提出了煤矿5G无线通信系统的基本架构：5G核心网、基带处理单元(BBU)、远端汇聚站(RHUB)及5G基站之间由5G承载网连接，实现各网元之间信令传输；井下采用5G基站及天线实现井下无线信号覆盖，基站通过RHUB进行汇聚后，与BBU相连并接入5G核心网。比较了用户面功能/移动边缘计算(UPF/MEC)下沉与独立专网2种5G核心网建设方案的优缺点；研究了5G核心网与BBU之间、BBU与RHUB之间、RHUB与5G基站之间的承载网，重点介绍了5G核心网与BBU之间承载网常用的光纤直连、切片分组网(SPN)及第五代固定网络(F5G)3种承载方式的特点及适用场景；给出了煤矿5G基站、5G终端及5G通信模组等设备的设计方案。结合5G通信技术特点和煤矿智能化发展需求，探讨了5G无线通信系统在煤矿的典型应用，如融合一体化通信、高带宽业务应用、智能工作面业务应用、矿山车辆远程控制或无人驾驶等。指出小型化行业5G核心网设计、矿用5G基站等设备的低功耗及本安化设计、700 MHz频段5G设备的井下应用以提升5G基站覆盖范围、矿用5G手机终端的定制及行业APP的开发、低功耗5G通信模组的开发、结合现场需求更多行业应用场景的深入挖掘等是煤矿5G无线通信系统进一步的优化方向。

0 引言

1 煤矿5G无线通信系统架构

2 煤矿5G无线通信系统建设

   2.1 5G核心网

   2.2 5G承载网

   2.3 5G基站

   2.4 5G终端及通信模组

3 煤矿5G无线通信系统典型应用

   3.1 融合一体化通信

   3.2 高带宽业务应用

   3.3 智能工作面业务应用

   3.4 矿山车辆远程控制或无人驾驶

4 结语