海底电缆保护区海上无线通信系统研究

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摘要：琼州海峡500kV海底电缆保护区的船舶抛锚应急处置以及海底电缆检测数据实时传输离不开海上实时无线通信，为此需要综合当前市场主流的无线通信技术特点，以WiMAX作为技术基础进行无线通信系统的研究，并于海缆保护区开展了现场组网测试，实际应用效果良好。

关键词：海底电缆；无线通信；WiMAX；应用测试

琼州海峡500kV海底电缆横跨琼州海峡西口，路由南北方向全长31km，东西方向最宽处约2km，运维工作范围大，普通的手机网络通信信号差，对于海底电缆保护区船舶抛锚现场处置和海底电缆检测作业产生了很大的阻碍。因此，研究全覆盖500kV海底电缆保护区的海上无线通信系统方案，有利于海缆运行和维护工作的有效开展，提高运维作业技术水平[1]。

1主流无线通信技术对比

目前，市场主流的无线通信技术比较具有代表性的有WiFi、WiMAX、超宽带、3G/4G、卫星通信等，其技术特点对比分析如表1所示，综合选择WiMAX作为500kV海底电缆保护区的海上无线通信系统的支撑[2-5]。

2WiMAX技术

WiMAX中文全称为“全球微波互联接入”，是一种由IEEE（电气和电子工程师协会，InstituteofElectricalandElectronicsEngineers）提出的一种标准化技术，也是当今世界范围内被关注度极高的无线宽带接入技术，它以IEEE802.16系列标准为基础。最新的WiMAX2.0即IEEE802.16m系列标准于2011年3月颁布，该标准的数据速率上限远高于WiMAX1.0，可达到其数倍，WiMAX技术的下行最高速率可至1Gb/s，而上行最高速率为100Mb/s，可满足移动用户各种级别的服务和应用需求[6-7]]。

3无线通信组网方案设计

按照WiMAX组网的要求，结合琼州海峡500kV海底电缆的现场实际运维需求以及海南联网系统自身已具备的网络通信情况，并综合设备和安装成本，专门设计了一套组网方案，如图1所示。即通过在广东侧岸边高塔安装岸基基站，并在运维船上安装船载基站，两个基站以WiMAX的方式完成海上与岸上的通信连接，再通过海底电缆上所捆绑光缆光纤通信完成广东侧与海南侧信号的连接，从而实现整个系统的全保护区覆盖通信[8-10]。

4应用测试

按照组网方案完成海上无线通信系统安装组网后，开展现场应用测试，测试过程具体为：让海缆运维船从北向南进行全路由巡航，并在路由巡航过程中的各个位置向广东和海南两侧通信终端进行语音、视频对讲，同时查看通信带宽。4.1测试数据。现场应用测试过程中，将时间、距离、信号值、带宽平均值、视频效果、ping值、语言系统各项进行记录，如表2所示。4.2测试结果。在琼州海峡500kV海底电缆保护区内，海缆运维船通过专用无线通信系统与广东和海南两侧终端通信的平均带宽为40M/S，海缆运维船手持语音终端与广东侧南岭站和海南侧监控中心通话信号正常，船上高清视频球机传至岸上终端视频信号清晰流畅。

5结论

本次将主流的WiMAX无线通信技术应用于琼州海峡500kV海底电缆的运维工作，并结合工程本身的实际网络条件，研究一套专用的通信组网方案，不仅节约成本，而且能够最大限度的发挥设备自身的性能，使技术与实际应用充分结合，为海底电缆的运维和检测工作提供通信支持。

参考文献：

[1]赵远涛，罗楚军，李健，等.海南联网工程海底电缆风险分析[J].中国电业•技术，2014，（10）：70-73.

[2]弓楠.超宽带（UWB）无线通信技术分析[J].电子元器件应用，2009，11（8）：83-86.

[3]张亮.4G通信技术的优缺点及其应用[J].中国新通信，2014，（9）：17-18.

[4]李红，郭大群.WiFi技术的优势与发展前景分析[J].电脑知识与技术，2013，9（5）：996-997.

[5]任伟.卫星通信的近期发展与前景展望[J].通信电源技术，2017，34（6）：150-152.

[6]魏笑笑，周政华.WIMAX技术及其应用分析[J].广东通信技术，2018，（9）：35-38.

[7]乔静，庞艳，彭朋.浅析WIMAX应用解决方案[J].微计算机信息，2006，22（3-3）：121-123.

[8]郎为民.WiMAX技术讲座第5讲WiMAX组网技术介绍[J].中国新通信，2009，（5）：81-85.

[9]徐世龙，李岩峰.802.16/WiMax技术及组网方案研究[J].通信技术，2007，（7）：48-55.

[10]彭木根，李茗，路杨，等.IEEE802.16标准和WiMAX组网技术分析[J].电信工程技术与标准化，2005，（6）：5-11.

作者:王宁 李晓骏 陈政 高东明 曾剑 单位:中国南方电网有限责任公司超高压输电公司广州局