煤礦智能化信息基礎(chǔ)設(shè)施是支撐煤礦智能化建設(shè)快速發(fā)展的重要組成部分。2020年八部委《關(guān)于加快煤礦智能化發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》、2024年《國(guó)家能源局關(guān)于進(jìn)一步加快煤礦智能化建設(shè)促進(jìn)煤炭高質(zhì)量發(fā)展的通知》等文件均對(duì)煤礦智能化信息基礎(chǔ)設(shè)施及其應(yīng)用提出了具體要求。

5G技術(shù)以其大帶寬、低時(shí)延和高可靠性等特點(diǎn)，成為煤礦信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的關(guān)鍵方向。礦山生產(chǎn)環(huán)境的復(fù)雜性和特殊性，決定了其在專(zhuān)網(wǎng)組網(wǎng)、井下受限空間傳輸、上行傳輸和控制交互等方面具有特定的技術(shù)需求，需要針對(duì)性制定礦山5G通信的專(zhuān)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，從而滿(mǎn)足與公眾網(wǎng)絡(luò)不同的應(yīng)用場(chǎng)景和安全技術(shù)要求。

文章來(lái)源：《智能礦山》2025年第8期“視角·觀點(diǎn)”欄目

第一作者：李晨鑫，副研究員，博士，現(xiàn)任煤炭科學(xué)技術(shù)研究院有限公司二級(jí)首席專(zhuān)家、裝備分院智慧礦山研究所所長(zhǎng)，中國(guó)通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)“5G礦山行業(yè)專(zhuān)網(wǎng)子工作組”副組長(zhǎng)，國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局中國(guó)專(zhuān)利審查技術(shù)專(zhuān)家，中國(guó)煤炭科工集團(tuán)青年拔尖人才，第三十三屆孫越崎青年科技獎(jiǎng)獲得者。E-mail：lichenxin@ccrise.cn

作者單位：煤炭科學(xué)技術(shù)研究院有限公司；中國(guó)移動(dòng)通信有限公司研究院；中信科移動(dòng)通信技術(shù)有限公司；華為技術(shù)有限公司；中興通訊股份有限公司；上海山源電子科技股份有限公司；中國(guó)信息通信研究院

引用格式：李晨鑫，賀胤杰，張龍，等.面向礦山行業(yè)的 5G 通信標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)展[J].智能礦山，2025，6(8)：8-13.

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國(guó)家礦山安監(jiān)局、國(guó)家能源局針對(duì)礦山行業(yè)5G相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、中國(guó)礦安/安全及能源行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了系統(tǒng)性規(guī)劃，相關(guān)的礦山5G系統(tǒng)、設(shè)備、測(cè)試相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)目前正在起草制定或者批準(zhǔn)發(fā)布過(guò)程中。安標(biāo)國(guó)家礦用產(chǎn)品安全標(biāo)志中心最早制定了《煤礦5G通信系統(tǒng)安全技術(shù)要求（試行）》及《煤礦5G通信系統(tǒng)安全標(biāo)志管理方案（試行）》，作為指導(dǎo)性規(guī)范規(guī)定了礦用5G通信系統(tǒng)安標(biāo)審核發(fā)放的基本原則。

礦山行業(yè)5G系統(tǒng)設(shè)備研發(fā)主要執(zhí)行礦山行業(yè)相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、礦安/安全及能源行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，上述標(biāo)準(zhǔn)側(cè)重對(duì)礦山5G的安全使用、功能要求和系統(tǒng)技術(shù)要求進(jìn)行定義，但對(duì)于底層通信技術(shù)協(xié)議的要求則主要引用中國(guó)通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)5G的標(biāo)準(zhǔn)。

為確保礦山5G基礎(chǔ)通信模塊的研發(fā)能夠充分適配礦山通信的需求，有效符合礦山行業(yè)所執(zhí)行的相關(guān)5G國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、礦安/安全及能源行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求和行業(yè)應(yīng)用需求，中國(guó)通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的中國(guó)通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)，發(fā)起成立了5G礦山行業(yè)專(zhuān)網(wǎng)子工作組，設(shè)立在無(wú)線(xiàn)技術(shù)委員會(huì)的移動(dòng)通信工作組之下，開(kāi)展面向礦山行業(yè)的5G專(zhuān)網(wǎng)通信標(biāo)準(zhǔn)體系研究及系列中國(guó)通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定工作。

筆者系統(tǒng)分析了礦山5G通信技術(shù)特點(diǎn)，全面梳理當(dāng)前能源、安全、通信領(lǐng)域的礦山5G標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)展，為礦山5G通信技術(shù)研究、設(shè)備研制提供全面系統(tǒng)性的標(biāo)準(zhǔn)參考。

面向礦山行業(yè)的5G專(zhuān)網(wǎng)通信標(biāo)準(zhǔn)需求分析

1.1 面向礦山行業(yè)的5G專(zhuān)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景

礦山開(kāi)采分為露天開(kāi)采和地下開(kāi)采2種方式。在露天礦環(huán)境中，山石墜落易引起開(kāi)采人員傷亡。井工礦存在高溫、高濕、粉塵等因素，煤礦井下還存在瓦斯等爆炸性氣體，信號(hào)需要在井下受限空間進(jìn)行傳輸，設(shè)備工作環(huán)境及通信環(huán)境復(fù)雜。礦山生產(chǎn)企業(yè)需要通過(guò)建設(shè)智能礦山信息基礎(chǔ)設(shè)施，構(gòu)建智能化信息高速傳輸通道，支撐少人化、無(wú)人化應(yīng)用場(chǎng)景落地，提升礦山生產(chǎn)效率及安全管控能力。

5G技術(shù)依托其大帶寬、低時(shí)延、高可靠的傳輸能力，可有效支撐智能礦山信息基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和信道高速通道的構(gòu)建。5G在露天礦的主要應(yīng)用包括無(wú)人礦用卡車(chē)、礦用機(jī)械遠(yuǎn)控、高精度定位、邊坡監(jiān)測(cè)、無(wú)人機(jī)巡檢、運(yùn)輸?shù)V料輸送帶巡檢以及礦區(qū)環(huán)境與氣象監(jiān)測(cè)預(yù)警等場(chǎng)景。5G在井工礦應(yīng)用包括生產(chǎn)裝備遠(yuǎn)控、無(wú)人化巡檢、AI高清視頻監(jiān)測(cè)、設(shè)備信息采集等場(chǎng)景。通過(guò)上述應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)減人提效增安。

1.2 面向礦山行業(yè)的5G專(zhuān)網(wǎng)通信技術(shù)需求

（1）專(zhuān)網(wǎng)組網(wǎng)需求

礦山5G需要對(duì)礦區(qū)內(nèi)的生產(chǎn)、管理、經(jīng)營(yíng)等數(shù)據(jù)進(jìn)行閉環(huán)管控，結(jié)合礦山安全生產(chǎn)相關(guān)系統(tǒng)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行的需求，需要進(jìn)行專(zhuān)網(wǎng)組網(wǎng)，以確保礦山5G通信系統(tǒng)能夠獨(dú)立組網(wǎng)、獨(dú)立運(yùn)行實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的安全閉環(huán)管理。

目前礦山專(zhuān)網(wǎng)組網(wǎng)方式主要包括2類(lèi)，即礦山5G獨(dú)立專(zhuān)網(wǎng)組網(wǎng)和礦山5G混合專(zhuān)網(wǎng)組網(wǎng)。礦山5G獨(dú)立專(zhuān)網(wǎng)組網(wǎng)具備獨(dú)立性和自主可控性，通過(guò)在礦井內(nèi)部署獨(dú)立的5G核心網(wǎng)，提高數(shù)據(jù)安全性和業(yè)務(wù)處理效率，目前形成了煤炭集團(tuán)級(jí)大規(guī)模專(zhuān)網(wǎng)組網(wǎng)和礦井獨(dú)立專(zhuān)網(wǎng)組網(wǎng)兩類(lèi)架構(gòu)。礦山5G混合專(zhuān)網(wǎng)組網(wǎng)方案則是將專(zhuān)網(wǎng)通信資源與公眾電信網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行整合，重用運(yùn)營(yíng)商的核心網(wǎng)控制面，降低初始投資和維護(hù)成本。

（3）覆蓋增強(qiáng)需求

露天礦5G通信系統(tǒng)支撐無(wú)人礦用卡車(chē)等高安全性的智能應(yīng)用需求，需要實(shí)現(xiàn)網(wǎng)聯(lián)式數(shù)據(jù)交互與系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)控制，無(wú)線(xiàn)信號(hào)需要實(shí)現(xiàn)無(wú)縫覆蓋。

地下礦的無(wú)線(xiàn)傳輸環(huán)境是封閉受限空間，煤礦井下還需要滿(mǎn)足GB 3836.1要求的6 W無(wú)線(xiàn)射頻功率的技術(shù)要求，在5G大帶寬無(wú)線(xiàn)頻段傳輸、功率譜密度顯著下降、無(wú)線(xiàn)覆蓋能力顯著受限的情況下，需要優(yōu)先考慮低頻覆蓋和多頻融合組網(wǎng)技術(shù)，利用1 GHz以下的低頻段進(jìn)行覆蓋可以有效減少信號(hào)傳播損耗，從而有效提升無(wú)線(xiàn)覆蓋能力、減少基站數(shù)量、降低建設(shè)與維護(hù)成本。

（3）上行傳輸需求

礦山業(yè)務(wù)涉及海量現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)回傳，包括多路高清視頻數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳分析、多類(lèi)裝備數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)上傳、多路傳感器數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控上傳等，對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)的上行速率和上行容量提出了更高要求。針對(duì)礦山行業(yè)5G專(zhuān)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)制式標(biāo)準(zhǔn)化、設(shè)備低功耗、輕量化的原則，應(yīng)針對(duì)靈活幀結(jié)構(gòu)、補(bǔ)償上行、載波聚合、雙連接等上行增強(qiáng)技術(shù)，通過(guò)調(diào)整上下行速率、配置單獨(dú)頻譜資源、復(fù)用基站和信道資源，來(lái)滿(mǎn)足更高的數(shù)據(jù)上行傳輸容量需求。

（4）交互控制需求

露天礦的無(wú)人礦用卡車(chē)、礦用機(jī)械遠(yuǎn)控和地下礦的生產(chǎn)裝備遠(yuǎn)控、無(wú)人化巡檢等應(yīng)用，都需要實(shí)現(xiàn)交互控制信息傳輸，滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)視數(shù)據(jù)的大帶寬傳輸，以及遠(yuǎn)控控制數(shù)據(jù)的低時(shí)延傳輸，需要構(gòu)建5G點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸控制鏈路，并滿(mǎn)足監(jiān)視、控制雙向數(shù)據(jù)的差異化傳輸需求。

（5）功能拓展需求

面向智能化應(yīng)用的礦山5G無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)，除要支撐數(shù)據(jù)傳輸和通信功能外，還需要拓展通信以外的設(shè)備功能。現(xiàn)階段可通過(guò)多模塊集成的方式，以礦用5G為核心，通過(guò)模塊化擴(kuò)展的方式融合礦用UWB、WiFi模塊，實(shí)現(xiàn)定位功能集成并拓展通信鏈路，實(shí)現(xiàn)一站多系統(tǒng)、一網(wǎng)多功能，降低網(wǎng)絡(luò)綜合部署成本。

未來(lái)隨著3GPP定位、直連通聯(lián)等協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)制定和設(shè)備研發(fā)，進(jìn)一步需要實(shí)現(xiàn)單一3GPP信號(hào)體制的通信定位一體化，拓展礦山5G功能，并進(jìn)一步具備直連通信能力，滿(mǎn)足自動(dòng)駕駛車(chē)聯(lián)網(wǎng)、裝備鄰近控制等更低時(shí)延的專(zhuān)用鏈路通信需求。

1.3 面向礦山行業(yè)的5G專(zhuān)網(wǎng)通信標(biāo)準(zhǔn)需求

礦山5G在專(zhuān)網(wǎng)組網(wǎng)、覆蓋增強(qiáng)、上行傳輸、交互控制和功能拓展方面存在特定需求，同時(shí)綜合基站設(shè)備和多模態(tài)終端設(shè)備也具有與常規(guī)公眾電信網(wǎng)絡(luò)不同的設(shè)備形態(tài)。因此，公眾電信網(wǎng)絡(luò)的5G標(biāo)準(zhǔn)不能完全滿(mǎn)足礦山5G的傳輸和應(yīng)用需求，需要梳理標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀，研究礦山5G標(biāo)準(zhǔn)體系，需要通過(guò)開(kāi)展系統(tǒng)的中國(guó)通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)5G礦山行業(yè)專(zhuān)網(wǎng)通信標(biāo)準(zhǔn)制定，使之對(duì)礦山行業(yè)執(zhí)行的礦用5G通信相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、礦安/安全行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和能源行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)具有更好的基礎(chǔ)支撐作用。

為此，筆者全面梳理現(xiàn)有礦山行業(yè)5G標(biāo)準(zhǔn)和公眾電信網(wǎng)絡(luò)5G標(biāo)準(zhǔn)，并結(jié)合面向礦山行業(yè)的5G專(zhuān)網(wǎng)通信標(biāo)準(zhǔn)體系的研究進(jìn)展，從網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)架構(gòu)、細(xì)分場(chǎng)景應(yīng)用技術(shù)要求、專(zhuān)網(wǎng)建設(shè)與使用規(guī)范的總體技術(shù)要求、系統(tǒng)設(shè)備技術(shù)要求等方面，總結(jié)了礦山5G專(zhuān)網(wǎng)通信標(biāo)準(zhǔn)的制定計(jì)劃。

面向礦山行業(yè)的5G專(zhuān)網(wǎng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀

2.1 礦山行業(yè)及團(tuán)體5G標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀

國(guó)內(nèi)礦山行業(yè)5G標(biāo)準(zhǔn)主要由國(guó)家礦山安全監(jiān)察局、國(guó)家能源局、安標(biāo)國(guó)家礦用產(chǎn)品安全標(biāo)志中心有限公司、中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)及中國(guó)安全生產(chǎn)協(xié)會(huì)等機(jī)構(gòu)制定，從煤礦及金屬非金屬礦山的5G通信系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范、設(shè)備部署、數(shù)據(jù)共享、通信系統(tǒng)安全以及設(shè)備接入等各個(gè)方面對(duì)5G在礦山行業(yè)中的應(yīng)用進(jìn)行了規(guī)范，重點(diǎn)在于5G設(shè)備部署及管理使用規(guī)范，形成了礦山5G設(shè)備研發(fā)的技術(shù)規(guī)范，但未涉及礦山5G底層通信協(xié)議的針對(duì)性?xún)?yōu)化適配。其中，安標(biāo)國(guó)家礦用產(chǎn)品安全標(biāo)志中心有限公司正在牽頭組織起草的煤礦井下5G通信系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范、金屬非金屬地下礦山5G通信系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范等中國(guó)礦安行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)將對(duì)煤礦井下、金屬非金屬地下礦山的5G通信系統(tǒng)組網(wǎng)架構(gòu)、功能要求及性能指標(biāo)等作出系統(tǒng)性要求，NB/T 11546-2024煤礦用5G通信系統(tǒng)通用技術(shù)條件等系列中國(guó)能源行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)主要對(duì)井下5G適用的無(wú)線(xiàn)頻段及對(duì)應(yīng)傳輸指標(biāo)，從單設(shè)備和系統(tǒng)級(jí)層面，提出了系統(tǒng)傳輸能力、傳輸時(shí)延等詳細(xì)指標(biāo)要求和測(cè)試方法，上述礦安行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和能源行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)將成為礦山5G系統(tǒng)設(shè)備研發(fā)的所要遵循的核心技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。礦山領(lǐng)域5G方面的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀見(jiàn)表1。

表1 礦山5G行業(yè)及團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀

2.2 中國(guó)通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)5G通信標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀

礦山5G通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)需要以公眾電信網(wǎng)絡(luò)5G標(biāo)準(zhǔn)為基本依據(jù)，開(kāi)展針對(duì)性研究和專(zhuān)用標(biāo)準(zhǔn)制定。

中國(guó)通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)在無(wú)線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)委員會(huì)TC5制定了公眾電信網(wǎng)絡(luò)5G通信系列標(biāo)準(zhǔn)，并在2021年起針對(duì)礦山5G應(yīng)用場(chǎng)景和需求架構(gòu)，以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)委員會(huì)TC13為主，開(kāi)展了總體標(biāo)準(zhǔn)制定，為礦山5G專(zhuān)用通信標(biāo)準(zhǔn)制定奠定了基礎(chǔ)。

（1）TC5公眾電信網(wǎng)絡(luò)5G標(biāo)準(zhǔn)

TC5無(wú)線(xiàn)技術(shù)委員會(huì)的公眾電信網(wǎng)絡(luò)5G標(biāo)準(zhǔn)基于3GPP國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)市場(chǎng)需求、產(chǎn)業(yè)進(jìn)展和頻率規(guī)劃，明確體系范疇并確定關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)、功能要求和性能指標(biāo)等，形成符合我國(guó)應(yīng)用需求和產(chǎn)業(yè)能力的5G標(biāo)準(zhǔn)體系，支撐5G產(chǎn)業(yè)發(fā)展。具體實(shí)施方面，基于3GPP Release版本分階段制定，用3個(gè)階段完成5G能力三角構(gòu)建，從第4階段啟動(dòng)5G-A標(biāo)準(zhǔn)制定。

第1階段基于R15，重點(diǎn)制定eMBB場(chǎng)景的行標(biāo)，定義了5G網(wǎng)絡(luò)的基本功能和特性，主要包括網(wǎng)絡(luò)切片、語(yǔ)音業(yè)務(wù)（EPS FallBack 和 VoNR）、能力開(kāi)放、邊緣計(jì)算等；第2階段基于R16，在增強(qiáng)eMBB的基礎(chǔ)上，增加制定URLLC場(chǎng)景的內(nèi)容；第3階段基于R17，在增強(qiáng)eMBB和URLLC的基礎(chǔ)上，增加制定mMTC（RedCap）場(chǎng)景的內(nèi)容；第4階段基于R18&R19，研究5G-A。

截至2024年8月31日，TC5公眾電信網(wǎng)絡(luò)5G標(biāo)準(zhǔn)共報(bào)批59項(xiàng)，發(fā)布50項(xiàng)，其中第1階段標(biāo)準(zhǔn)報(bào)批35項(xiàng)，發(fā)布32項(xiàng)；第2階段標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)27項(xiàng)，報(bào)批22項(xiàng)，發(fā)布17項(xiàng)；第3階段標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃立項(xiàng)20項(xiàng)，報(bào)批2項(xiàng)，發(fā)布1項(xiàng)；第4階段開(kāi)展研究課題6項(xiàng)。

（2）TC13等礦山行業(yè)5G標(biāo)準(zhǔn)

TC13工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)委員會(huì)針對(duì)礦山的5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景和總體技術(shù)要求制定了系列行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，TC10 WG5物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)工作委員會(huì)車(chē)聯(lián)網(wǎng)工作組與TC9 WG1電磁環(huán)境與安全防護(hù)技術(shù)工作委員會(huì)電信設(shè)備的電磁環(huán)境工作組，也對(duì)礦山5G遠(yuǎn)程遙控駕駛以及電磁兼容方面的標(biāo)準(zhǔn)作了補(bǔ)充。目前制定的標(biāo)準(zhǔn)主要覆蓋了礦山5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景架構(gòu)、基站與終端的設(shè)備架構(gòu)與總體技術(shù)要求、信息安全和電磁兼容要求，形成了礦山5G應(yīng)用和系統(tǒng)組網(wǎng)、設(shè)備總體設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)。

中國(guó)通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)TC13等技術(shù)委員會(huì)的礦山5G應(yīng)用場(chǎng)景及總體功能要求等方面的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展情況見(jiàn)表2。

表2 中國(guó)通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)TC13等礦山行業(yè)5G標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展

根據(jù)對(duì)現(xiàn)有公眾電信網(wǎng)絡(luò)的5G標(biāo)準(zhǔn)以及礦山行業(yè)的5G專(zhuān)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)梳理，目前已經(jīng)具備了5G無(wú)線(xiàn)基礎(chǔ)通信、礦山行業(yè)5G應(yīng)用場(chǎng)景、5G系統(tǒng)設(shè)備安全應(yīng)用等標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)，尚需針對(duì)適用于面向礦山行業(yè)的5G專(zhuān)網(wǎng)的無(wú)線(xiàn)通信標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行增強(qiáng)制定，以滿(mǎn)足面向礦山行業(yè)的5G專(zhuān)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)化需求。

面向礦山行業(yè)的5G專(zhuān)網(wǎng)通信標(biāo)準(zhǔn)體系

3.1 總體架構(gòu)

為推動(dòng)礦山5G技術(shù)的適用性技術(shù)優(yōu)化，筆者所在單位發(fā)起，在中國(guó)通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)TC5無(wú)線(xiàn)技術(shù)委員會(huì)WG9移動(dòng)通信工作組成立了“5G礦山行業(yè)專(zhuān)網(wǎng)子工作組（SWG5）”，開(kāi)展面向礦山行業(yè)的5G專(zhuān)網(wǎng)通信標(biāo)準(zhǔn)體系的研究制定工作（項(xiàng)目號(hào)2023B142），結(jié)合梳理的標(biāo)準(zhǔn)化需求和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀，按照TC5 WG9 SWG5成立的主要工作范圍，提出了面向礦山行業(yè)的5G專(zhuān)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系，內(nèi)容主要包括2個(gè)部分。

（1）總體部分，包括系統(tǒng)總體標(biāo)準(zhǔn)、細(xì)分場(chǎng)景應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)劃仿真標(biāo)準(zhǔn)、測(cè)試驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)、運(yùn)維管理標(biāo)準(zhǔn)。

（2）系統(tǒng)設(shè)備部分，包括基站設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)、終端設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)。

面向礦山行業(yè)的5G專(zhuān)網(wǎng)通信標(biāo)準(zhǔn)體系總體架構(gòu)如圖1所示。

圖1 面向礦山行業(yè)的5G專(zhuān)網(wǎng)通信標(biāo)準(zhǔn)體系

3.2 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃

（1）系統(tǒng)總體部分

分別針對(duì)地下煤礦、露天煤礦、非煤礦山3類(lèi)場(chǎng)景，研究和定義5G礦山行業(yè)專(zhuān)網(wǎng)的主要應(yīng)用場(chǎng)景和需求，規(guī)范網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)架構(gòu)并定義無(wú)線(xiàn)側(cè)關(guān)鍵技術(shù)，確保各部分協(xié)調(diào)運(yùn)作，滿(mǎn)足整體系統(tǒng)的需求。

（2）細(xì)分場(chǎng)景應(yīng)用部分

針對(duì)礦山行業(yè)的特定應(yīng)用場(chǎng)景，如生產(chǎn)裝備遠(yuǎn)程控制、露天礦自動(dòng)駕駛、地下礦自動(dòng)駕駛，通過(guò)研究底層通信技術(shù)來(lái)定義系統(tǒng)架構(gòu)，形成細(xì)化場(chǎng)景依據(jù)，制定具體的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和操作規(guī)范，以確保在不同場(chǎng)景下5G專(zhuān)網(wǎng)的高效應(yīng)用。

（3）仿真、測(cè)試、運(yùn)維部分

明確仿真技術(shù)在各類(lèi)礦山環(huán)境中的應(yīng)用范圍和評(píng)估指標(biāo)，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，減少實(shí)際部署風(fēng)險(xiǎn)；制定測(cè)試驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，涵蓋礦山專(zhuān)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)性能、信號(hào)覆蓋、設(shè)備兼容性等方面；建立完善的運(yùn)維管理標(biāo)準(zhǔn)，包括礦山專(zhuān)網(wǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)、故障排除流程和系統(tǒng)優(yōu)化規(guī)范，確保網(wǎng)絡(luò)的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。

（4）基站設(shè)備部分

針對(duì)井工和露天煤礦特色需求，制定基站在這些場(chǎng)景下相較于公網(wǎng)基站的差異化技術(shù)要求和測(cè)試方法，包括安全防爆、基帶單元、匯聚單元、遠(yuǎn)端單元、外接天線(xiàn)等硬件技術(shù)要求和幀結(jié)構(gòu)配置、接納控制、預(yù)調(diào)度、網(wǎng)絡(luò)切片等功能特性技術(shù)要求。

（5）終端設(shè)備部分

分別針對(duì)終端、CPE、5G模組、直連通信終端、定位終端等設(shè)備類(lèi)型制定差異化的技術(shù)要求和測(cè)試方法，包括設(shè)備的安全防爆、環(huán)境適應(yīng)性、無(wú)線(xiàn)功率等硬件技術(shù)要求和傳輸速率、時(shí)延、定位精度、能效管理等功能特性技術(shù)要求。

礦山5G專(zhuān)網(wǎng)系列中國(guó)通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)將按照《面向礦山行業(yè)的5G專(zhuān)網(wǎng)通信標(biāo)準(zhǔn)體系》開(kāi)展分階段制定工作，形成適配礦山通信傳輸需求和業(yè)務(wù)應(yīng)用需求的專(zhuān)用通信標(biāo)準(zhǔn)，滿(mǎn)足礦山5G獨(dú)立組網(wǎng)、覆蓋增強(qiáng)、上行傳輸、交互控制和功能拓展的需求，將對(duì)礦山行業(yè)所制定和執(zhí)行的礦用5G通信相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、礦安/安全行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和能源行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)起到更好的基礎(chǔ)支撐作用，從而推動(dòng)礦山5G技術(shù)研究與推廣應(yīng)用，具體標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃見(jiàn)表3。

表3 面向礦山行業(yè)的5G專(zhuān)網(wǎng)通信標(biāo)準(zhǔn)體系規(guī)劃

總 結(jié)

（1）礦山生產(chǎn)環(huán)境復(fù)雜，依托5G的大帶寬、低時(shí)延、高可靠通信能力，構(gòu)建智能礦山高速信息傳輸通道，是支撐智能化應(yīng)用落地、實(shí)現(xiàn)減人提效增安的關(guān)鍵技術(shù)手段。礦山5G通信需求與公眾電信網(wǎng)絡(luò)5G存在明顯差異，在構(gòu)建專(zhuān)網(wǎng)組網(wǎng)架構(gòu)、開(kāi)展無(wú)線(xiàn)覆蓋增強(qiáng)、提升上行傳輸能力、構(gòu)建交互控制傳輸通道方面擁有特定需求。需要開(kāi)展針對(duì)性的礦山5G通信標(biāo)準(zhǔn)研究制定。

（2）礦山領(lǐng)域的礦安、能源行業(yè)/團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)以及安全審核發(fā)放的技術(shù)規(guī)范，從礦山5G通信系統(tǒng)的技術(shù)要求、設(shè)備部署、數(shù)據(jù)共享、通信系統(tǒng)安全以及設(shè)備接入和使用管理等方面開(kāi)展了標(biāo)準(zhǔn)化工作，形成了礦山5G設(shè)備研發(fā)應(yīng)用的技術(shù)規(guī)范，但需要涉及礦山5G底層通信協(xié)議的進(jìn)行針對(duì)性?xún)?yōu)化適配。

（3）中國(guó)通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)歸口單位中國(guó)通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)，在TC5無(wú)線(xiàn)技術(shù)委員會(huì)WG9移動(dòng)通信工作組成立了“5G礦山行業(yè)專(zhuān)網(wǎng)子工作組（SWG5）”，制定了面向礦山行業(yè)的5G專(zhuān)網(wǎng)通信標(biāo)準(zhǔn)體系、形成標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃，已經(jīng)啟動(dòng)了總體技術(shù)要求、基站技術(shù)要求和礦山生產(chǎn)裝備遠(yuǎn)控應(yīng)用技術(shù)要求的標(biāo)準(zhǔn)制定，將分階段重新制定礦山5G底層通信技術(shù)優(yōu)化改進(jìn)的通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，需要礦山通信設(shè)備廠商、科研單位、生產(chǎn)企業(yè)與通信行業(yè)聯(lián)合，聚焦開(kāi)展針對(duì)礦山特殊需求的5G通信底層技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定，實(shí)現(xiàn)對(duì)礦山行業(yè)所制定和執(zhí)行的礦用5G通信相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、礦安/安全行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和能源行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)起到更好的基礎(chǔ)支撐作用，有效拓展礦山5G應(yīng)用規(guī)模，充分實(shí)現(xiàn)礦山5G技術(shù)高效應(yīng)用。

致 謝

面向礦山行業(yè)的5G通信標(biāo)準(zhǔn)化的推進(jìn)過(guò)程中，得到了多方面的支持和指導(dǎo)，在此感謝中國(guó)通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)秘書(shū)處、參與編制礦山5G標(biāo)準(zhǔn)體系的成員單位和專(zhuān)家、以及5G礦山行業(yè)專(zhuān)網(wǎng)子工作組（SWG5）全體成員單位。

編輯丨李莎

審核丨趙瑞

煤炭科學(xué)研究總院期刊出版公司擁有科技期刊21種。其中，SCI收錄1種，Ei收錄5種、CSCD收錄6種、Scopus收錄7種、中文核心期刊9種、中國(guó)科技核心期刊11種、中國(guó)科技期刊卓越行動(dòng)計(jì)劃入選期刊4種，是煤炭行業(yè)最重要的科技窗口與學(xué)術(shù)交流陣地，也是行業(yè)最大最權(quán)威的期刊集群。

《智能礦山》

Journal of Intelligent Mine

月刊CN 10-1709/TN，ISSN 2096-9139，聚焦礦山智能化領(lǐng)域產(chǎn)學(xué)研用新進(jìn)展的綜合性技術(shù)刊物。

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