“通過32纖對海纜，只要眨一下眼，就能完成3200部時(shí)長2小時(shí)的4K超清電影傳輸 。”中國信息通信研究院報(bào)告顯示，我國企業(yè)參與國際通信海纜建設(shè)取得新突破。事實(shí)上，全球95%的數(shù)據(jù)正通過遍布深海的“信息血管”傳輸，它們的每一次搏動(dòng)，都牽動(dòng)著數(shù)字世界的神經(jīng)。

突破：海底超高速通道再升級

“海內(nèi)存知己，天涯若比鄰”，如今通過網(wǎng)絡(luò)，我們幾乎能與地球上任何國家實(shí)時(shí)聯(lián)系，就算視頻通話也很方便 。

不過你知道嗎？這些越洋數(shù)據(jù)流量的傳輸，很大程度上要利用海底光纜。

這些光纜鋪設(shè)在海洋最底部，以光速在全球各大陸間傳輸著信號。

目前，全球海底光纜長度約為140萬千米，相當(dāng)于繞地球35圈，支撐起全球超過95%的國際通信數(shù)據(jù)高速傳輸。

那么，國際通信海纜到底是什么？中國信息通信研究院產(chǎn)業(yè)規(guī)劃所總工程師牟春波介紹，它是一種敷設(shè)于海底 、用于跨國通信與數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓饫|系統(tǒng)。

目前國際通信可通過海底光纜、陸地光纜、衛(wèi)星通信等多種方式傳送。

其中，通信海纜占主導(dǎo)地位，因?yàn)樗萘看?、時(shí)延低、建設(shè)相對便捷是全球網(wǎng)絡(luò)的主動(dòng)脈、主骨架，而且海底光纜的傳輸速度非?？欤繉饫w每秒可達(dá)到16TB以上。

雖然海底光纜直徑可達(dá)到幾厘米，但真正用于傳輸數(shù)據(jù)的內(nèi)部光纖，卻只有頭發(fā)絲粗細(xì)。我國在這樣狹窄的通道中，率先開辟出了一條“32個(gè)雙向車道”的信息超高速通道。

中國信息通信研究院發(fā)布的《中國參與國際通信海纜建設(shè)和保護(hù)相關(guān)情況報(bào)告（2025年）》顯示，當(dāng)前我國通信海纜技術(shù)已取得重大突破，在行業(yè)中率先推出32纖對海纜解決方案及全系列產(chǎn)品。

從6纖對、12纖對到最新的32纖對海纜，相當(dāng)于原本是6個(gè)雙向車道的海底高速，現(xiàn)在直接升級為32個(gè)雙向車道的“超高速”通道。在“車速”不變情況下，車道上能同時(shí)開動(dòng)的車輛顯著增多，這也使得傳輸容量大幅提升。

打個(gè)比方，我國最新推出的32纖對海底光纜，眨眼之間就能完成3200部時(shí)長2小時(shí)左右的4K超清電影傳輸，滿足了日益增長的國際通信和跨境數(shù)據(jù)流動(dòng)需求。

鋪設(shè)：深?！案铩迸c淺?！奥窬€”

不少人好奇，海底光纜是如何鋪設(shè)的？其鋪設(shè)難度不亞于航天任務(wù)，需應(yīng)對深海高壓、復(fù)雜地形和人類活動(dòng)的威脅。

海底光纜的鋪設(shè)，分為淺海區(qū)與深海區(qū)。在水深<200米的淺海區(qū)，一般采用“高壓水槍犁地”技術(shù)。鋪設(shè)船拖曳水下機(jī)器人，噴射高壓水柱沖開泥沙形成溝槽，再將光纜埋入并覆沙土保護(hù)。

在水深>1000米的深海區(qū)，光纜一般直接敷設(shè)于海床表面。在深達(dá)7000米的區(qū)域鋪設(shè)時(shí)，依靠全自動(dòng)動(dòng)力定位船和機(jī)器人實(shí)時(shí)調(diào)整路徑，以避開海底火山與斷裂帶。

2023年，由我國自主設(shè)計(jì)建造的海纜施工船“啟帆19號”下水?！皢⒎?9號”船長108.6米、寬37.2米、排水量2.4萬噸，電纜裝載量1萬噸，是我國排水量、海纜裝載量最大的海纜作業(yè)船。

我國新型海纜施工船"啟帆19號”

進(jìn)行水下作業(yè)時(shí)，“啟帆19號”采用我國自主研發(fā)的拖曳式水噴埋設(shè)犁，通過水泵噴出的高壓水流，在海床上犁出一條4.5米深的溝壑，從而保護(hù)海底電纜免遭船錨或海洋生物的破壞?！皢⒎?9號”可抵御9級海風(fēng)，具有超強(qiáng)的定位作業(yè)能力。

而全球最大、國內(nèi)首艘萬噸級遠(yuǎn)洋通信海纜鋪設(shè)船“龍吟9”號，全長155米、寬23.2米，載纜量1萬噸，能夠一次性完成從中國跨越太平洋的海底光纜鋪設(shè)。

目前全球已知的海纜系統(tǒng)超過600個(gè)，其中包括中國移動(dòng)聯(lián)合8家國際運(yùn)營商共同發(fā)起的2Africa海纜項(xiàng)目。這條全長約4.5萬千米的海纜，連接非洲、亞洲與歐洲，是迄今全球最大規(guī)模的跨洋海纜，是名副其實(shí)的“超級信息高速公路”，惠及沿線33個(gè)國家約30億人口。

今年2月，美國Meta公司還宣布一項(xiàng)雄心勃勃的計(jì)劃，在全球范圍內(nèi)鋪設(shè)一條長達(dá)5萬千米的海纜，建成后或?qū)⒊蔀槭澜缱铋L海纜，從而推動(dòng)全球AI創(chuàng)新。

威脅：脆弱的海底光纜故障頻發(fā)

海纜對全球通信至關(guān)重要，但每年約有200起海底光纜損壞事件，差不多每兩天就有一起。這些事故不僅影響跨國通信，更對各國數(shù)字經(jīng)濟(jì)造成直接沖擊。

海纜之所以事故頻發(fā)，首先源于海上的不可抗力。許多海底電纜會(huì)穿越地質(zhì)復(fù)雜的海域，海底地震、火山等破壞力驚人，很容易造成海纜中斷。

比如2011年，受日本地震影響，多條途經(jīng)相關(guān)海域的海底光纜出現(xiàn)故障，其后許多中國用戶發(fā)現(xiàn)無法登錄美國網(wǎng)站。

2022年，湯加海底火山噴發(fā)，導(dǎo)致該國唯—一條海底通信光纜斷裂，與世界“斷網(wǎng)”38天。

除了不可抗力，有近80%的海纜事故由人類活動(dòng)引發(fā)。

我國周邊海域水深普遍小于200米，但是大中型商船使用錨鏈長度一般超過200米，在惡劣海況下錨鏈滑脫，很容易對海纜造成破壞。此外，漁民張網(wǎng)捕魚，也容易鉤住海纜。

對此，我國在海纜設(shè)計(jì)和施工時(shí)，也會(huì)采取不同的保護(hù)措施。

根據(jù)敷設(shè)環(huán)境，選擇雙層鎧裝、單層鎧裝，提供不同的防護(hù)能力。在海纜施工中，對水淺區(qū)域會(huì)進(jìn)行挖溝埋設(shè)，例如水深小于200米的海域，海纜埋深會(huì)達(dá)到2—3米。

在日常運(yùn)行中，我國也增添了許多預(yù)警手段，謹(jǐn)防人類活動(dòng)對通信海纜造成損壞?，F(xiàn)在，不僅有智能監(jiān)測系統(tǒng)，我國還構(gòu)建完善了相關(guān)法律法規(guī)，確保國際海纜的安全。

2024年1月，上海海警局發(fā)現(xiàn)一艘外籍船舶在海底光纜保護(hù)區(qū)拋錨，距國際光纜TPES4段僅有100米。執(zhí)法人員緊急要求該船棄錨駛離，避免了一場可能影響多國通信的事件。

修復(fù)：大海撈針的“外科手術(shù)”

海底光纜一旦出現(xiàn)故障怎么辦？與鋪設(shè)光纜相比，修復(fù)光纜的難度有增無減，因?yàn)閺纳钸_(dá)幾百米甚至幾千米的海床上，找到直徑不到10厘米的問題光纜，就如同大海撈針，而修復(fù)后再續(xù)接的難度也非常大。

因此，當(dāng)光纜斷裂時(shí)，修復(fù)團(tuán)隊(duì)需要像“海底偵探”一樣精準(zhǔn)作業(yè)。

首先是定位“病灶”，通過光信號反射，確定斷點(diǎn)大致位置，誤差需控制在幾公里內(nèi)。

接著派機(jī)器人打撈，遙控潛水器（ROV）切斷受損光纜，綁上浮標(biāo)后拖回海面船上。然后是人工接續(xù)，工程師在甲板上將新舊光纜熔接，需保證每根光纖的精度達(dá)微米級。

修復(fù)后的光纜，再由機(jī)器人用高壓水槍沖埋回海床。一次深海修復(fù)耗時(shí)數(shù)周，成本超百萬美元。比如，2006年臺(tái)灣地震導(dǎo)致多條海纜中斷，工程師通過光纜兩端發(fā)射信號，結(jié)合機(jī)器人聲吶掃描，耗時(shí)兩周才在800米深海域定位破損點(diǎn)，從而進(jìn)行修復(fù)。

《聯(lián)合國海洋法公約》規(guī)定，各國需在專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)內(nèi)劃定電纜保護(hù)區(qū)，禁止錨泊與捕撈。

中國電信在東海鋪設(shè)的智能監(jiān)測系統(tǒng)，可實(shí)時(shí)感知電纜振動(dòng)、溫度與應(yīng)力變化。

2025年3月，該系統(tǒng)成功預(yù)警某海纜因錨拖導(dǎo)致的0.3毫米形變，避免了重大事故。國際海纜保護(hù)委員會(huì)還建立起24小時(shí)應(yīng)急機(jī)制。2009年臺(tái)風(fēng)“莫拉克”導(dǎo)致9條海纜中斷，國際海纜保護(hù)委員會(huì)立即協(xié)調(diào)12國資源，48小時(shí)內(nèi)恢復(fù)北美方向70%的通信。

量子通信：讓黑客望洋興嘆

1851年，第一條海底電纜穿過英吉利海峽，鏈接了英國與法國的電報(bào)網(wǎng)絡(luò)，有線電報(bào)網(wǎng)絡(luò)由此逐步鏈接全球。

20世紀(jì)初，英國率先建成鏈接英聯(lián)邦各國、環(huán)繞世界的電纜網(wǎng)絡(luò)。隨著電話和電視的大規(guī)模普及，海底通信電纜也在不斷升級。

上世紀(jì)八九十年代光纖技術(shù)的發(fā)展，促成海底光纜的廣泛應(yīng)用，傳輸?shù)男畔⒘恳苍絹碓酱蟆?/span>

目前，全球約有400至600條光纖電纜在海底縱橫交錯(cuò)，如果沒有這些光纜作為數(shù)據(jù)高速公路，現(xiàn)代社會(huì)早已習(xí)慣的5G網(wǎng)絡(luò)、云計(jì)算、視頻流、金融交易等都不可能實(shí)現(xiàn)。

不過，據(jù)我國網(wǎng)絡(luò)安全機(jī)構(gòu)去年發(fā)布的專題報(bào)告，海底光纜也存在被大規(guī)模竊聽的風(fēng)險(xiǎn)。

2017年，上海交通大學(xué)金賢敏團(tuán)隊(duì)成功實(shí)現(xiàn)首個(gè)海水量子通信實(shí)驗(yàn)，在國際上首次驗(yàn)證了水下量子通信的可行性，為量子通信技術(shù)上天、入地、下海的未來圖景添上濃墨重彩的一筆。

海水量子通信的最新技術(shù)，朝著在全球海洋中使用激光發(fā)送無法破解的互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)邁出了重要第一步。

也許，在不久的將來，可實(shí)用的水下、空海一體的量子通信時(shí)代就會(huì)到來，讓黑客們無計(jì)可施。

來源 | 齊魯晚報(bào)

編輯 | 常   佳

審核 | 何曉芳

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