根据现阶段煤矿生产要求来看，通过利用无线通信技术能够提升传输效率，使得煤矿安全生产管理系统具有自动化、信息化以及智能化的特点，有效弥补了传统煤矿系统的安全生产问题。在煤矿环境中，通过煤矿无线通信系统的应用，对各类业务数据的收集能够合理部署传感器以及视频等，进而解决信息孤岛问题，为提升生产效率奠定了基础。
一、无线通信技术的发展历程
随着科学技术的发展，研究出了2G通信技术，也被叫作全球移动通信系统，其覆盖面积比较广，可靠性相对较高，在具体应用的过程中，网络传输时间往往会延长，不能够实现实时监测的目标，虽然，GPRS实现了数据的发送和接收，不过，2G通信技术还不能够满足电路交换的要求，网络资源传输也无法实现，依然存在着较多的不足，不仅容易发生数据丢失现象，在调试方法方面也相对落后[1]。在2G通信技术的基础上逐渐研究出了3G通信技术，该技术有效弥补了2G技术的诸多不足，能够利用不同网络实现无线漫游，对移动终端用户的服务质量明显提升，在3G通信技术的应用下，通信质量以及数据传输效率都得到了提升，整体安全性相对较高。不仅如此，网络接入安全以及网络应用安全以及应用域安全都得到了充分保障，不过，3G通信技术依然也存在着相应的缺陷，比如说，在语言交换系统中依然采用了2G系统的电路交换模式，在数据接入速度方面还有待提升。对于4G通信技术来说，该技术主要是将3G通信技术和无线局域网技术进行有效融合，既能够提升图像以及视频的传输效率，也能够提升下载速度，据相关统计，下载速度能够达到100Mb/s，而下载速度能够达到500Mb/s，同时，4G通信技术能够在任何时间地点进行应用满足了用户的多样化需求，在根本上提升了无线服务质量。
二、煤矿无线通信技术的需求分析
对于煤炭生产作业来说，一般以井下作业为主，在技术、资金的约束下，生产环境比较恶劣，温度比较高，湿度比较大，工作区域相对狭小，照明条件比较差，在粉尘、瓦斯的影响下容易发生爆炸，而且，腐蚀性有害气体也会损害井下工作人员的健康。在不同规模的煤矿中，其产量、人员数量以及设备水平均存在很大的差异性。根据生产作业流程来分析，井下人员以及设备具有较大的流动性，并且，不少工种需要联合作业，在一些情况下也会应用重型设备，不管是设备的运输、安装，又或者是调试作业，均需要相关人员的配合，对其业务能力的要求比较高，井上和井下需要协同作业。近年来，随着无线通信技术的发展，逐渐建设了无线移动通信系统，因为无线移动通信技术的应用的比较便捷，也比较灵活，为煤矿生产提供了诸多便利。由于井下作业比较危险，人员的流动性也比较大，煤矿无线通信系统可以为顺利生产提供保障，在出现紧急事故时也能及时处理。在不同的业务类型中，其传输速率也是不同的，可以在井下设置有线、无线通信通道，为了满足语音、数据以及视频等诸多需求，可以构建不同的通信网络，针对各类业务可以建设统一通信通道，在根本上使得井下通信系统得到简化，加快数据的统一传输、存储等等。另外，在井下无线通信系统的建设下，井下隐患可以全面排查，还可以进行动态跟踪，进一步健全了煤矿安全预警体系，使得煤矿安全监察落到实处。
三、基于4G通信技术的煤矿无线通信系统
（一）煤矿无线通信系统的框架
由于4G通信技术能够使得接入延时低于100ms，满足了对语言以及业务数据的实时传送需求，从而避免了延时以及丢失等现象。经过分析无线移动通信系统，主要组成包括：（1）基于TD-LTE通信技术的建设的系统框架，在该系统总体框架中，主要包括：基站、BRAS、接入网关以及核心网络通信，在核心网的应用下能够实现语音通信、集群呼叫以及数据传输。（2）基于TD-LTE通信技术，构建基站通信系统，在无线通信系统的构建过程中，通过利用femto/pico基站，可以使得区域范围得到扩大，将自身传输网络与安全网关相连接。利用IP SEC方式能够保证网络安全传输。基站可以利用WLAN AP进行数据业务承载，也能够利用PDG承载网络中的相关数据，既能够提升语音、业务质量，也能够提升传输效率，满足了不同产品的需求，使得业务活动得到统一。将small Cell为基站进行网管系统的构建，使得上层网管系统和下层网管系统实现了有效对接。（3）以IMS+ERC+DSS集群模式构建核心网，在该系统中，核心网的主要为提供用户连接、网络承载以及系统管理等，对AXUN iCEPC-5核心系统进行分析，利用电信EPC核心网将网元MMW以及PGW等相关功能进行融合，这种核心网实现了遥感业务、移动办公、监视控制等等，为LET的安全接触奠定了基础。除此之外，在核心网络中，对IMS进行了利用，属于一种新型的多媒体业务模式，支持语言业务功能，也能进行集群呼叫，并且，还可以应用在小型化设备中[2]。（4）建设综合运用无线通信系统平台。通过分布式高性能计算机框架的构建能够打造综合应用系统平台，不仅具有较高的安全性能，也具有较好的可靠性，对该处理平台进行构建时，需要应用软件处理平台，并且应用支持分析数据的专门工具，比如说，终端的基站系统、LTE以及Wi-Fi网络等等，这样能够使得数据传输、语音以及视频等相关业务得以实现，对数据的储存以及应用接口进行了统一，使得系统管理操作自动化方向发展。
（二）无线移动通信系统功能
（1）调度功能。在煤矿生产中，调度系统十分重要，调度员可以根据调度功能进行统筹调度，提升资源利用率，有效应对各种突发情况，以保证煤矿高效率生产。
（2）语音业务。在移动通话下，可以进行语音通信。在紧急呼叫下，煤矿井下的工作人员可以发起集群紧急呼叫。经过识别主叫号码，主叫用户可以知晓被叫用户。
（3）集群通信。利用无线集群通信系统来可以满足用户的通信需求，也实现了信息的自动化共享，除了支持系统内部的全呼以及组呼，还能够提升双向通话质量，具有优先等级呼叫、紧急呼叫功能，为煤矿生产安全的指挥调度提供了辅助作用。
（4）增值数据服务。在该项服务中，可以支持视频通话、手机终端定位、物联网的接入，也能够对多种数据进行实时传递，通过增值数据服务，有效保证了煤矿井下安全生产，相关管理人员能够及时掌握井下的相关信息数据，作出正确的决策。通过实时监控安全生产作业的动态，一旦出现异常系统也能够发出警报，从而及时解决安全隐患[3]。
结语：
综上所述，在煤矿生产与发展的过程中，其安全管理水平逐渐提升，这都要归功于计算机技术、通信技术等等。经过煤矿无线通信系统地全面建设，在根本上提升了煤矿生产作业的通信效率，为煤矿安全生产保驾护航，也取得了较好的经济效益。
参考文献：
[1]汪洋. 4G无线通信技术在煤矿井下的应用[J]. 内蒙古煤炭经济, 2018, 000（010）:71,76.
[2]阮乐乐, 张兴堂. 基于4G通信技术的无线网络安全通信分析[J]. 山东省农业管理干部学院学报, 2019, 036（002）:27-28.
[3]杨俊明. 4G通信技术支持下煤矿无线通信系统的研究[J]. 中国新通信, 2016, 18（020）:37-37.