新知｜数据秒传全靠它！探秘深海“大动脉”

主笔、视频制作：于梅君

“通过32纤对海缆，只要眨一下眼，就能完成3200部时长2小时的4K超清电影传输。”中国信通院最新报告显示，我国企业参与国际通信海缆建设取得新突破。事实上，全球95%的数据正通过遍布深海的“信息血管”传输，它们的每一次搏动，都牵动着数字世界的神经。

全球海底光缆能绕地球35圈

古诗云“海内存知己，天涯若比邻”，如今通过网络，我们几乎可与地球上任何国家实时联系，就算即时的视频通话也很方便。不过你知道吗？这些越洋数据流量的传输，很大程度上要利用海底电缆。

这些管线铺设在海洋最底部，像给花园浇水用的橡胶软管一样，以光速在全球各大陆间传输着信号。目前，全球海底光缆长度约为140万公里，相当于绕地球35圈，支撑起全球超过95%的国际通信数据高速传输。

国际通信海缆到底是什么？中国信通院产业规划所总工程师牟春波介绍，它是一种敷设于海底、用于跨国通信与数据传输的光缆系统。

目前国际通信可通过海底光缆、陆地光缆、卫星通信等多种方式传送，其中通信海缆占主导地位，因为它容量大、时延低、建设相对便捷，是全球网络的主动脉、主骨架，而且海底光缆的传输速度非常快，每对光纤每秒可达到16TB以上。

虽然海底光缆的直径可达到几厘米，但真正用于传输数据的内部光纤，却只有头发丝粗细。我国在这样狭窄的通道中，率先开辟了一条“32个双向车道”的超高速通道。

3月25日，中国信息通信研究院发布的《中国参与国际通信海缆建设和保护相关情况报告（2025年）》显示，当前我国通信海缆技术已取得重大突破，在行业中率先推出32纤对海缆解决方案及全系列产品。

从6纤对、12纤对到最新的32纤对，相当于原本海底海缆是6个双向车道的海底高速，现在直接升级为32个双向车道的海底“超高速”通道。在“车速”不变情况下，车道上能同时开动的车辆显著增多，这也使得传输容量大幅提升。

打个比方，我国最新推出的32纤对海底光缆，眨眼之间就能完成3200部时长2小时左右的4K超清电影传输。这种超高速通道，满足了日益增长的国际通信和跨境数据流动需求。

目前，华海通信在全球新建海缆系统累计超过10万公里，烽火通信海缆在国际市场累计突破上千公里。

铺设：深海“耕田”与浅海“埋线”

海底光缆的铺设堪称“工程奇迹”，其难度不亚于航天任务，需应对深海高压、复杂地形和人类活动威胁。

海底光缆的铺设，分为浅海区与深海区。在水深<200米的浅海区，一般采用“高压水枪犁地”技术。铺设船拖曳水下机器人，喷射高压水柱冲开泥沙形成沟槽，再将光缆埋入并覆沙土保护。

在水深>1000米的深海区，光缆一般直接敷设于海床表面。在深达7000米的区域铺设时，依靠全自动动力定位船和机器人实时调整路径，以避开海底火山与断裂带。

2023年，由我国自主设计建造的海缆施工船“启帆19号”下水。“启帆19号”船长108.6米、宽37.2米、排水量2.4万吨，电缆装载量1万吨，是我国排水量、海缆装载量最大的海缆作业船。

进行水下作业时，“启帆19号”采用我国自主研发的拖曳式水喷埋设犁，通过水泵喷出的高压水流，在海床上犁出一条4.5米深的沟壑，从而保护海底电缆免遭船锚或海洋生物的破坏。“启帆19号”可抵御9级海风，具有全球最强的定位作业能力。

同样，2023年，全球最大、国内首艘万吨级远洋通信海缆铺设船“龙吟9”号在江西九江下水。该船全长155米、宽23.2米，载缆量1万吨，能够一次性完成从中国跨越太平洋的海底光缆铺设。

目前全球已知的海缆系统超过600个，其中包括2020年以来，中国移动联合8家国际运营商共同发起的2Africa海缆项目。这条全长约4.5万公里的海缆，连接非洲、亚洲与欧洲，是迄今全球最大规模的跨洋海缆，是名副其实的“超级高速公路”，惠及沿线33个国家约30亿人口。

今年2月份，美国Meta公司又宣布一项雄心勃勃的计划——“沃特沃斯项目”，即在全球范围内铺设一条长达5万公里的海缆，建成后将成为世界最长海缆，从而推动全球AI创新。

海底光缆的威胁远不止自然力量

海缆对全球通信至关重要，但全球每年约有200起海底光缆损坏事件，差不多每两天就有一起。这些事故不仅影响跨国通信，更对数字经济造成直接冲击。

海缆之所以事故频发，首先源于海上的不可抗力。许多海底电缆会穿越地质复杂的海域，海底地震、火山等破坏力惊人，很容易造成途经海缆中断。

比如2011年，受日本地震影响，多条途经相关海域的海底光缆出现故障，而后许多中国用户发现无法登录美国网站。2022年，汤加海底火山喷发，导致唯一一条海底通信光缆断裂，“断网”38天。

除了不可抗力，有近乎80%的海缆事故是由于人类活动引发的。我国周边海域水深普遍小于200米，但是大中型商船使用锚链长度一般超过200米，在恶劣海况下锚链滑脱，很容易对海缆造成破坏。此外，渔民张网捕鱼，也容易钩住海缆，造成破坏。

对此，我国在海缆设计和施工时，也会采取不同的保护措施。根据敷设环境，选择双层铠装、单层铠装，提供不同的防护能力；在海缆施工中，对水浅区域会进行挖沟埋设，例如水深小于200米的海域，海缆埋深会达到2~3米。

在日常运行中，我国也增添了许多预警手段，谨防人类活动对通信海缆造成损坏。现在，不仅有智能监测系统，我国还构建完善了相关法律法规，确保国际海缆的安全。

2024年1月，上海海警局发现一艘外籍船舶在海底光缆保护区抛锚，距国际光缆TPES4段仅100米。执法人员紧急要求该船弃锚驶离，避免了一场可能影响多国通信的事件。

光缆修复：大海捞针的“外科手术”

海底光缆一旦出现故障怎么办？与铺设光缆相比，修复光缆的难度有增无减，因为从深达几百米甚至几千米的海床上，找到直径不到10厘米的问题光缆，就如同大海捞针，而修复后再续接的难度也非常大。因此，当光缆断裂时，修复团队需要像“海底侦探”一样精准作业。

首先是定位“病灶”，通过光信号反射，确定断点大致位置，误差需控制在几公里内。接着派机器人打捞，遥控潜水器（ROV）切断受损光缆，绑上浮标后拖回海面船上。然后是人工接续，工程师在甲板上将新旧光缆熔接，需保证每根光纤的精度达微米级。

修复后的光缆，再由机器人用高压水枪冲埋回海床，全程需避开风暴等恶劣天气。一次深海修复可能耗时数周，成本超百万美元。

2006年地震导致多条海缆中断，工程师通过光缆两端发射信号，结合机器人声呐扫描，耗时两周在800米深海域定位破损点，从而进行修复。

修复后的电缆需通过生物兼容性测试，科研团队在电缆外涂覆仿生涂层，以减少对海洋生物的影响。

《联合国海洋法公约》规定，各国需在专属经济区内划定电缆保护区，禁止锚泊与捕捞。中国电信在东海铺设的智能监测系统，可实时感知电缆振动、温度与应力变化。2025年3月，该系统成功预警某海缆因锚拖导致的0.3毫米形变，避免了重大事故。

国际海缆保护委员会还建立24小时应急机制，成员包括中国电信、NTT等运营商。2009年台风“莫拉克”导致9条海缆中断后，国际海缆保护委员会协调12国资源，48小时内恢复北美方向70%通信。

2025年，全球首条空分复用海底光缆在舟山海域试验成功，其单根光纤传输容量达1.2PB/秒，相当于同时传输300万部高清电影。此外，我国科学家正在研发量子通信海缆，计划在2030年前实现全球量子加密网络。

从裸露铜缆到量子光缆，人类在深海写下科技史诗。每一次电缆入海，都是对未知的探索；每一次故障修复，都是对文明的守护。

知多一点

从电报网络到全球光纤高速公路

1851年，第一条海底电缆穿过英吉利海峡，连接了英国与法国的电报网络，有线电报网络由此通过海底通信电缆逐步连接全球。

20世纪初，英国率先建成连接英联邦各国、环绕世界的电缆网络。随着电话和电视的大规模普及，海底通信电缆也在不断升级。

上世纪八九十年代光纤技术的发展，促成海底光缆的广泛应用，传输的信息量也越来越大。英国广播公司网站介绍称，如今的海底光缆每秒能够传输数十乃至数百TB的数据，提供了当今最快、最可靠的数据传输方法。每秒1TB的速度，足以在一瞬间传输大约十几部两小时的4K高清电影，仅仅其中一条光缆，就可以同时保证数百万人观看视频或发送信息，而不会减慢速度。

美国电信市场调研公司TeleGeography的报告称，目前全球约有400至600条光纤电缆在世界海底纵横交错，总长140万公里，足以绕地球约35圈。

美国智库战略与国际问题研究中心在一份报告中解释说，如果没有这些铺设在全球海底的数百条光缆作为数据高速公路，现代社会早已习惯的5G网络、云计算、视频流、金融交易以及科研、外交等都不可能实现。

海底电缆在通信领域具有无与伦比的地位，铺设环境又决定了其经常受到海底洋流的冲击、海底物质的摩擦。因此，海缆的设计非常讲究，包括三大防护层：绝缘-屏蔽层、防护层以及铠装层。

由于海底光缆的全球网络已成形，因此少数几根光缆中断，数据可以通过其他线路传递，因此大多数人不会注意到一根海底光缆是否出现损坏——也许只是一篇文章的加载时间多了一两秒钟而已。

不过，那些对数据时间敏感性高的行业，海底光缆中断造成的影响就相当大了。

于梅君