當前，我國大陸地區已建有山東青島、上海南彙、上海崇明、廣東汕頭4 個國際海纜登陸站和9條國際海纜，與世界主要國家和地區實現網絡互聯，但在海纜通信方面與美國、日本等海洋強國仍存在較大差距。2015年和2017年，我國先後發布《推動共建絲綢之路經濟帶和21世紀海上絲綢之路的願景與行動》和《“一帶一路”建設海上合作設想》，提出要“規劃建設洲際海底光纜項目”、“推動共同規劃建設海底光纜項目，提高國際通信互聯互通水平”。“一帶一路”倡議的推進實施加強了沿線國家溝通合作，對國際海底光纜的互聯互通提出了更高要求，對我國國際海纜建設和産業發展既是機遇也是挑戰。
一、 全球海底光纜通信網絡建設迎來重要發展窗口期
從全球視角看，國際互聯帶寬需求和海纜替換周期共同推動海底光纜建設進入新的高峰期。一方面，據TeleGeography數據顯示，近年全球國際互聯網帶寬年增長率保持在30%左右，2013-2017 年約增長196Tbps，截至2018年8月已達到295Tbps，並持續呈現加速增長態勢。近年全球數據中心互聯和互聯網服務帶寬需求的持續增長推動了海底光纜的加速建設。另一方面，截至2018年初，全球已投入使用的海底光纜超過448 條，總長度達120萬公裏。其中，約40%爲2000年前建設完成，根據海纜17~20年的使用壽命推算，此部分海纜已逐步進入使用周期的尾聲。2016年跨太平洋、跨大西洋、亞歐間海纜系統已開始進行升級換代，海纜建設已進入一個新舊更替的窗口期。據CRU數據顯示，2018-2020年全球在建和計劃建設的國際海纜26條，總長度超過26萬公裏。
從我國自身角度看，需求和政策共同驅動我國跨境海底光纜建設。海纜承擔了我國70%的出口總帶寬，是我國國際通信的主要方式，建設需求巨大。2015年，我國互聯網國際出口帶寬達到3.8Tbps，2017年底已達到7.3Tbps，《“十三五”國家信息化規劃》中提出到2020年互聯網國際出口帶寬目標爲20Tbps，爲達到該目標，我國國際海纜建設和擴容仍需保持較高的速度。同時，“一帶一路”倡議以及“海洋強國”、“網絡強國”等國家戰略將發展海底光纜網絡定位爲重要方向。如“一帶一路”倡議要求加大與沿線國家的合作交流，並建成中國—東盟信息港、中國—阿拉伯國家網上絲綢之路等。 2018年1月，對接“一帶一路”倡議等合作機制願景，瀾湄合作六國聯合發布《瀾滄江－湄公河合作五年行動計劃（2018－2022）》，提出要積極推進跨境陸纜和國際海纜建設和擴容，持續提升瀾湄國家間網絡互聯互通水平。在需求和政策的雙重驅動下，我國跨境海底光纜網絡建設正在加速推進。
二、 國際海底光纜市場、建設和技術發展呈現新趨勢
從市場發展角度看，一方面，“一帶一路”沿線新興市場國家和地區積極出台政策或戰略促進海底光纜網絡建設，市場空間廣闊。近年來，東南亞、非洲、北歐、南美等新興市場國家和地區高度重視國際海纜對于加強國際互通促進本地發展的重大意義，紛紛出台相關政策或戰略。如泰國、印度尼西亞、阿聯酋、阿曼、芬蘭、智利等國家均出台相關措施或戰略，吸引跨境海纜在其境內登陸。根據Terabit數據顯示，2015年非洲、南亞、中東、加勒比海、南太平洋等新興市場區域海底光纜建設投資比重已達全球的60%以上。Ovum數據顯示，2016年全球海底光纜市場收入超過10.6億美元，其中亞太地區達到了3.5億美元、EMEA地區3億美元、拉丁美洲和加勒比地區1.56億美元。另一方面，互聯網內容流向和數據中心分布開始主導全球海纜布局。歐美、日本、新加坡等國家和地區憑借其政策、資源和地理優勢，已開始帶動全球數據向其聚集，成爲多條國際海纜的起點或者關鍵節點，並加速形成全球海底光纜網絡中心。谷歌、微軟、Facebook等國際互聯網巨頭已開始在全球部署數據中心，基礎電信運營企業也在建設區域性服務數據中心，數據中心的建設已成爲影響國際海纜網絡布局的關鍵之一。
從投資建設角度看，一方面，海纜建設運營主體正在逐步變得多元化。傳統海纜建設運營以俱樂部模式爲主，俱樂部參與方一般爲基礎電信運營企業和海纜運營商。近幾年，互聯網企業、金融機構、基金組織、民間資本和國家政府部門等正在成爲海纜投資、建設和運營的新興力量。爲降低成本和滿足業務需求，大型互聯網企業從租賃海纜帶寬轉向投資建設海纜，谷歌、微軟、Facebook等已參與投資建設超過15條國際海纜。金融機構、基金組織和政府部門開始積極參與海纜建設，如2016年，薩摩亞首個PPP模式海底光纜項目正式落地，項目由世界銀行、亞洲開發銀行和澳大利亞政府聯合融資。另一方面，Open Cable建設模式開始受到青睐。Open Cable模式采用幹系統、濕系統分離的設計原則，具有靈活性，可以爲潛在海纜用戶預留參與空間，快速推進項目進程。如2017年底，連接亞洲、東非的PEACE項目正式啓動，項目采用Open Cable模式設計，並引入項目公司的模式進行投資，由我國亨通集團主要投資，同時接受了中非産能合作基金、歐亞合作基金等的股權參與意願，由華爲海洋負責承建，客戶可通過購買光纖和帶寬或自建分支的方式參與項目。
從技術發展角度看，一是大容量需求推動系統向Tbps級別和網狀拓撲發展。上世紀九十年代中期，全球跨境數據流以話音爲主，海底光纜系統建設帶寬爲Gbps級別，網絡結構主要爲鏈式拓撲。世紀之交，全球數據流量需求出現較大幅度提升，互聯網流量需求開始湧現，網絡建設開始以百Gbps爲主，並以環形拓撲代替鏈式拓撲。近十年來，互聯網大帶寬需求推動海底光纜網絡建設向Tbps級發展，網絡拓撲結構也開始由環形拓撲向網狀拓撲轉變。二是超100G密集波分複用系統和C+L雙波段技術成爲海纜發展趨勢。國際海纜纖芯資源緊張，2013年開始海纜系統中引入100G技術，目前已成爲國際海纜建設部署的主流。200G、400G等超100G技術和C+L雙波段複用傳輸，可有效提高光纖資源利用效率，是當前技術演進的主要趨勢。三是基于可重構光分插複用器（ROADM）的海纜分支器（BU）的運用提高組網靈活性。當前海纜分支器已采用了分纖、分波方案，隨著國際互聯業務對組網靈活性需求的提高，基于高可靠性WSS的可重構光分插複用器開始應用于海纜分支器中，使海纜帶寬資源分配更加靈活。
三、 我國海纜産業發展和“走出去”面臨的挑戰和策略建議
經過多年的努力，電信、聯通、移動等我國電信運營企業已從購買海纜資源、到參與建設、再到主導建設，正逐步提高在國際海纜建設中的話語權；通過華爲海洋、烽火、亨通、中天等海纜系統集成商和制造企業的技術攻關和工程實踐，我國已具備從傳輸設備、海底光纜到系統集成和施工維護等各環節的自主能力。但我國海纜産業發展和“走出去”仍面臨諸多挑戰。
一是國內市場需求和境內應用難以支撐産業發展和技術瓶頸的突破。當前，我國境內海底光纜建設需求以國防爲主，電信運營業務爲輔，兼顧少量能源領域需求，總體市場規模穩定性不夠、持續性不足，難以支撐産業的發展。並且，我國境內應用多爲淺海無中繼器海底光纜系統，缺乏深海海纜和有中繼器海纜的應用案例。遠距離、大深度的洲際通信海底光纜對系統設計、産品性能、建設施工等的要求都要複雜很多，無法單純複制已有經驗。二是仍缺乏大型國際海底光纜項目經驗，國際認可度有待提高。通常國際市場采用通信設備總包商、光纜制造企業及施工單位共同合作的海纜建設模式，由多國共同協商出資共建。當前，由我國基礎電信運營商或系統集成商參與合作的國際海纜工程，無論在海纜系統相關産品選型方面，還是在海纜施工和登陸段施工的建設單位選擇方面，我國基礎電信運營商或系統集成商話語權不足，國內産業鏈相關企業參與度較低，受益很少，積累經驗慢。三是海底光纜系統産業鏈能力仍需要進一步提升。我國已經具備了較爲完整的海底光纜系統産業鏈，但是距離世界先進水平仍有一定差距。海纜完整産業鏈投資巨大，無法由單一企業承擔，當前相關企業雖已開展合作，但整個産業尚未形成發展合力。海纜技術的提升也需要龐大的資金、人力和經驗的支持，而目前我國海纜産業鏈企業以民營企業爲主，發展壓力較大。
建議在“海洋強國”、“網絡強國”等國家戰略的指導下，依托“智慧海洋”相關工程，積極培育國內市場需求，擴大應用場景範圍，促進我國海纜相關産業的經驗積累；跟隨“一帶一路”倡議，積極推動沿線國家海纜建設及與我國的互聯互通，統籌建立海纜系統制造企業與通信運營以及系統集成商之間的合作機制，依靠基礎電信運營企業和系統集成商的努力，帶動我國海底光纜産業“走出去”；加快形成海底光纜系統産業集群，並形成技術發展合力，加大超低損耗大有效面積G.654光纖、海纜分支器、海纜中繼器，遠程高壓供電和海纜絕緣技術、遠洋施工維護技術等深海産品和關鍵技術的攻關力度。
作者簡介
劉泰，中國信息通信研究院泰爾系統實驗室基礎産品與設施部副主任、高級工程師、ITU-T SG15專家，主要研究方向爲通信基礎設施測試技術和標准化。參與多項通信基礎設施産品ITU標准、國家標准、行業標准編制工作及相關課題研究項目。
聯系方式：[email protected]。
王文躍，中國信息通信研究院泰爾系統實驗室基礎産品與設施部工程師，主要研究方向爲通信基礎設施測試技術和標准化研究。
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王堯，中國信息通信研究院泰爾系統實驗室基礎産品與設施部工程師，主要研究方向爲通信基礎設施測試技術和標准化研究。
聯系方式：[email protected]。