Page 34 - 网络电信2021年12月刊下
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光 通 信
系统上投资了500亿美元，包括140多万公里的线，每年平均投 目前单纤的传输容量增长已经接近香农极限，容量增长变慢不
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资价值超16亿美元，每年超47,000公里的系统部署 。具体投 再是指数级增长 。
资及部署情况如图1，图2所示。 因此系统由原来的2-8纤对光纤发展到12-32纤对，空分复
据STF预测，2021年-2024年海底通信系统的投资基本稳 用技术（SpaceDivisionMultiple,SDM）因运而生，海底光缆
定在每年30亿左右，如图3所示，随着全球通信需求的增长，海 通信系统进入SDM1.0技术时代，海底光缆系统实现了超大容量
底通信系统也将在未来很长一段时间内占据国际通信的主导地 通信。
位。
基于全球数字化技术大规模应用，全球互联网流量相比
2010年增长了12倍，海底通信系统正在朝大容量方向发展。
图 4 单纤传输容量增长情况
系统容量的提升途径有单纤容量提升和系统光纤对数提升两种
方式，自1990年以来，单纤容量的提升经历了传输格式光纤技
术、前向纠错码技术、增益均衡技术、色散管理技术、波分复
用技术、光放大以及相当技术；海底光缆系统的容量一直呈现
指数级的增长，但由于自发噪声，光纤的非线性效应的影响，
图 1 1990 年 -2020 年海底通信系统投资情况
图 5 海底通信系统容量增长情况
图 2 1990 年 -2020 年海底通信系统部署情况
二、新时代下海缆的发展挑战
海底通信系统尤其是深海（≥1000m水深）海底光缆系统
需要保证在极端恶劣环境下，实现系统超大容量超长距光电传
输、超高耐静水压与水密氢密、25年使用寿命周期内具有良好
图 3 2021 年 -2024 年海底通信系统预计投资情况 的可布放、可回收及运行可靠性。
1.海底通信系统超大容量超长距离光电传输难题
据STF2020海底光缆行业报告数据，在过去25年历史中，
已投入运营的海底光缆系统中光纤芯数大部分集中在6-12芯之
间，如图6。且根据图7可以看出，过去25年已投入使用的全球
海缆系统中最长的海底光缆系统是2-4纤对，最近一代的有中
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继海缆系统是12纤对 。
为满足系统更大容量的传输，进行大纤对数的系统开发。
随着系统纤对数的增加，要保证多芯数海底通信系统光传输的
均匀和稳定性，以及系统布放回收等施工过程中光纤性能不受
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