信號穿透巖層到達井下任何位置， 從而可以迅速有效地與井下人員進行通信。 由于系統(tǒng)的信息輸入裝置、發(fā)射機和發(fā)射天線均置于地面，當井下發(fā)生災變 時，不會影響系統(tǒng)正常工作，系統(tǒng)可靠性高。但在實際使用過程中，也存在以下缺點： （）信道容量小。為避免較大的傳輸衰減，透地通信的工作頻率一般選擇為數(shù)百至數(shù) 千赫茲的特低頻。因此，不能用于語音等需要較大信道容量的通信，只能用于傳呼、簡 單遙控等。 （）電磁干擾大。煤礦井下空間狹小、機電設備相對集中，特別是采掘運輸設備的功 率較大，負載不穩(wěn)定，造成井下電磁干擾嚴重，特別是工頻干擾對特低頻透地通 信干擾嚴重。 （）應用范圍受限制。透地通信系統(tǒng)需要在地面架設長達數(shù)千米的天線，限制了該方 法的應用。 （）單向通信。由于透地通信工作頻率較低，因此，要求天線發(fā)射尺寸較大，不宜架 設在井下。特別是較大的發(fā)射功率，使發(fā)射機和發(fā)射天線難以制成本質安全型防爆電氣 緒論 設備，這就進一步限制了在井下的使用。因此，透地通信只適用于地面發(fā)送、井下接收 的單向通信。 井下小靈通技術 井下小靈通技術是最近幾年開始應用于井下的，與其它井下的無線通信技術有完全 不同的設計理念。井下小靈通技術是基于井下無線通信應用研究的基礎上，一改傳統(tǒng)思 路，把目前在全國各大中小城市中應廣泛應用的公眾通信系統(tǒng)（亦稱小靈通）按“煤 安標辦”標準做了安全技術處理、移植、延伸到煤礦井下，從而作為井下無線通信網絡 服務平臺，系統(tǒng)能夠同時服務于地面、井下的個人無線通信系統(tǒng)或生產調度系統(tǒng)。像杭 州北辰的、中興通訊的、大唐電信的都是基于小靈通技術的礦用無 線通信系統(tǒng)，其特點： （）改變傳統(tǒng)單工、模擬通話，實現(xiàn)雙工、數(shù)字通話。 （）防爆區(qū)域內調度系統(tǒng)和辦公生活區(qū)通信系統(tǒng)的一體化無縫連接。 （）手機通話質量可靠、語音清晰、待機、通話時間長、機身小巧、攜帶方便。 （）支持圖像傳輸，使遠端無人職守區(qū)情況一覽無余。 （）對人員具有跟蹤、識別、定位等功能。 小靈通技術發(fā)展時間長，系統(tǒng)成熟可靠，造價低，近年來許多礦井都采用了此類的 礦用無線通信方案。然而今年月工信部門發(fā)文，明確要求所有頻段無 線接入系統(tǒng)應在年底前完成清頻退網工作，所使用的頻段也將被收回用于使用， 該技術的后續(xù)發(fā)展不容樂觀。 技術 ，全稱 ），實際上是無線局域網聯(lián)盟（）的一個 商標，該商標僅保障使用該商標的商品互相之間可以合作，與標準本身實際上沒有關系。 但是后來人們逐漸習慣用來稱呼協(xié)議。規(guī)定的發(fā)射功率不可 超過毫瓦，實際發(fā)射功率約毫瓦，使這類設備可以設計成符合煤礦安全要求 的本質安全型設備。 其整個系統(tǒng)以無線網絡和協(xié)議為基本架構，以礦井工業(yè)以太環(huán)網為整 個系統(tǒng)的主干傳輸平臺，形成有線主干與無線終端相結合的方式，覆蓋礦井部分或全部 巷道及地面相關區(qū)域，最終實現(xiàn)煤礦寬帶無線通訊。 系統(tǒng)工作原理簡單來說就是位于地面的管理主機通過交換機為進入到無線信號覆 蓋區(qū)域的每一臺手持機分配一個地址，并自動為其在管理軟件中注冊，將數(shù)據(jù)存入 數(shù)據(jù)庫。注冊后的手持機即可正常通話。呼叫時節(jié)點收到手持機發(fā)出的無線信號，并將 其調制打包后通過礦用網絡交換機送到地面管理主機，經軟件處理后又經礦用網絡交換 西安科技大學工程碩士學位論文 機送到覆蓋被呼叫手持機所在區(qū)域的節(jié)點，呼叫目標手持機接收信號后經過振鈴提示并 調制成語音給與持機者，完成一次通話。 系統(tǒng)基于局域網技術，組網方便，易于維護，使用的頻段為公用頻段（頻 段），無須在無委會備案，不用繳納費用，便于地面無線網絡的覆蓋使用，能避免將來 出現(xiàn)不必要的麻煩；技術先進，符合發(fā)展趨勢，可利用井下工業(yè)環(huán)網，不用單獨建 網，通話信道較小靈通更多，系統(tǒng)功率可根據(jù)環(huán)境自動調整，更能保證通話質量，系統(tǒng) 建成后帶寬可滿足將來無線視頻等井下其它應用，擴展能力強。 課題研究的內容及論文結構 本課題研究的內容是以兗礦集團趙樓礦需求為背景，為井下設計建設一套無線調度 通信系統(tǒng)。針對當前趙樓礦工業(yè)信息化的建設情況，對無線技術及技術進行 了研究分析，采用將無線技術與技術有效結合的方式，提出了基于技 術的井下無線調度通信系統(tǒng)的實現(xiàn)方案，并對方案進行具體的應用分析、設計和研究。 論文主要分為六章，各章內容安排如下： 第一章主要介紹選題的背景知識、研究現(xiàn)狀、課題研究的主要內容。 第二章主要分析了無線技術及技術的原理，以及調度系統(tǒng)的結構。 第三章根據(jù)系統(tǒng)的需求和目標建立了井下無線調度通信系統(tǒng)模型，并對模型分層進 行了分析。 第四章在趙樓煤礦的工業(yè)以太網現(xiàn)狀的基礎上，進行了井下無線系統(tǒng)的設計， 在對電話調度系統(tǒng)進行分析后，提出了調度系統(tǒng)的設計和實現(xiàn)方案。 第五章分別對井下的無線系統(tǒng)、電話系統(tǒng)及其調度管理功能進行實際的應 用測試。 第六章對本文的工作內容進行歸納，總結了研究工作的收獲與不足之處，提出了未 來的研究方向。 無線技術及技術分析 無線技術及技術分析 無線技術分析 （ 夠）又稱為標準，使用直接序列擴頻，最大傳輸速 率為，并可根據(jù)信號強弱調整傳輸速率，在頻段上免許可，具有成本低、 終端便攜、寬帶等特點。技術在地面的短距離無線通訊中已有多年的應用，相對其 他無線寬帶技術來說比較成熟可靠。 晰網絡的基本內容 （）協(xié)議的基本內容 協(xié)議是 工作組定義的第一個被國際認可的無線局域網協(xié)議。跟傳 統(tǒng)的有線局域網相比，基于協(xié)議的無線局域網具有可移動性，動態(tài)拓撲結構和易 搭建的特點。因此用戶可以根據(jù)需求和環(huán)境選擇合適的局域網技術來構造自己的網絡。 從無線局域網協(xié)議出臺到今天的十年發(fā)展中，該組織相繼對協(xié)議進行了完善高 速協(xié)議的提出，用來對協(xié)議進行補充，在的和速率下， 又增加了和兩個新的網絡吞吐速率，后來又演進到的， 直至今天的。 協(xié)議的規(guī)定了的基本網絡結構包括物理層、介質訪問接入控制層（ 層）及邏輯鏈路控制層（層）。其三層結構可如圖所示。 一甲一一” 翮 崦塒翩 釉 一 ” ” 一。一一 秘五 ，州?。驀。，目 拋哪 嗣臣鼴 麓幺 。 罐 姒聊睡 鼴 夏“ 聯(lián)潞 玨明麟 。一 ； 嗍 竄啪翻叫嚏！ 一，；罐 舅幽觸 眥 ，”蠢婦 圖 協(xié)議的三層結構 物理層；由圖可以看到，定義了工作在的頻段上總數(shù)據(jù)傳輸 率設計為的物理層；定義了一個工作在的頻段上總數(shù)據(jù)傳輸 率設計為的物理層；最近的定義了工作在的頻段上總數(shù)據(jù) 西安科技大學工程碩士學位論文 傳輸率設計為的物理層。 層；標準為所有物理層定義了一個公共的層，這使得有添加新物 理層的需求時，不再需要對層進行改動。其職能與協(xié)議的層非常相 似，都是在一個共享媒體之上支持多個用戶共享資源，由發(fā)送者在發(fā)送數(shù)據(jù)前先進行網 絡可用性的調節(jié)。 邏輯鏈路控制層（）；其使用的是與完全相同的層和位地址， 這使得無線和有線之間的橋接非常方便。但地址只對無線局域網唯一確定。 （）網絡的組成部分 體系由若干部分組成，這些元素通過相互作用來提供無線局域網服務， 并向上層支持站點的移動性這些基本的組成部分有： 站點（）；這是網絡最基本的組成部分，可以是一臺機，也可以是如 等手持無線設備。 基本服務單元（ ）；標準規(guī)定的無線局域網的最小構件。 一個基本服務單元包括一個基站和若干個站點，所有的站點在本內都可以直 接通信，但在和本以外的站點通信時都必須通過本的基站。最簡單的服務集 可以只由兩個站點組成，每個站點都可以動態(tài)的聯(lián)結到基本服務單元中。 分配系統(tǒng)（曲 ）；用于連接不同的基本服務單元。分配系統(tǒng)通過必 要的邏輯服務將匹配地址分配給目標站點，使移動終端設備得到支持，并在多個 間實現(xiàn)無縫整合。下是分配系統(tǒng)，使擴展服務單元對上層的表現(xiàn)就像一個基本 服務單元一樣。 接入點似 ）；基本服務單元里面的基站就叫做接入點，但其作用和 網橋相似。既有普通站點的身份，又有接入到分配系統(tǒng)的功能。 擴展服各單元（ ）；由分配系統(tǒng)和基本服務單元組合而成。一 個基本服務單元可以是孤立的，也可以通過接入點連接到主干分配系統(tǒng)，然后 再接入到另一個基本服務單元，這樣就構成了一個擴展服務單元 門橋（）；定義的新名詞，作用就相當于網橋，用于將無線局域網和有線 局域網或者其他網絡聯(lián)系起來。所有來自非局域網的數(shù)據(jù)都要通過門橋才能進入 的網絡結構。門橋可以使這兩種類型的網絡實現(xiàn)邏輯上的綜合。 圖顯示了 無線局域網所有組成元素及服務的完整結構圖。 、無線技術及技術分析 圖完整的 無線局域網結構圖 網絡的基本工作原理 的典型設置通常包括一個或多個接入點及一個或多個客戶端。每個接入點 每隔將服務單元標識（ ）即網絡名稱（娟 鋤）經 由封包廣播一次。封包的傳輸速率為，并且該封包的長度非常 短，因此這個廣播動作對，網絡的性能影響并不大。又因為，規(guī)定的最低傳輸 速率為，所以足以確保所有接收到這個廣播封包的客戶端都能至少在 的速率下進行通信?；谌邕@樣的設置，客戶端可以決定是否聯(lián)結到某個 接入點。若同一個的兩個接入點都在客戶端的接收范圍內，客戶端可以根 據(jù)信號的強度選擇與哪個接入點的聯(lián)結。對于網絡的信道頻率，除了 使用的是頻率，的頻譜都分布在左右，因為該頻率段是對全世界各 國都開放的無需許可的，盡管確切的頻率分配，如最大允許功率，在各地有著細微差別。 但按頻率劃分的信道數(shù)量是在全世界做了統(tǒng)一規(guī)范的，因此所授權的頻率段可通過信道 數(shù)量進行區(qū)分。 網絡的操作模式 標準定義兩種基本操作模式：曲邪模式和 自組網絡 模式。 （）觚眥模式。屬于有固定基礎設施的無線局域網。組成結構至少包括一個 與無線網絡連接的無線接入點，以及一系列無線的終端站點。該模式主要為在覆蓋 范圍內的各個站點提供服務。這些客戶終端可通過接入點實現(xiàn)之間的相互通 信觚模式也可以通過門橋提供與有線網絡即因特網入口相連接的可能性。這 種配置（一個及若干站點的組合）可以構成一個基本服務集合。在同一個覆 蓋范圍內，所有站點都使用相同的無線頻率。一個擴展服務集合是由兩個或多個 西安科技大學工程碩士學位論文 構成的一個單一子網。由于很多無線的使用者需要訪問有線網上的設備或服務，如 文件服務器、打印機、互聯(lián)網鏈接，他們都會采用這種行模式。圖所示 為觚?模式的結構。 圖 鏹陀模式的結構圖 （） 自組網絡模式由一組客戶終端組成，作為獨立的基本服務單元即 （ ）。該模式不需要任何基礎設施（如接入點或到分 配系統(tǒng)的連接）的支持就可以實現(xiàn)其覆蓋范圍內的站點之間的通信。每個站點不需通過 接入點就都可以與相同下的任何其他站點建立通信。圖所示為 模 式的結構。 蚋絡弦婦田 圖模式的結構圖 技術的優(yōu)缺點 （）網絡的主要特點 網絡所以得到廣泛的應用，主要由于其具備以下幾個主要特點： 具有可移動性。無線局域網擺脫了以往上網一定要依靠電纜線的限制，這一方面使 用戶端在使用服務時更加舒適和方便，同時也降低了網絡配置的成本和靈活的可擴展 性。在一些有線網不能運行的地方，如戶外、年頭已久無法布網的建筑等，都可以通過 晰無線技術及技術分析 無線局域網連接到因特網上。 組建簡便。無線局域網的組建在硬件設備上的要求與有線網相比，更加簡潔方便， 而且目前支持無線局域網的設備已經在市場上得到了廣泛的普及，不同品牌的接入點 以及客戶網絡接口之間在基本的服務層面上都是可以實現(xiàn)互操作的。而全球統(tǒng)一的 標準使其與蜂窩載波技術不同，同一個，用戶可以在世界各個國家使用無線 局域網服務。 完全開放的頻率使用段。如前文所述，無線局域網使用的頻段是全球開放的頻 率使用段，使得用戶端無需任何許可就可以自由使用該頻段上的服務。 動態(tài)拓撲特性。用戶端可在網絡的覆蓋范圍內任意移動，隨時加入或退出。但拓撲 結構的動態(tài)變化不會給客戶端帶來任何影響。 與以太網的兼容性。其相互兼容的網絡結構和協(xié)議使有線和無線之間通過網橋即可 實現(xiàn)無線局域網與以太網的連接。 （）與藍牙技術的簡單比較。 需要指出的是，網絡的這些特性并不會使其替代有線局域網成為唯一的局域網 組網方案。事實上，它將作為一個有力的補充，完善局域網的服務，即為用戶端提供可 移動性。而與其他無線局域網技術相比，如藍牙技術，兩者采用了完全不同的協(xié)議和方 案，其不同主要體現(xiàn)在： 協(xié)議。藍牙技術使用的是協(xié)議，使用的技術。 通信方式。藍牙技術屬于點對點通信，而屬于點對多點的通信。 覆蓋范圍及流量限制。藍牙的授蓋范圍通常為，流量為；相比之下， 要強大得多，其覆蓋范圍為，的流量為。 功率消耗。藍牙的功率消耗要遠小于的要求，因此對于一些便攜式小功率消 耗的設備。 與藍牙技術使用的都是頻率段然而，雖然網絡的特性使其受到 越來越廣泛的關注和應用，其自身也存在著一些不足，最主要的就是安全問題。如果 網絡想得到更大的發(fā)展，“安全”將是所要面臨的挑戰(zhàn)。還有功率消耗問題、 進一步統(tǒng)一頻譜分配方式，以及擴大覆蓋范圍并保證通信質量等。 經上述分析可以看出，由于網絡的特性以及其協(xié)議本身限制其設備的功率， 使得設備可以設計成符合煤礦安全要求的本質安全型設備，改變井下無線通訊長 久以來一直徘徊在窄頻范圍的現(xiàn)狀，無線通訊方式在井下勢必得到更多的運用。 西安科技大學工程碩士學位論文 技術分析 的基本原理與實現(xiàn)方式 （）的基本原理 （ ）就是電話，是基于網絡的語音傳輸技術。其基本原理是通 過語音壓縮算法對語音數(shù)據(jù)進行壓縮編碼處理，然后把這些語音數(shù)據(jù)按等相關協(xié)議 進行打包，經過網絡把數(shù)據(jù)包傳輸?shù)浇邮盏?，再把這些語音數(shù)據(jù)包串起來，經過解 碼解壓縮處理后，恢復成原來的語音信號，從而達到由網絡傳送語音的目的。電 話系統(tǒng)把普通電話的模擬信號轉換成計算機可接入因特網傳送的數(shù)據(jù)包，同時也將 接收到的數(shù)據(jù)包轉換成聲音的模擬電信號。經過電話系統(tǒng)的轉換及壓縮處理，每 個普通電話傳輸速率約占用帶寬，因此在與普通電信網使用同樣的傳輸速率為 的帶寬時，電話數(shù)是原來的倍。更廣義地講，技術還可以進行包括話 音、傳真、數(shù)據(jù)甚至圖像的傳輸。 當前的業(yè)務根據(jù)服務對象不同分為專用網和公用網。前者是大型 企業(yè)或地理位置相對分散的部門利用己有的仃網建立的可以實現(xiàn)內部通話的系 統(tǒng)；后者則是由網絡電話服務提供商建立的面向公眾的可提供商業(yè)性業(yè)務的 系統(tǒng)。按用戶對話音質量及實時性要求的不同來分，包括實時和非實時的（如 語音郵件）。 （）的實現(xiàn)方式 目前，終端的實現(xiàn)方式主要有種：帶揚聲器的個人電腦、傳統(tǒng)電話機、 電話機。每種終端連接不同的網絡，并且都支持相互之間的通信。其中，電話機是 一種新的電話終端，具有以太網或非對稱數(shù)字用戶線路（ 曲 ）接口，只需將話機連接在家中的寬帶網接口上，并通過話機鍵向服務 提供商進行注冊，就可以像普通電話機一樣進行通信。實際上，在通信中 通信方式仍然占據(jù)主導地位。例如，中國已經大規(guī)模開展的長途電話業(yè)務，就 是一種 形式的電話業(yè)務。用戶兩端的電話機通過本地電路交換網絡， 如，綜合業(yè)務數(shù)碼網絡（伊 ）、移動網或程控交 換機（ 咖 ）接入到網中，而提供一種像樹干一樣的功能， 將兩端的電路交換網絡連接起來以提供長途電話服務。為了達到傳統(tǒng)的電路交換網絡和 網的互通，必須在兩種網絡之間架設網關。當被當作用戶終端使用時，能 夠直接接入到網絡而不需要網關的存在。但在這種情況下，用戶上需要安裝特殊 的客戶端軟件，例如微軟的，等。 無線技術及技術分析 的關鍵技術分析 目前被廣泛接受的控制信令體系包括國際電信聯(lián)盟（ ）的標準和國際互聯(lián)網程任務組（ ）的會話初始化（ ）協(xié)議。兩者實現(xiàn)的信 令控制功能相同，但設計風格和實現(xiàn)方法不同?；谶@兩種不同標準引發(fā)了兩大 發(fā)展方向。 （）基于標準的系統(tǒng) 標準基本上是一種兼顧傳統(tǒng)呼叫流程和網特點發(fā)展而來的標準體制，代 表了的大潮流?；诘南到y(tǒng)結構其整個工作過程主要就是由協(xié) 議套裝來完成網絡結構和功能。 系統(tǒng)由網關、網守、多點控制器（ ）和終端組成。 網關的主要功能是實現(xiàn)從一種網絡模式到另一種網絡模式的轉變。 網守主要供大型網絡的中央呼叫控制使用，在點到點呼叫過程中 可以不用，但在稍具規(guī)模的網絡中，如果沒有網守，則在整個呼叫的建立、拆除、 尋址等過程中會消耗大量的網絡資源。網守的功能就是對呼叫進行集中的尋址和管理， 將本來由網關做的工作接管過來，有效利用資源，減少消耗。 主要為個或多個終端提供支持，管理會議資源、終端之間的協(xié)商、 處理媒體流等。若僅基于范圍內提供電話服務，則網關和的功能可以 去掉 終端可以是以下的任何一種： ?裝在上的客戶端軟件，比如， 。 帶硬件卡的，比如， 。 ?無線電話，比如 ?下一代的語音、視頻電話等。 （）基于協(xié)議的系統(tǒng) 。 技術的另一個發(fā)展方向是遵循倡導的協(xié)議，是專門針對設計 的協(xié)議。 是文本格式的客戶服務器協(xié)議：客戶機發(fā)起請求，服務器進行響應。協(xié)議 采用規(guī)則資源定位語言描述，它不像協(xié)議那樣提供了所有的通信協(xié)議，而只 是提供了呼叫的建立與控制功能，它應用于電話，與協(xié)議相比，具有簡單、 靈活的特點，不像協(xié)議那樣復雜。提供了一種既可在終端設備或代理服務器之間， 也可向網關設備傳輸呼叫控制信息的方法，這是 工作組的勞動結晶。同 樣地，像許多現(xiàn)有的因特網協(xié)議一樣，中也包含了常用的協(xié)議。是一種 西安科技大學工程碩士學位論文 輕量級協(xié)議，因為該協(xié)議使用的是能被終端設備輕易生成并分析的簡單文本命令。 只使用個指令管理呼叫控制信息，協(xié)議的簡單易行是極低成本應用系統(tǒng)選擇該協(xié) 議的重要原因。并未對媒體傳輸機制加以定義，因此該協(xié)議能用在媒體傳輸采用專 用設備的應用系統(tǒng)，這可提高效率并降低成本。也允許通過任意數(shù)據(jù)報協(xié)議傳輸呼 叫控制信息，使其在非環(huán)境（如或其他專有協(xié)議）中也能有效使用。 基于的系統(tǒng)主要的功能部件包括： （用戶代理）。這是系統(tǒng)的終端，包括各種使用協(xié)議的軟件或硬件，例 如一個電話機或裝有客戶端軟件的機。每個又包括用戶代理客戶（ ）和用戶代理服務器（ ）。用戶代理客戶用于向用戶代理服務器發(fā)出 請求并與之建立連接。用戶代理服務器接收用戶代理客戶的請求，并給予應答，內 容包括接收、重定向或拒絕呼叫請求。 網絡服務器。它包括注冊服務器、代理服務器和重定向服務器，它們可共存于 一個設備，也可以分布在不同的物理實體中。注冊服務器從用戶當前的地址中接收更新 信息，同時還負責維護數(shù)據(jù)庫中每個用戶的當前位置列表。代理服務器負責接收用戶代 理發(fā)來的請求，根據(jù)網絡策略將請求發(fā)送給相應的服務器，并根據(jù)收到的應答對用戶做 出響應。重定向服務器從服務器接收請求，并將其中的原地址映射成零個或多個新 地址，返回給客戶。與其他服務器不同的是，它不接收呼叫，也不處理或轉發(fā)請求。 會議服務器。負責提供多點通信支持。 （）兩種標準的比較 最初的標準是為多媒體會議系統(tǒng)而提出的，并不是用于電話的。后來在 對標準的完善過程中，增加了構筑電信級電話網的特性，重點針對電話網的穩(wěn)定 性、冗余性、可擴展性等方面做了補充。標準的優(yōu)點是吸取了許多電信網的組網、 互聯(lián)和運營經驗，能夠與網以及其他數(shù)據(jù)業(yè)務和應用網互聯(lián)互通采用技術 體制，運營商基本上可以繼承傳統(tǒng)運營商的管理和運維模式，方便組建全國性的 大網。 技術基本上是基于動態(tài)模式來建網的，網絡不是一個多層次的網絡， 而是一個扁平的單層次網絡。在網上，靠動態(tài)數(shù)據(jù)庫的方式來尋址，甚至可以沒有 長途和短途之分。這種方式的優(yōu)點是與緊密結合，適合開發(fā)新的與互聯(lián)網結合 的語音應用。 雖然兩個協(xié)議能實現(xiàn)的信令功能基本相同，也都利用對作為媒體傳輸?shù)膮f(xié)議。但 兩者的設計風格截然不同，與相比具有一些突出的優(yōu)點： 首先，是基于文本的協(xié)議，而采用基于和壓縮編碼規(guī)則的二進制 方法表示其消息，因此，對以文本形式表示的消息的詞法和語法分析就比較簡單。 其次，會話請求過程和媒體協(xié)商過程等是一起進行的，因此呼叫建立時間短， 砌砘無線技術廈技術分析 而在中呼叫建立過程和進行媒體參數(shù)等協(xié)商的信令控制過程是分開進行的。 再次，為實現(xiàn)補充業(yè)務定義了專門的協(xié)議，如 、和 補充業(yè)務或智能業(yè)務。 另外，進行集中、層次式控制。盡管集中控制便于管理（如便于計費和帶寬管 理等，但是用于控制大型會議電話時， 中執(zhí)行會議控制功能的多點控制單元很可 能成為瓶頸。而類似于其他的協(xié)議，設計上就是為分布式的呼叫模型服務 的，具有分布式的組播功能。 目前，許多固網運營商在其核心網絡向口過渡的過程中也在內部采用了， 廣泛應用于大量連接這些運營商的網關。本身已經從最初致力于通信發(fā)展成為 了下一代網絡（）綜合協(xié)議體系的核心，這種是由電信傳統(tǒng)派設想出來、并 由第三代伙伴計劃（）組織定義的。 等而妒只要充分利用已定義的頭域，必要時對頭域進行簡單擴展就能很方便地支持 口電話調度系統(tǒng)的結構分析 隨著電話的迅速發(fā)展以及電話調度系統(tǒng)內涵與功能的擴展要求，電話調度系 統(tǒng)逐漸成為人們進一步的研究目標。 是基于文本的傳輸協(xié)議，它已成為第三代移動通信的一個標準，較易實現(xiàn)：而 且協(xié)議具有可擴展的特性，可以方便的對其沒有的功能進行擴充，故本文選用了 協(xié)議作為電話調度系統(tǒng)的會話協(xié)議，并以口協(xié)議元素來展開討論。調度電話系統(tǒng)的 系統(tǒng)框圖如圖 所示。 。眵 吵。鎣鬻參嗣 掣 蛐 奄 。 “。， 圖 調度電話系統(tǒng)圖 系統(tǒng)主要由話機（調度用戶）、注冊服務器、代理服務器（服務器）、調度主機、 調度臺、媒體服務器等組成。其中注冊服務器、代理服務器是邏輯功能主體，可分立實 現(xiàn)也可在同一物理實體上實現(xiàn)。 在調度電話系統(tǒng)中注冊服務器、代理服務器主要是做服務器：話機是 西安科技大學工程碩士學位論文 完成調度用戶終端的設備；調度主機完成通話調度及控制監(jiān)聽的功能；調度臺是一個能 完成調度系統(tǒng)的人機界面；媒體服務器進行錄音，回放，轉發(fā)音頻流，混音等。 本章小結 本章首先對協(xié)議的結構、的基本工作原理和操作模式進行了論述，分 析了的優(yōu)缺點和井下應用的可行性；然后對技術的原理進行論述，分析了 協(xié)議和協(xié)議，確定作為實現(xiàn)的標準，最后分析了電話調度系統(tǒng) 的結構。 井下無線調度通信系統(tǒng)模型建立及功能分析 井下無線調度通信系統(tǒng)模型建立及功能分析 需求與目標 煤炭是我國最為重要的能源資源，煤炭生產的安全事關重大。但是，隨著社會對煤 炭需求量的增大，近來我國煤礦事故又有攀升趨勢，安全生產形勢仍然十分嚴峻。 現(xiàn)在許多煤礦仍使用著有線調度通信