海底光纜：承載了全球90%以上的國際語音和數(shù)據(jù)傳輸

海底光纜是互聯(lián)網(wǎng)的“中樞神經(jīng)”，承載了全球90%以上的國際語音和數(shù)據(jù)傳輸，沒有它，互聯(lián)網(wǎng)只是一個局域網(wǎng)。

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

海底光纜長什么樣子?

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，海底光纜需更為加強的鎧裝保護，且還有一個重要的組成部分——遠供電源導(dǎo)體，它將電輸送到海底中繼器。

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

海底光纜系統(tǒng)由兩部分組成：岸上設(shè)備和水下設(shè)備。

水下設(shè)備主要包括光纜、光放大器/中繼器和水下分支單元。

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

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

重點說說這個遠供電源設(shè)備。

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

這個問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，哪來的電源為中繼器供電?

所以，如上圖所示，海底光纜系統(tǒng)在兩端的陸地上配置了遠供電源設(shè)備，它通過海底光纜的遠供導(dǎo)體向海底中繼器饋電，從而解決供電的問題。

這個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。

再說說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，但是會受到船錨、自然災(zāi)害(地震、海嘯等)等影響，還有充滿好奇的鯊魚閑著沒事過來磨磨牙，一旦遭到破壞影響極大，修復(fù)一趟極不容易，所以，需要加強鎧裝保護。

鎧裝保護根據(jù)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。

再來介紹一下中繼器。長啥樣呢?

這是在光纜敷設(shè)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(shù)量。因為光纜的纖芯越多，中繼器就會成比例擴大，同時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海里后，如果不出現(xiàn)故障，幾十年就可以不用管它了。

那接下來我們來看一看海底光纜系統(tǒng)的岸上設(shè)備部分吧。

供電幾千伏電壓的電源機房到底長什么樣(無比好奇)?

下圖左邊藍色的機柜就是遠端供電設(shè)備。

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

這是電源監(jiān)控界面，實時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，斷電時可由電池供電。

場面何其壯觀!

除了備電電池，還有用于備電的柴油發(fā)電機...

最后是線路終端設(shè)備機房。

海底光纜上岸后，會接入陸地終端設(shè)備，再通過配線架連接到傳輸終端設(shè)備，最后連接到各大數(shù)據(jù)中心。

▲配線架機房

這樣一來，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(fù)的呢?

海底光纜的修復(fù)非常復(fù)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，仿若大海撈針。

不過，這難不倒那些聰明能干的通信工程師。

▲海底光纜修復(fù)動態(tài)圖

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

▲ROV

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

責任編輯：xj

原文標題：海底光纜——你不知道的秘密！

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