海底光纜——你不知道的秘密！

海底光纜是互聯(lián)網(wǎng)的“中樞神經(jīng)”，承載了全球90%以上的國際語(yǔ)音和數據傳輸，沒(méi)有它，互聯(lián)網(wǎng)只是一個(gè)局域網(wǎng)

一直以來(lái)，它因埋藏于海底深處而披上神秘面紗，今天我們帶你走進(jìn)海底光纜的世界。

海底光纜長(cháng)什么樣子?

海底光纜與陸地光纜一樣，里面是頭發(fā)絲大小的纖芯，不過(guò)，海底光纜需更為加強的鎧裝保護，且還有一個(gè)重要的組成部分——遠供電源導體，它將電輸送到海底中繼器。

遠供導體和海底中繼器到底是什么關(guān)系?我們先來(lái)看看海底光纜系統組成。

海底光纜系統由兩部分組成：岸上設備和水下設備。

水下設備主要包括光纜、光放大器/中繼器和水下分支單元。

岸上設備主要包括光纜終端設備、遠供電源設備、線(xiàn)路監測設備、網(wǎng)絡(luò )管理設備和接地裝置等設備。

光纜終端設備負責兩端信號處理、發(fā)送和接收;檢測設備就是告警監控和故障定位等。

重點(diǎn)說(shuō)說(shuō)這個(gè)遠供電源設備。

眾所周知，盡管光纖速度快、帶寬足，但由于衰耗，它不能無(wú)限制的進(jìn)行信號傳輸，所以，為了實(shí)現長(cháng)距離傳輸，需要在中間加中繼器(信號放大器)。

這個(gè)問(wèn)題在陸地上很容易解決，但是到了海底就變得棘手了。

茫茫大海，哪來(lái)的電源為中繼器供電?

所以，如上圖所示，海底光纜系統在兩端的陸地上配置了遠供電源設備，它通過(guò)海底光纜的遠供導體向海底中繼器饋電，從而解決供電的問(wèn)題。

這個(gè)供電采用的是高電壓、低電流的直流供電，供電電流1安培左右，供電電壓可高達幾千伏。

再說(shuō)說(shuō)海底光纜的加強鎧裝保護。

盡管海底光纜不用擔心挖掘機那一鏟子，但是會(huì )受到船錨、自然災害(地震、海嘯等)等影響，還有充滿(mǎn)好奇的鯊魚(yú)閑著(zhù)沒(méi)事過(guò)來(lái)磨磨牙，一旦遭到破壞影響極大，修復一趟極不容易，所以，需要加強鎧裝保護。

鎧裝保護根據海水的深淺度不同而不一樣。通常在海水較淺的地方，需要更強的鎧裝保護，主要是為了抵御過(guò)往船只的威脅。而在海水很深的地方，幾乎不需要加強鎧裝，光纜直徑不到20毫米。

下圖是各種海底光纜樣本。

再來(lái)介紹一下中繼器。長(cháng)啥樣呢?

這是在光纜敷設船上的中繼器。

從圖片上可以看到，中繼器直徑比海底光纜大得多，正是因為這家伙的尺寸限制了海底光纜的纖芯數量。因為光纜的纖芯越多，中繼器就會(huì )成比例擴大，同時(shí)對供電的要求也隨之加大。

這些海底光纜和中繼器一旦放進(jìn)海里后，如果不出現故障，幾十年就可以不用管它了。

那接下來(lái)我們來(lái)看一看海底光纜系統的岸上設備部分吧。

供電幾千伏電壓的電源機房到底長(cháng)什么樣(無(wú)比好奇)?

下圖左邊藍色的機柜就是遠端供電設備。

這個(gè)藍色機柜里面由直流變換器組成，每一個(gè)變換器提供幾千伏直流電，且是N+1備份的。

這是電源監控界面，實(shí)時(shí)顯示海底光纜的供電電壓情況。

和所有的電源機房一樣，這里也有備電電池，斷電時(shí)可由電池供電。

場(chǎng)面何其壯觀(guān)!

除了備電電池，還有用于備電的柴油發(fā)電機...

最后是線(xiàn)路終端設備機房。

海底光纜上岸后，會(huì )接入陸地終端設備，再通過(guò)配線(xiàn)架連接到傳輸終端設備，最后連接到各大數據中心

這樣一來(lái)，海底光纜就連通了全球互聯(lián)網(wǎng)了。

那海底光纜斷了之后是怎么修復的呢?

海底光纜的修復非常復雜，茫茫大海，要找到幾千米深處的不到10厘米的光纜，還要判斷故障點(diǎn)，仿若大海撈針。

不過(guò)，這難不倒那些聰明能干的通信工程師。

首先，得用OTDR儀器找到故障點(diǎn)，判斷斷點(diǎn)具體位置，再派出水下機器人(ROV)在斷點(diǎn)處剪斷光纜，接著(zhù)將光纜的兩端拉到在船上進(jìn)行熔接。這個(gè)熔接過(guò)程相當復雜，因為需對光纜里的頭發(fā)絲粗細的光纖一根一根熔接。

完成光纜熔接后，將修復好的光纜拋入海中，并對其進(jìn)行"沖埋"，即用高壓水槍將海底的淤泥沖出一條溝，再將修復的海底光纜"安放"進(jìn)去，這一過(guò)程也由機器人完成。

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