张金豪，陈 敏

（1.中煤科工集团重庆研究院有限公司，重庆400039；2.瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室，重庆400037；3.重庆市科能高级技工学校，重庆400033）

为贯彻落实国办〔2013〕99 号《国务院办公厅关于进一步加强煤矿安全生产工作的通知》[1]精神，进一步提高煤矿通信联络技术水平，提升应急通信保障能力，国家煤矿安监局已经多次组织开展煤矿通信联络先进适用技术应用试点工作。目前国内煤矿控制网、运销网、信息网、安全网、物联网、车联网等多种网络的建设，导致煤矿网络信息传输数据量越来越大，网络数据传输的时延性要求越来越高。现有煤矿井下存在无线信号覆盖差、信道容量低、带宽窄、时延大等问题，因此越来越需要一种能既能实现对以上网络的包容，又能代表新时代无线通信的技术来实现煤矿数字化矿山的需求。

1 5G 通信特点及在煤矿井下的运用和局限

5G[2-3]通信技术是最新的通信技术，代表当代通信技术最前沿，每个国家都把把5G 通信上升到国家战略的层面对待，可以说5G 是时代的分界点，具有高带宽（峰峰值可以达到10 Gbps）、低延时（最高时间延迟为1 ms）、大容量等特点。但5G 通信技术在煤矿井下实现全无线覆盖存在一定问题：①基站采用各种先进技术，导致基站组成设备功耗大（AAU和RRU 功耗达到上千瓦的功耗[4-6]），煤矿井下机车巷道等部位无法供电；②5G 基站无线信号覆盖距离近，无法进行煤矿井下全巷道网络布局（由于功耗大，很多地方无法供电）；③5G 信号采用高频信号传输，无线信号绕射损耗大，无法满足煤矿井下不规则巷道信号传输需求。……