海光缆资料.docx

海光缆资料发展历史1988年，在美国与英国、法国之间敷设了越洋的海底光缆（TAT-8）系统，全长6700公里。这条光缆含有3对光纤，每对的传输速率为280Mb/s，中继站距离为67公里。这是第一条跨越大西洋的通信海底光缆，标志着海底光缆时代的到来。1989年，跨越太平洋的海底光缆（全长13200公里）也建设成功，从此，海底光缆就在跨越海洋的洲际海缆领域取代了同轴电缆，远洋洲际间不再敷设海底电缆。即使是如此严密的防护，在80年代末还是发现过深海光缆的聚乙烯绝缘体被鲨鱼咬坏造成供电故障的实例。海缆系统的远程供电十分重要，海底电缆沿线的中继器，要靠登陆局远程供电工作。海底光缆用的数字中继器功能多，比海底电缆的模拟中继器的用电量要大好几倍，供电要求有很高的可靠性，不能中断。因此在有鲨鱼出没的地区，在海底光缆的外面还要加上钢带绕包两层和再加一层聚乙烯外护套。 进入90年代，海底光缆已经和卫星通信成为当代洲际通信的主要手段。我国自1989年开始到1998年底已经先后参与了18条国际海底光缆的建设与投资。其中第一个在中国登陆的国际海底光缆系统是1993年12月建成的中国日本（C-J）海底光缆系统。1996年2月中韩海底光缆建成开通，分别在我国青岛和韩国泰安登陆，全长549公里；1997年11月，我国参与建设的全球海底光缆系统（FLAG）建成并投入运营，这是第一条在我国登陆的洲际光缆系统，分别在英国、埃及、印度、泰国、日本等12个国家和地区登陆，全长27000多公里，其中中国段为622公里；2000年9月14日，随着亚欧海底光缆上海登陆站的开通，由中国电信集团公司参与建设、连接亚欧海底33个国家和地区的亚欧海底光缆系统，经过三年多的建设正式开通。它的建成标志着我国国际通信水平又迈上一个新台阶。亚欧海底光缆系统西起英国，经地中海连接法国、意大利等国，通过红海进入印度洋到新加坡，然后再向东，经马来西亚、菲律宾、越南等到达中国，最后通达日本、韩国。它全长约3.8万公里，连接33个国家和地区，共计39个登陆站。亚欧海底光缆系统在我国上海、汕头各设1个登陆站。中国现状特征海底光缆作为当代国际通信的重要手段，承担了90%的国际通信业务，是全球信息通信的主要载体。也是我国光纤企业新的高利润增长点。我国海缆建设模式与国际仍有差距海底光缆工程是一项复杂的系统工程，其建设一般包括海缆路由选择、海缆工程线路设计、海缆敷设、系统建设、系统验收等。这一市场长期被欧美与日本企业占据。我国目前也仅有华为海洋力争打造成为海底光通信系统综合提供商，具备承担国际海底光通信系统建设的能力。同时，我国海缆系统建设最大的问题便是海缆系统集成问题。目前，国际市场采用通信设备总包商、光缆制造企业及施工单位共同合作的海缆建设模式，而我国海缆建设采用条块化分割模式，由设计院与运营商进行前期论证和线路设计，由海缆制造企业提供海缆与附件，由海缆施工单位敷设，再由业主或运营商进行系统集成。这种模式不利于整合系统集成能力，不利于形成一到两家实力雄厚的海缆系统集成商，更不利于中国海缆系统走向国际。海缆技术不断突破，我国企业面临“走出去”困局海底光缆的生产技术主要有海缆专用光纤制造、海缆专用激光焊接不锈钢管光单元制造、内层钢丝铠装、无缝铜管制造、绝缘层挤制、外层钢丝铠装、外被层PP绳与沥青制造。但国际几大通信设备总包商、光缆制造企业及施工单位共同合作形成了战略联盟，并已形成了垄断，从而提高了市场竞争门槛，抑制了其它国家海缆企业的发展。同时，我国深海光缆的技术、设备以及设计施工能力仍然存在不足、缺乏行业整合、资本市场缺乏信心等原因导致我国深海光缆系统得不到国际运营商的认可和信任。我国海缆“走出去”需要我国运营商积极参与国内海底光缆产业链的培养，与海底光缆制造企业、设备总包商、施工维护单位等通力合作，形成海缆综合系统总包商，共同带动国内海光缆产业健康发展，全力进军国际市场。浅海虽有斩获，深海仍被钳制国际深海光缆每年的铺设量就达到近万公里的规模。中国已参与十八条国际海底光缆的建设与投资，其中有八条在中国大陆登陆。然而，深海光缆的提供一直为跨国公司所垄断，对国际深海光缆通信干线，中国企业仍受到钳制，至今未能涉及。2分布海底光缆是国际互联网的骨架。光缆的多少，代表一国与互联网的联系是否紧密。有人利用微软的Bing地图，以及wikipedia的数据，做出了一幅互动式的世界海底光缆分布图。中国大陆的海底光缆连接点只有三个，因此非常容易对出入境的信息进行控制。第一个是青岛（2条光缆）。第二个是上海（6条光缆）。第三个是汕头（3条光缆）。由于光缆之间存在重合，所以实际上，中国大陆与Internet的所有通道，就是3个入口6条光缆。1. APCN2（亚太二号）海底光缆带宽：2.56Tbps长度：19000km经过地区：中国大陆、香港、台湾、日本、韩国、马来西亚、菲律宾。入境地点：汕头，上海。2. CUCN（中美）海底光缆带宽：2.2Tbps长度：30000km经过地区：中国大陆，台湾，日本，韩国，美国。入境地点：汕头，上海。3. SEA-ME-WE 3（亚欧）海底光缆带宽：960Gbps长度：39000km经过地区：东亚，东南亚，中东，西欧。入境地点：汕头，上海。4. EAC-C2C海底光缆带宽：10.24Tbps长度：36800km经过地区：亚太地区入境地点：上海，青岛5. FLAG海底光缆带宽：10Gbps长度：27000km经过地区：西欧，中东，南亚，东亚入境地点：上海6. Trans-Pacific Express（TPE，泛太平洋）海底光缆带宽：5.12Tbps长度：17700km经过地区：中国大陆，台湾，韩国，美国入境地点：上海，青岛作为比较，台湾有9条光缆，香港和韩国各有11条光缆，而日本至少有11个入口15条光缆。工程开发典型结构海底光缆的结构解析，见右图。 深海光缆的结构比较复杂：光纤设在U形槽塑料骨架中，槽内填满油膏或弹性塑料体形成纤芯。纤芯周围用高强度的钢丝绕包，在绕包过程中要把所有缝隙都用防水材料填满，再在钢丝周围绕包一层铜带并焊接搭缝，使钢丝和铜管形成一个抗压和抗拉的联合体。在钢丝和铜管的外面还要再加一层聚乙烯护套。这样严密多层的结构是为了保护光纤、防止断裂以及防止海水的侵入。在有鲨鱼出没的地区，在海缆外面还要再加一层聚乙烯护套。设计要求海底光缆海底光缆设计必须保证光纤不受外力和环境影响，其基本要求是：能适应海底压力、磨损、腐蚀、生物等环境；有合适的铠装层防止渔轮拖网、船锚及鲨鱼的伤害；光缆断裂时，尽可能减少海水渗入光缆内的长度；能防止从外部渗透到光缆内的氢气与防止内部产生的氢气；具有一个低电阻的远供电回路；能承受敷设与回收时的张力；使用寿命一般要求在25年以上。深海（深度在1000米以上）海底光缆采用无钢丝铠装结构，但光缆缆心的结构和加强构件（一般为中心钢丝）必须能保护光纤，以防止海水的高压力与敷设、回收时的高张力。为了防止鲨鱼伤害，还应在鲨鱼出没海域的深海光缆护套上螺旋绕包二层钢带，并挤一层聚乙烯外护套。浅海（水深在1000米以内）海底光缆的缆心结构与深海光缆相同，但浅海光缆要有单层或双层钢丝铠装。铠装层数和钢丝外径要根据海缆路由的海底环境、水深、能否埋设、渔捞等情况而定。铺设海底电缆工程被世界各国公认为复杂困难的大型工程。在浅海，如水深小于200米的海域缆线采用埋设，而在深海则采用敷设。水力喷射式埋设是主要的埋设方法。埋设设备的底部有几排喷水孔，平行分布于两侧，作业时，每个孔同时向海底喷射出高压水柱，将海底泥沙冲开，形成海缆沟；设备上部有一导缆孔，用来引导电缆（光缆）到海缆沟底部，由潮流将冲沟自动填平。埋设设备由施工船拖曳前进，并通过工作电缆作出各种指令。敷缆机一般没有水下埋设设备，靠海缆自重敷设在海底表面。船不断往前开，然后用水下机器人冲一个沟，将光缆放入，然后再用水下机器人把泥沙冲回去，覆盖光缆，然后不断前进，当需要驳接时则在船上先接完成，然后密封，再继续铺设。目前的海底光缆全部都为光纤的，电缆的已经很少了，并且目前铺设的全部都是埋进泥土里的了，就是用水下机器人冲一个沟然后放进去再埋上泥土。水下机器人其实是利用一个高压水泵，将水加压到很高的压力喷射出去，从而冲出沟槽来的。至于维护，这个没有什么维护可言，通常不需要维护，只需要定期用水下机器人勘察是否光缆有露即可，如果有则将泥沙覆盖上去。另外如果断了，用衰减检测仪测量就可以得到具体位置，然后去到那捞上来，进行驳接或者其他方式，通常都是将损坏的一段全部切掉，换上新的一段。事故处理断裂原因海缆断裂一般有两大原因。一是地震、海啸等不可抗力，二是人为原因。一旦断缆，不仅在国际通信上造成巨大影响，因此造成的损失更是无法估算。损害电缆往往容易遭到捕鱼的拖网渔船，船锚破坏，甚至鲨鱼咬断。电缆有时也被敌军部队在战时破坏。1929年纽芬兰大地震，发生了一系列的跨大西洋电缆所引发大规模的海底崩塌。一旦多条海底电缆同时受损（如遭地震破坏），有可能导致区域性互联网和长途电话服务的中断，造成难以估算的损失，例如2006年恒春地震正是一例。修理深电缆，损坏的部分是带到水面上修理。深水带的电缆必须剪断被破坏的部份，再带到水面上修复，重新修复的部份会较原来的更长一些。一些港口附近重要的电缆线，成立有专门修复电缆的修复舰。新斯科细亚哈利法克斯附近就有设立数家像 CS Cyrus West Field等修复公司。有些大型的电信业者如法国电信、日本电信电话等拥有自己的海缆船。修复过程海底光缆通常埋在海床下12米深的地方，由于海床不是很规则，光缆有时候免不了会露出来。渔船下锚和使用拖网捕鱼时都可能将光缆毁坏，因此，在海底有光缆通过的地方被划作禁止抛锚区，不许船只停靠。这个原理和陆地上的光缆一样，我们经常在路上看到这样的标志“地下有光缆，禁止施工”。海底光缆需要保护，也需加强技术提高海缆自身的抗拉性。修复工作的第一步是找到断点。海缆工程师可以通过电话和互联网中断情况找到断点的大概位置。岸上终点站可以发射光脉冲，正常的光纤可以一直在海中传输这些脉冲，但是如果光纤在哪里断了，脉冲就会从那一点弹回，岸上终点站这样就可以找到断点。之后就需要船只运来新的光缆进行修补，但第一步是要把断的光纤捞上来。如果光缆在水下不足2000米的深处，可以使用机器人打捞光缆，一般位于水深约3000米至4000米海域，只能使用一种抓钩，抓钩收放一次就需要12个小时以上。将断掉的光缆捞到船上后需要在中间加缆，这个工作是由专业性很强的技师来完成的。1、机器人潜下水后，通过扫描检测，找到破损海底光缆的精确位置。2、机器人将浅埋在泥中的海底光缆挖出，用电缆剪刀将其切断。船上放下绳子，由机器人系在光缆一头，然后将其拉出海面。同时，机器人在切断处安置无线发射应答器。3、用相同办法将另一段光缆也拉出海面。和检修电话线路一样，船上的仪器分别接上光缆两端，通过两个方向的海底光缆登陆站，检测出光缆受阻断的部位究竟在哪一端。之后，收回较长一