人类孜孜不倦地将通信卫星送入轨道，是卫星连接了全球吗？你可能不知道，全世界99.6%的国际通信都是通过海底光缆完成传输的。直径只有成人大拇指粗的海底光缆最长超过35000公里，每秒可传输100太比特甚至更多数据，像是分布在地球上密密麻麻的血管，在冰冷的海洋深处承担着全球几乎所有数据传输。
海底光缆全球分布 来源Market Study Report.com
海底光缆地图2016来源Telegeography
如今，拥有它们的不再只是传统的电话公司。对数据传输能力和备份能力要求越来越高的互联网公司，甚至海洋油气勘探公司，都在进入海底通信行列，一改过去长期由电信公司建设和控制海底光缆的局面。海底，已成为科技巨头们的投资热门地，互联网大公司的海缆长度和设计容量正在赶超传统电信公司。
去年6月，Google（谷歌）宣布启用东接美国俄勒冈州、西接日本千叶县和三重县的海底光缆，至少还有两条在计划当中：一条连接美国和巴西，另一条则与Facebook（脸书）展开合作，联手铺设直接连接美国洛杉矶与香港的超高速海底传输线路。截至目前，谷歌已经投资或计划投资建造六条海底光缆。脸书也在去年宣布与微软合作，共同铺设从美国直通西班牙的跨大西洋海底光缆。互联网公司希望借此应对不断增加的数据消费，以及云计算和在线服务的需求增长。由于租赁第三方线缆完成数据传输的价格并不低廉，它们如今倾向于自行投资铺设海底光缆，合作开发也日渐增多。
“从香港到洛杉矶，跨太平洋海底光缆网络项目全长12800公里。这样长度的项目在五年前还是异想天开，但现在成为了现实。”在近日的媒体开放日上，TE Connectivity海底通信事业部（SubCom）亚太区销售总经理钟谦对澎湃新闻（www.thepaper.cn）说。TE SubCom的前身是AT&T的海底系统部门，截至目前已在全球铺设超过100条海底光缆，总长度足以绕地球赤道15圈。
为什么几年前不可能的任务，现在可以实现点到点、无中端停留地传输了呢？ “从技术上说，有几项关键技术的突破：第一是光纤损耗，从以前的0.2-0.18dB/km（分贝/公里）降到现在的0.15dB/km，光损的降低使得传输距离变长。第二是传输模式，能够不中断地传输更远距离。第三是光纤材料，以前的光纤可能只有达到80mbps（兆比特/秒），现在用超大型光纤可以做到150mbps，相当于高速公路的车道变宽了，可通行的车流量就变大了。”钟谦介绍说。
国外市场研究机构Market Study Report.com公布全球海底光缆市场研究报告（2016-2020）称，2016-2020年，全球海底光缆市场年复合增率将达到5.75%。带宽需求不断增加、原有海底网络系统升级以及区域网络安全是促进全球海底光缆系统稳定增长的主要原因，但海底光缆项目的高成本融资和维护难度也会对该市场增长形成制约。
除了音频、视频、互联网数据传输外，越来越多的石油天然气勘探公司开始热衷于利用海底光通信技术连接海上平台。2005年，飓风“卡特里娜”横扫美国墨西哥湾沿岸各州，通信基本都被切断。但一家海上石油勘探公司，因为将其通信光缆铺设在海底，毫发无损。
钟谦介绍说，前几年，是海上油气勘探商对光通信系统需求最火的时候。近两三年来由于国际油价暴跌，油气企业在勘探环节的投资总体疲软。但随着油价回升，海底通信光缆又重新出现在很多油气公司的投资评估清单上。
除海上平台外，海底光缆在科学网、地震勘探等领域也有所应用。
如果你认为换根网线很麻烦，不妨想象一下在茫茫大海铺设和更换海底光缆所面临的难度。
铺设过程中，布缆船沉重而缓慢地在水中航行，将绝缘电线填埋进海底的浅沟。光缆必须穿过海底的平坦表面，铺设过程必须小心翼翼，避开珊瑚礁、沉船、鱼类栖息地以及其他生态栖息地和常见障碍物。
海底通信系统对可靠性的要求远远大于陆地系统。如果陆地系统出了故障，维修团队开工程车前往，可能两三个小时就能到达，不久就能修复。但如果系统在偌大的太平洋中出现故障，船只出去一天就是几十万的费用，包括燃料、人力、船只费用等，而且距离遥远、不易到达。
通常来说，当海底光缆出现破损，专业维修船会第一时间赶赴现场。如果光缆位于浅水区，可以派遣机器人下水，将光缆拖到水面。如果是6500英尺（约合1980米）以上的深海区，维修船会使用专用抓钩抓住光缆，而后提升至水面进行维修。有时候，抓钩会切掉受损光缆，维修船让两端升出水面，进行修复。
“海光缆有三个最关键的问题：一个是光，通过头发丝直径的光纤传输。二是机械的性能，通过钢丝在里面起到保护作用。三是绝缘，依靠外面聚乙烯层进行绝缘。进行故障定位时，前两部分是很重要的。”钟谦称，要勘测故障点，目前的定位技术是非常准确的，基本上就能锁定在几公里之内，“第一步通过光导，用OTDR技术打一个激光波进去，信号会在断的地方反弹。根据光所传输的时间可以测算距离，从而估算从岸这一端起，光缆大概断的位置。第二步通过电压，因为光缆带电，那么在出现故障的地方电压会改变，根据电压变化可以估算光缆在什么地方断掉。” 对于故障定位来说，一靠经验，二靠技术。
来源：澎湃新闻 杨漾
