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数字时代,海缆如何联接五洲四洋

时间:2022-02-16 16:04 发布:http://www.vecloud.com 阅读量:80

作为全球国际网络互联的“中枢神经”,海底光缆系统占据着极其重要的地位,承载了全球99%以上的国际数据传输。海缆系统需要在8000米深的海底稳定运行25年。

海缆是一个高门槛行业,对技术实力,行业准入,跨国项目管理都有极高的要求。海缆的系统构造、结构设计及海上铺设过程并不为人所熟知。海缆有哪些特殊结构呢?海缆是怎么完成海上铺设的呢?

你现在看到,这些线是铺在海底的400多条通信线缆约120万公里,可绕赤道30圈,它们承载了95%以上的国际数据传输连接着全球互联网。

以这条亚欧3号国际海底光缆为例,西起德国诺尔登一路连接了39个登陆站,延伸近39000公里。东达日本冲绳是目前最长的海底光缆。

海底光缆有什么特殊之处?如何把它们铺到数千米深的海底?

和我们平时常见的光纤宽带线类似,海底光缆也是靠这些细如发丝的光纤,高速稳定的传输数据比如2018年投入使用的新大西洋海底光缆仅有8股光纤束,传输带宽高达160Tbps,足以同时传输7100万条高清视频只有光纤还不行。

海底光缆外围包裹着层层保护结构,像铠装光缆就利用聚乙烯、铜管、钢绞线、沥青等材质,起到防止海水腐蚀、防水、增加线缆强度等作用直径可达7厘米左右。

此外,还有其他不同规格的光缆高防护的光缆主要用于近岸,需要抵御坚硬锋利的岩石,以及船锚渔船拖网的袭击,而在环境相对平静的深海,反而只需这种防护较低的轻型光缆即可。

有了光缆接下来的问题就是如何把它们放到海里。通常来说,登陆站会从地下将光缆连接到岸边的一个竖井称为‘人孔’这里将是光缆入海的起点。

根据水深海底光缆的铺设,可简单地分为三个场景登陆铺设区、填埋铺设区和直接铺设区,在登陆铺设区,通常需要将装有光缆的布缆船停在近岸,由小型的驳船牵引着绑有浮筒的光缆开到岸边,与人孔连接,接着剪掉浮筒,让光缆沉入海底,再由遥控潜水器冲开海底泥土,将光缆埋至2~3米深左右,而到了填埋铺设区,就主要靠布缆船发挥实力了。

布缆船长这样,携带着成卷的光缆,像Subcom的这艘布缆船一次性可携带5000吨光缆足以跨越6000多公里的大西洋,这些光缆会向上传输。经过布缆机与船尾的埋设犁相连,埋设犁的本质就是一个巨大的犁。以SMD公司的这台埋设犁为例,高4.4米,重22吨,工作时需要带着光缆吊入海中,可在2000米深的海床上运行。布缆船会通过牵索所托着埋设犁前进。与此同时,埋设犁下方会喷出高压水流。冲开泥土前后滑橇逐渐张开,让后方的切割到深入土层,挖出约3米深的壕沟。光缆也顺着放入其中。在靠之后的海水活动推动泥沙将光缆填埋。一般情况下,为保证埋设深度埋设犁的速度不超过每小时两公里,埋完之后,还需要通过回声探测器,还原海床的三维图像,如果发现仍有裸露在外的光缆,就需要出动遥控潜水器,深入海底,捡起光缆,埋入泥土下方完成填埋铺设区的工作。布缆船将进入深海的直接敷设区,把光缆沉入海底放在海床上,但这也没那么容易。比如海底地形的变化会影响光缆垂放的长度,如果长度过大,会让光缆在海底弯折损坏,长度过小,则会使光缆横在两个支点上增加受力磨损,并受洋流切割威胁。此外海水的流动还会使光缆下水后随之漂移偏离设计好的预定位置,所以布缆船需要利用专业软件不断调整船速、光缆传送的速度等,控制光缆垂放的长度,以及动态调整船只的航行轨迹,让光缆即便受海流影响,依然能落到预定位置。如此,从此岸到彼岸,就能在海底铺好一条光缆。当然,整个过程中所涉及到的施工方法与设备器材,远比我们提到的要更加复杂,且造价也不菲。

以2013年投入运营的连接东亚和东南亚各国的SJC光缆为例,由中国移动,中国电信,新加坡,电信等多家公司投建,总长约9700公里。铺设起始投入约28亿人民币,相当于每公里28万,当然,铺设海底光缆的耗资巨大,破坏海底光缆的代价也不小。

2019年1月,海南临高的一位渔船船长就因渔网钩挂光缆无法解开而私自切割。光缆不仅影响了10万户整整3天的上网体验,最终还付出了有期徒刑7年,赔上268.6万元的代价。

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