海底光缆的工艺技术优化方案

通常人们说“海缆”，包括海底电缆和海底光缆，即敷设在海底的电缆和通信光缆。电缆又分电力电缆和通信电缆，海底电力电缆除了给本国、本地区岛屿提供电能外，很少与国外互联。在光纤还没有普及之前，国家之间的通信互联，基本通过卫星以及海底同轴电缆实施，卫星因数量少，带宽不足，成本昂贵，基本不可能进入民用领域。直到1988年，世界第一条实用化的跨大西洋连接美、英、法的国际海底光缆建成，标志着海底光缆时代的开启。从此，全球90%以上的国际数据通过海底光缆进行传输。本书所述“海缆”，专指海底光缆。

从全球光纤用量来看，海缆用光纤量微不足道，但其重要地位非比一般。一个没有海缆连接的国家，必将成为信息的孤岛。特别是当今互联网时代，云计算、物联网、大数据、移动互联等ICT产业的快速发展，数据交换，信息互联，正如“地球村”的概念所描述，通过网络，世界已经联成一体。世界各个角落对外界资讯需求不断提升，在走向更美好的全联接过程中，海缆所扮演的角色越来越重要，已然成为国家经济发展的基石。对于国家来说，海缆资源已成为国家重要的战略资产。

如果把全球的网络看成是一个大型局域网，那么海底和陆上光缆将它们连接成为互联网，光缆是互联网的“中枢神经”，而美国几乎是互联网的“大脑”，也相当于电脑的芯片。美国作为互联网的发源地，存放着很多的Web和IM（如MSN）等服务器。截至2018年底，全球解析域名的13个根服务器就有9个在美国，登录多数域名中包含“.com”“.net”网站或发电子邮件，数据几乎都要到美国绕一圈才能到达目的地，而连接“中枢神经”和“大脑”的就是海底光缆系统。不管从安全角度考虑，还是从信息互联考虑，作为拥有14亿人口、8.3亿网民（2018年底）的中国，海缆承担了70%的出口总带宽，是我国国际通信的主要方式。如果没有海缆与外界的联系，国家经济、社会发展无疑都会受到巨大的影响，中国也非常有必要更多地参与世界海缆系统的建设。

截至2019年年底，全球大约有一百万千米的海底光缆，这些海底光缆构建了如今的全球网络，就像分布在地球上密密麻麻的大动脉血管一样支撑着人类社会的信息交流，但与内陆光缆网络相比，海缆的资源（包括海缆线路）仍远远不足。

2013年，海缆系统中开始引入100G技术，目前其已成为国际海缆建设部署的主流。近年来，互联网大带宽的需求推动海底光缆网络建设向Tbps级发展，网络拓扑结构也开始由环形拓扑向网状拓扑转变，超100G密集波分复用系统和C＋L双波段技术成为海缆发展趋势，200G、400G等超100G技术和C＋L双波段复用传输，是当前技术演进的主要趋势。基于可重构光分插复用器（ROADM）的海缆分支器（BU）的运用提高组网灵活性，使海缆带宽资源分配更加灵活。(www.xing528.com)

最近几年，为降低成本和满足业务需求，国际互联网企业、金融机构、基金组织、民间资本等正在成为海缆投资、建设和运营的新兴力量。谷歌（Google）、微软（Microsoft）、脸书（Facebook）等已参与投资建设超过15条国际海缆，华为（Huawei）前几年也已经介入了国际海缆的建设。中国电信、联通、移动等我国基础电信运营企业已从购买海缆资源、参与建设、再到主导建设，正逐步提高在国际海缆建设中的话语权。

中国是一个海洋大国，海岸线总长度3.2万千米，其中大陆海岸线长达1.8万多千米，岛屿海岸线1.4万千米，这其中包含500m2以上的岛屿6500余座，拥有300多万平方千米的海洋面积，还在太平洋拥有7.5万平方千米的国际海洋专属开发权。随着我国改革开放、对外交往的增加以及大规模海洋开发利用的开展，海底光缆通信的应用越来越多，国际海缆建设和扩容需保持较高水平、较快的速度发展以适应新的形势。

中国海缆研发起步较早（1986年），但是缺乏核心技术，海缆生产、研发，系统集成，施工维护等与世界先进水平差距仍然较大。这主要是因为海缆属于资金、技术密集产业具有投入回收周期长等特点，而且国内海缆主要服务于国防，电信运营商和互联网企业等只能租用其他国家投资或与中国共建的海缆宽带，大大制约了中国海缆系统的发展。

与通信光缆生产厂家的数量相比，国内海缆的生产企业就显得孤单，少数企业虽然具备了海缆的生产能力，但很难像欧美发达国家的一些大企业一样拥有完整的系统集成能力，在境内的应用也多为浅海无中继器海底光缆系统，缺乏深海海缆和有中继器海缆的应用案例，也缺乏复杂的施工维护能力，所以任重而道远。但相信只要有关注，有投入，有市场需求，海缆的发展一定会跟上国际先进步伐。