隨著信息時代的到來，全球互聯(lián)網(wǎng)在現(xiàn)代社會中發(fā)揮的作用越來越大,，但少有人關(guān)注的是,，總長140萬公里、400-600條海底光纜才是承載全球信息互聯(lián)的關(guān)鍵——這些看似不起眼的海底光纜是5G網(wǎng)絡(luò),、云計算,、視頻流、金融交易乃至科研,、外交等不可或缺的基礎(chǔ)設(shè)施,。另一方面，它們又經(jīng)常會因為各種原因而受損,，如何減少這樣的風(fēng)險,，成為全球都高度關(guān)注的話題。

全球海底光纜分布圖（圖源：TeleGeography公司）

從電報網(wǎng)絡(luò)到全球光纖高速公路

1851年,，第一條海底電纜穿過英吉利海峽,，連接了英國與法國的電報網(wǎng)絡(luò)，有線電報網(wǎng)絡(luò)由此通過海底通信電纜逐步連接全球,。20世紀(jì)初,，英國率先建成連接英聯(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?。英國廣播公司網(wǎng)站介紹稱，如今的海底光纜每秒能夠傳輸數(shù)十乃至數(shù)百TB的數(shù)據(jù),，提供了當(dāng)今最快,、最可靠的數(shù)據(jù)傳輸方法。報道描述稱,，每秒1TB的速度足以在一瞬間傳輸大約十幾部兩小時的4K高清電影,，僅僅其中一條光纜就可以同時保證數(shù)百萬人觀看視頻或發(fā)送信息，而不會減慢速度,。

美國電信市場調(diào)研公司TeleGeography的報告稱,，目前全球約有400至600條光纖電纜在世界海底縱橫交錯，總長140萬公里,，足以繞地球約35圈,。美國商務(wù)部國家海洋和大氣管理局的數(shù)據(jù)顯示，這些電纜承載了全球95%以上的互聯(lián)互通的數(shù)據(jù)流,。美國智庫戰(zhàn)略與國際問題研究中心在一份報告中解釋說,，如果沒有這些鋪設(shè)在全球海底的數(shù)百條光纜作為數(shù)據(jù)高速公路，現(xiàn)代社會早已習(xí)慣的5G網(wǎng)絡(luò),、云計算,、視頻流、金融交易以及科研,、外交等都不可能實現(xiàn)。

中國信息通信研究院的報告顯示,，雖然國際通信除了海底光纜外,，還有陸纜和衛(wèi)星等方式，但后兩者都有各自的不足,。陸纜主要用于鄰近國家的通信場景,，跨越多個國家的陸纜組網(wǎng)運營尚不夠成熟；而衛(wèi)星通信技術(shù)雖然已經(jīng)得到較快發(fā)展,，但受限于衛(wèi)星傳輸速度的帶寬,，能夠同時容納的用戶數(shù)量有限，因此在比較長的時間里,，在國際通信中,，海底光纜仍將起到主導(dǎo)作用。從全球光纜布局情況看,，美國,、英國、日本,、新加坡以及中國香港等地憑借優(yōu)越的地理通達性和信息資源豐富的優(yōu)勢,，成為許多國際海底光纜的起點或關(guān)鍵節(jié)點,。

讓西方尤其是美國密切關(guān)注的是，雖然海底光纜的運營商為數(shù)眾多,，但具備海底光纜建設(shè)能力的企業(yè)卻屈指可數(shù),，長期以來一直由美國SubCom公司、日本NEC公司和法國阿爾卡特海底網(wǎng)絡(luò)公司主導(dǎo)著海底光纜的建設(shè),，之前85%的海底光纜都由歐洲,、美國和日本公司鋪設(shè)，“直到2008年中國公司加入了競爭”,。美國媒體聲稱,，如今中國華海通信技術(shù)有限公司已成為全球領(lǐng)先的海底光纜企業(yè)之一，“在過去幾年中修復(fù)了全球近25%的現(xiàn)有海底光纜,，并安裝了18%的新設(shè)光纜”,。美國智庫大西洋理事會的學(xué)者布拉夫表示，憑借更低的建造成本,，中國光纜鋪設(shè)公司與西方同行相比已變得極具競爭力,。美國《華爾街日報》甚至警告稱，全球海底光纜需要頻繁維護,，相關(guān)工程船只非常緊缺,，全球大概只有五六十艘?！拌b于中國造船業(yè)整體都在以前所未有的速度發(fā)展,，未來這些海底光纜的維護工作可能都將由中國公司來完成”。

部分國際人士近年頻繁以國家安全為由,，無端抹黑中國海底光纜工程,。新德里觀察者基金會安全戰(zhàn)略與技術(shù)中心主任薩米爾·帕蒂爾聲稱，“海底光纜存在遭到監(jiān)控的風(fēng)險,。中國可通過海底光纜實時收集其他國家的敏感數(shù)據(jù),。”美國“政客”新聞網(wǎng)9月爆料稱,，美歐正在制定一項“加強海底光纜網(wǎng)絡(luò)安全”計劃,，試圖將中國排除在項目之外。

中國外交部發(fā)言人毛寧曾駁斥稱,，美國政府蓄意抹黑打壓中國和世界各地的信息通信類企業(yè),，目的就是要打造一個美國獨家主導(dǎo)、沒有任何對手,、不受任何監(jiān)督的全球監(jiān)控網(wǎng)絡(luò),，為它肆意監(jiān)聽、竊密開“方便之門”。中國信息安全企業(yè)安天集團稱,，美方“舞動綠洲”項目的目的就是“監(jiān)聽歐洲,、亞洲遠東地區(qū)的光纜數(shù)據(jù)”。美國最先進的“海狼”級攻擊核潛艇“吉米·卡特”號也負責(zé)執(zhí)行海底光纜監(jiān)聽的秘密任務(wù),。

每年約有150-200起損壞事件

英國廣播公司網(wǎng)站介紹說,，海底光纜的核心是數(shù)對光纖束，它們負責(zé)保證光信號在長距離傳輸大量數(shù)據(jù)時不出現(xiàn)明顯衰減,。光纖束的外面被海洋級聚乙烯,、結(jié)構(gòu)加固件、銅或鋁套件等保護套層層包裹,，旨在應(yīng)對惡劣的海底環(huán)境,，包括水下壓力、磨損,、捕魚活動或船錨拖曳帶來的損壞,。通常海底光纜的實際直徑受鋪設(shè)海底的深度、環(huán)境等諸多因素影響,。淺海的海底光纜往往更容易受到外力破壞,，因此保護更嚴密、直徑更大,。

海底光纜的光纖束外面有層層保護

報道稱,，鋪設(shè)海底光纜的過程首先從徹底的海底調(diào)查開始，通過在海圖上設(shè)置詳細的鋪設(shè)路線,，繞開海底火山或峽谷等容易導(dǎo)致光纖受損的地形,，并盡量減少對環(huán)境的影響。此后,，配備有巨型光纜卷軸的專用光纜鋪設(shè)船在預(yù)定路線上航行,。隨著鋪設(shè)船的移動，光纜被打開并小心地鋪設(shè)在海底,。在很多區(qū)域，尤其是人類海洋活動頻繁的海域,，需要水下纜線埋設(shè)機提供協(xié)助,。它就類似耕田時使用的犁，由光纜鋪設(shè)船拖曳前進,，并根據(jù)指令向海底噴射出高壓水柱,，將海底泥沙沖開形成光纜溝。在光纜鋪設(shè)到位后,，通常還會用水下機器人填平光纜溝,，以減少可能的外部傷害。此外，每隔一段距離還會安裝中繼器以放大光信號,，確保數(shù)據(jù)長距離傳輸而不會衰減,。整個光纜鋪設(shè)過程根據(jù)情況不同，可能需要持續(xù)數(shù)月甚至數(shù)年,。

盡管采用了各種保護措施,，但海底光纜仍難免會遭遇損壞的情況。國際電纜保護委員會的海洋環(huán)境顧問邁克·克萊爾透露,，“每年約有150到200起全球海底光纜損壞事件,。但如果將其與140萬公里的總長度相比，（海底光纜損壞的事件）并不是很多,，而且在大多數(shù)情況下,，當(dāng)這種損壞發(fā)生時，可以相對較快地修復(fù),?！?/p>

如果海底光纜出現(xiàn)故障，通常會派遣專業(yè)維修船查找故障點并進行維修,。英國廣播公司介紹稱,，1929年加拿大紐芬蘭地震造成海底電纜損壞，最后花了9個月才得以修復(fù),。但阿爾卡特海底網(wǎng)絡(luò)公司負責(zé)海上運營的副總裁米克·麥戈文表示：“現(xiàn)代光纜的修復(fù)時間只需要一兩周,，具體取決于實際位置和當(dāng)?shù)氐奶鞖狻Ｋ羞@些維修船都戰(zhàn)略性地部署在世界各地,?？紤]到海底光纜系統(tǒng)實際有多大時，維修所花費的時間就顯得并不那么長,?！?/p>

據(jù)介紹，由于海底光纜的全球網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成形,，因此少數(shù)幾根光纜中斷,，數(shù)據(jù)可以通過其他線路傳遞，因此大部分人日常生活中可能很難有直接感受,，最多只會出現(xiàn)略微的網(wǎng)絡(luò)延遲,。麥戈文表示，雖然海底光纜的維修時間需要一兩周,，但這并不意味著整個國家的互聯(lián)網(wǎng)都會癱瘓同樣長的時間,。許多國家的光纜數(shù)量和帶寬都超過了最低要求（即所謂冗余設(shè)計），即便其中部分海底光纜損壞,，其他線路可以彌補不足,。“大多數(shù)人永遠不會注意到一根海底光纜是否出現(xiàn)損壞——也許只是一篇文章的加載時間比正常情況多了那么一兩秒鐘?！辈贿^那些對數(shù)據(jù)時間敏感性高的部分行業(yè),，海底光纜的中斷問題所造成的影響就相當(dāng)大了。如果出現(xiàn)大面積海底光纜中斷,，則可能導(dǎo)致嚴重的對外信息聯(lián)絡(luò)不暢或中斷,。

修復(fù)已有成熟解決方案

主營海底光纜維修的“全球海運”海底工程公司負責(zé)歐洲、中東和非洲維護主管史蒂芬·霍登表示,，如今大部分海底光纜故障都與人類活動有關(guān),，如船舶拋錨或拖網(wǎng)漁船撒網(wǎng)掛住海底光纜。這些情況通常發(fā)生在距離海面200-300米的深度,。他表示,，全球只有10%-20%的光纜故障與自然災(zāi)害有關(guān)，常見的情況是光纜與海底巖石反復(fù)摩擦的地方出現(xiàn)破損,。

從馬耳他到西西里島的受損海底光纜正在修復(fù)

海洋環(huán)境顧問克萊爾稱,，有媒體會津津樂道地介紹“鯊魚咬穿光纜導(dǎo)致通信中斷”，這種情況在通信電纜時代曾出現(xiàn)過,，但如今早已不復(fù)存在,，因為光纜行業(yè)已經(jīng)普遍使用凱夫拉纖維來加強海底光纜的保護。

據(jù)介紹,，如今業(yè)內(nèi)對于海底光纜的修復(fù)已經(jīng)有非常成熟的解決方案,。布設(shè)在深海海底的光纜在設(shè)計時就注意輕薄，以方便維修——從海面以下數(shù)千米處拖出沉重的光纜會給維修工作帶來極大挑戰(zhàn),。維修者通常會用專業(yè)工具定位光纖破損的具體位置,，然后維修船使用水下機器人或抓鉤工具，將埋在海底的光纜挖出并切掉破損部分,。之后再將撈起的光纜兩端固定在船上,，在顯微鏡的幫助下將光纖逐一拼接熔焊在一起，以確保良好的連接,。新的海底光纜連接完成后,，還需經(jīng)過反復(fù)測試，以確保通信及數(shù)據(jù)傳輸正常,，最后再將其重新埋入海底,。

為減少海底光纜損壞的情況，多國專家提議建立“光纜保護區(qū)”,，以限制在海底光纜鋪設(shè)地點附近的高風(fēng)險活動。美國“趣味工程師”網(wǎng)站認為,，未來海底光纜可能仍會繼續(xù)承載世界上絕大多數(shù)的互聯(lián)網(wǎng)通信,，但互聯(lián)網(wǎng)通信衛(wèi)星星座可以作為必要的應(yīng)急手段。