本實用新型專利技術公開了一種基于VoIP技術的4G井下無線通訊系統，包括設置于井下的與井下4G手機終端接通的4G基站，4G基站連接地面上的EPC，EPC順次連接地面上的SIP服務器、SIP網關設備和與地面手機終端連通的運營商網絡，井下4G手機終端具有VoIP方式撥號，地面手機終端具有傳統語音方式撥號。本實用新型專利技術使用VoIP技術與4G通訊技術相結合，將礦區內部語音業務承載在私有的4G的IP網絡上，數據業務直接通過私有核心網直接接入Internet，對外再利用SIP網關設備通過IuCS接口與運營商3G網絡對接，實現運營商外部用戶與礦區內部用戶語音業務的互聯互通，這樣一個4G系統其核心網絡只需要一套系統，設備終端也只需要4G模塊，大幅減少了網絡及終端的建設成本。
【技術實現步驟摘要】
本技術屬于無線通信領域，具體涉及一種基于VoIP技術的4G井下無線通訊系統。
技術介紹
4G第四代移動通訊系統，擁有10Mbps?150Mbps的下行網絡帶寬，也就是4G意味著用戶可以體驗到最大12.5MB/s?18.75MB/s的下行速度。是當前國內主流中國移動3G速度的35倍，中國聯通3G速度的14倍。EPC(Evolved Packet Core network)演進型分組核心網，主要包括MME(MobilityManagement Entity)移動性管理實體和SGW(Serving Gate Way)服務SIP網關設備，PGff (Packet Data Network Gateway)數據SIP網關設備。MME主要負責的有非接入層信令的加密、完整性保護和安全控制，并對空閑狀態下的移動臺進行移動性管理(簡單點說就是控制面的相關工作)。SGW主要負責用戶面數據包及用戶平面切換(簡單點說就是用戶面的相關工作)。PGW終結和外面數據網絡的接口，負責管理3G和非3G間的數據路由，管理3G接入和非3G接入間的移動，還負責動態地址分配(DHCP)、策略執行、計費等功能，。Iu接口負責3G核心網(CN)和無線網絡控制器RNC(Rad1 Network Controller)之間的信令交互。Iu接口分為IuCS和IuPS，前者將RNC與核心網電路域相連，后者將RNC與核心網分組域的相連。SI接口是4G基站與EPC (分組核心網)之間的通訊接口。VoIP (Voice over Internet Protocol)就是將模擬信號數字化，以數據封包的形式在IP網絡上做實時傳遞。SIP (Sess1n Initiat1n Protocol)初始會話協議，是一個應用層的信令控制協議。用于創建、修改和釋放一個或多個參與者的會話。這些會話可以是Internet多媒體會議、IP電話或多媒體分發。會話的參與者可以通過組播、網狀單播或兩者的混合體進行通信。CS Fallback(CSFB):CSFB是4G終端通過電路域使用語音業務的一種方案，終端平時駐留在4G網絡，使用4G數據業務，當發起語音呼叫或者接收語音呼叫的時候，終端回落到2G/3G電路域進行語音呼叫，結束后再返回4G。MA認證是煤礦安全標志準用證，井下使用的防爆電器產品均實施煤礦安全認證(MA認證)，是由國家煤礦安全監察局授權發證的。當前隨著無線技術在井下的不斷應用，4G技術也被引入到了井下，并通過4G電話實現語音通話，作為替代井下小靈通，2G, 3G系統的一種技術。當前的大多數井下無線通訊使用的基本使用的是小靈通，3G，WiFi無線通訊系統，但隨著礦井對無線數據傳輸，特別是無線視頻傳輸應用的需求，小靈通無法實現數據傳輸，3G數據通道的帶寬最高只有7M，無法滿足多路高清視頻傳輸的要求，WiFi無線通訊系統能夠提供54M的帶寬能夠滿足視頻傳輸的要求，但其語音存在的先天不足，話音質量明顯滿足不了電信級別的話音應用，特別在W1-Fi電話在移動過程中，易產生掉話現象造成系統的不穩定。而當前礦用4G語音通訊系統基本采用集群對講技術實現語音傳輸，但其手機終端需要特殊定制，并且無法實現專網與公網的無縫漫游互聯。當前運營商網絡傳統4G使用單模雙待技術，數據業務通過4G模塊實現傳輸，語音業務通過3G/2G模塊實現語音傳輸。保證數據傳輸在4G通道達到100M帶寬，語音業務在3G通道傳輸又保證語音質量。也可以使用CSFB回落技術實現語音傳輸，終端平時注冊在4G網絡通過4G技術傳輸數據，當有語音需求時，終端通過回落技術，回落到3G/2G網絡進行語音通訊，當語音結束時，再次注冊到4G網絡，實現數據的傳輸。但這兩種技術都需要建立4G+3G/2G的雙核心網絡，終端也需要多模設備，因此網絡建設成本較高。
技術實現思路
本技術的目的在于克服上述不足，提供一種基于VoIP技術的4G井下無線通訊系統，能夠有效改善井下無線傳輸數據帶寬，提高語音傳輸質量，滿足礦井集中化管理要求。為了達到上述目的，本技術包括設置于井下的與井下4G手機終端接通的4G基站，4G基站連接地面上的EPC，EPC順次連接地面上的SIP服務器、SIP網關設備和與地面手機終端連通的運營商網絡，SIP網關設備通過Sip接口與SIP服務器連接，通過IuCs接口與運營商網絡連接。所述4G基站與EPC間通過SI接口連接。所述EPC與SIP服務器之間通過Sip接口連接。所述井下4G手機終端具有VoIP方式撥號，地面手機終端具有傳統語音方式撥號。 與現有技術相比，本技術使用VoIP技術與4G通訊技術相結合，將礦區內部語音業務承載在私有的4G的IP網絡上，數據業務直接通過私有核心網直接接入Internet，對外再利用SIP網關設備通過IuCS接口與運營商3G網絡對接，實現運營商外部用戶與礦區內部用戶語音業務的互聯互通，這樣一個4G系統其核心網絡只需要一套系統，設備終端也只需要4G模塊，大幅減少了網絡及終端的建設成本。【附圖說明】圖1為本技術的設備組網圖；圖2為本技術內部4G手機終端上網流程圖；圖3為本技術手機4G終端內網語音通話流程圖；圖4為本技術4G手機終端內網外網雙注冊流程圖；圖5為本技術4G手機終端內外網語音通話流程圖。【具體實施方式】下面結合附圖對本技術做進一步說明。參見圖1，本技術包括設置于井下的與井下4G手機終端101接通的4G基站102，4G基站102連接地面上的EPC103，EPC103順次連接地面上的SIP服務器104、SIP網關設備105和與地面手機終端107連通的運營商網絡106，井下4G手機終端101具有VoIP方式撥當前第1頁1 2 本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種基于VoIP技術的4G井下無線通訊系統，其特征在于：包括設置于井下的與井下4G手機終端(101)接通的4G基站(102)，4G基站(102)連接地面上的EPC(103)，EPC(103)順次連接地面上的SIP服務器(104)、SIP網關設備(105)和與地面手機終端(107)連通的運營商網絡(106)，SIP網關設備(105)通過Sip接口與SIP服務器(104)連接，通過IuCs接口與運營商網絡(106)連接。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：賴龍，李巍，
申請(專利權)人：西安大唐電信有限公司，
類型：新型
國別省市：陜西;61
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