文 | 張超
當你在朋友圈上傳一段小視頻或是一張照片，遠在美國、英國、日本等地的朋友，幾乎同時可以刷到，你有沒有想過，朋友圈為什麼可以跨越千山萬水，在幾乎沒有延遲的情況下就能分享彼此？
這背後，靠的是一根根像頭髮絲一樣粗的高純度光纖，這些光纖被鋪設在海底，穿越太平洋、大西洋、印度洋，串聯起國際互聯網，影響著全球幾十億人的生活。
頭髮絲般的光纖
而隨著互聯網公司規模的增長，以及雲計算的飛速發展，像谷歌、亞馬遜、Facebook、微軟等互聯網巨頭，以及紛紛加入到海底光纜的競賽中來，這其中，也不乏中國巨頭的身影。
承擔95%全球數據流量
人類的第一條海底通信電纜誕生於1850年，鋪設在英國和法國之間，只能傳輸摩斯電報密碼。隨著電報和電話技術的發展，海底電纜技術進一步發展，1902年，環球海底通信電纜已經建成。
隨著互聯網的興起，海底電纜各種不足(帶寬有限、傳輸穩定性差等)開始凸顯，利用激光在光導纖維中傳輸數據信息的技術被開始運用在通信上，就是現在的光纖電纜（光纜）。
現代意義上的海底光纜出現在上世紀80年代。1988年，美英法之間的首個越洋海底光纜（TAT-8）系統建成，該海底光纜全長6700公里，傳輸速率為每秒280Mb。
而從上世紀90年代至今，海底光纜通信和衛星通信成為洲際通信的主要手段。然而對比衛星通信，海底光纜有壓倒性優勢。
全球數據通信依賴海底光纜
衛星部署在地球同步軌道或者更遠的閃電軌道上，信息封包來回花費的時間比海底光纜要長，帶寬提供能力以及通信質量較海底光纜要差。另外，人造衛星的壽命普遍不及海底光纜，只有海底光纜的1/2左右，因此僅在一些島嶼和內陸國家有部分市場。海底光纜在相當長的一段時間裡都將是各國進行國際通信的最主要方式。
目前，海底光纜承接著除了電話、傳真、電視信號、金融行情、互聯網信息等眾多內容。
去年初的一份統計數據顯示，全球海底光纜總長度已超過120萬公里，數量超過448條，這些海底光纜承擔著全球95%的國際數據流量傳輸重任。
鯊魚最愛的“磨牙棒”
海底光纜不僅關係到民眾的通信，還關係到國家安全，因此光纜最多有7層各種各樣的保護層，比如石臘層、鋼管層、鋁製防水層、聚乙烯外皮等，有些海底光纜甚至比普通成年人手臂還粗。
海底光纜結構示意圖
即便如此，海底光纜也經常被弄斷，通常來說，近海海域的光纜事故大部分都是人為引發，漁業捕撈、船隻拋錨都是重要原因。
2003年10月，一艘漁船起錨時刮在了海底光纜上，使得通往崇明島的海底光纜被扯斷，直接導致崇明島上3萬多有線電視用戶信號中斷，花了4天時間才得以修復。
2006年12月，中國臺灣恆春地震，附近海域13條國際海底光纜受損，導致中國、歐洲、南亞部分地區的語音通信接通率和網速明顯下降，1億多中國網民一個多月無法正常上網。
損壞的海底電纜
更讓人哭笑不得的是，鯊魚特別喜歡找海底光纜的麻煩。
鯊魚啃咬攻擊海底電纜的記錄最早可以追溯到1985年，大西洋加納利群島附近的海底電纜上，被發現嵌著鯊魚的牙齒。
1989年，《紐約時報》報道，稱鯊魚經常啃咬攻擊美國、歐洲和日本之間的海底光纜。
而聯合國在2009年的一份報告中也表示，遺留在海底光纜鞘套上的牙齒證明，包括梭魚、淺海鯊魚和深海鯊魚在內的多種魚類，長期以來都在啃咬光纜。
鯊魚啃咬海底光纜
為什麼鯊魚總要跟海底光纜過不去？
有研究認為，海底光纜內部電流流動會引起電磁場，這會讓鯊魚誤認為是垂死掙扎的魚類，而加州州立大學的Chris Lowe教授則認為，其實就是鯊魚好奇，把海底光纜當成了“磨牙棒”。
互聯網巨頭搶了運營商飯碗
海底光纜不只是鯊魚嘴裡的“磨牙棒”，也是互聯網巨鱷眼中的香餑餑。谷歌、Facebook、微軟、亞馬遜等公司，原本都是海底光纜的大客戶，而現在紛紛開始自建海底光纜。
互聯網科技公司搶運營商的飯碗，這是為什麼？
一方面，互聯網巨頭自身的需求近幾年變得越來越大，2014年，Facebook、微軟、谷歌等互聯網巨頭對跨大西洋海底光纜帶寬用量首次超過電信公司等其他用戶的用量。
互聯網巨頭的海底光纜帶寬需求大
另一方面，雲計算的快速發展促進了數據中心在全球範圍內的部署，各地數據中心之間數據流動大、帶寬需求多、速度要求快，為了配合以數據中心為代表的一系列互聯網基礎設施，互聯網巨頭必須考慮加入海底光纜數據傳輸業務。
除此之外，隨著各大互聯網公司各類應用和平臺發展，需要為全球數十億用戶提供不間斷的服務，比如Facebook的視頻、VR、直播服務，微軟的Office 365、Skype、Xbox Live和Azure平臺服務等，都離不開大流量、低延遲的帶寬，而單純依靠租用運營企業帶寬已不能滿足其發展需要，這促使互聯網公司開始自建海底光纜。
短短几年間，美國互聯網巨頭已迅速成為海底光纜的主要參與者，通過大量投資，互聯網企業正在逐步取代電信運營商的地位。
2019年4月，谷歌資助的居里光纜（Curie）在智利著陸
有數據統計，5年前，美國互聯網企業在海底光纜最為密集的北大西洋地區僅佔5%的市場份額，但預計只需再過3—4年，這一數字可能飛昇至90%。
海底暗戰“合縱連橫”
互聯網巨頭們爭相在海底“織網”，其中就數谷歌動作最快。
從2010年開始，谷歌已經陸續投資了14條海底光纜，其中3條海底光纜還是由其獨資的，總長超過10萬公里，總投資額超過了300億美元，單條海底光纜耗資從幾億美元到幾十億美元不等。
工人們正在鋪設海底光纜
2010年投入使用的Unity海底光纜，是由谷歌、澳洲電信、新加坡電信等6家企業共同擁有，連接日本千倉至加州雷東多海灘，全長約9620公里。
2018年投入使用的Junior海底光纜，則是谷歌首條獨資的海底光纜，連接巴西里約熱內盧和桑托斯，全長390公里。
面對谷歌的先發優勢，互聯網巨頭們也並不是一味硬碰硬，而是更多采用了“合縱連橫”，Facebook就是其中的佼佼者。
海底光纜正在鋪設
Facebook和谷歌起碼合作過2條海底光纜。
兩大巨頭的合作始於2016年建設的PLCN海底光纜，連接了中國香港、中國臺灣、菲律賓和美國加州，全長達12971公里，目前這條海底光纜基本已經建成。
另一條合作的海底光纜是Havfrue/AEC-2，連接美國新澤西州和西歐，全長達到7200公里，按照計劃在今年底可以投入使用，有意思的是，亞馬遜已經跟該條海底光纜挪威分支的所有者和登陸方簽署協議，也要接入這條海底光纜。
Facebook和谷歌的Havfrue/AEC-2海底光纜
Facebook不只和谷歌打得火熱，也和微軟多次合作。
2017年9月，Facebook和微軟在美國弗吉尼亞海灘和西班牙畢爾巴鄂之間建立的6600公里海底光纜“Marea”建成投用，其數據傳輸速度高達為每秒160Tb，相比1988年的美英法TAT-8海底光纜系統，傳輸速率提高了整整57萬倍。
Facebook和微軟的“Marea”海底光纜
Facebook的合作對象還包括亞馬遜。
一條是2017年開建的Jupiter海底光纜，連接亞洲與北美，長約14000公里；另一條是2018年開建的BtoBE海底光纜，連接美國、中國香港及新加坡，長約16000公里，兩條海底光纜都預計將在明年投入使用。
中國廠商也有機會
有數據顯示，全球40%的海底光纜是在2000年之前建設完成，而海底光纜的使用壽命一般在25年左右，因此第一批投建的海底光纜已經到了生命週期的末端，隨著新舊更替的窗口期出現，今後幾年，海底光纜設計、施工、鋪設工作將更加激烈。
然而，這些工作技術難度很高，號稱光電傳輸領域金字塔的塔尖。原本，全球範圍內能進行這些工作的，只有歐洲阿爾卡特朗訊、美國TE SubCom和日本NEC這“三巨頭”，三家市場份額相加將近80%。
日本NEC公司製作海底光纜
不過，“三巨頭”的格局近年來並不太穩固，2018年，TE Subcom被母公司TE Connectivity以3.25億美元的價格出售給另一家美國公司，阿爾卡特朗訊的海底光纜業務也曾被母公司諾基亞待價而沽，只是最終沒有合適買家接盤。
其實，中國企業也有機會在這個巨頭壟斷的市場突圍，原本華為旗下海底光纜工程商“華為海洋”就是其中的代表，過去十年，“華為海洋”新建海底光纜長度超過5萬公里，已成為全球第四大海底光纜工程商，市佔率約10-15%。
亨通光電的海底電纜在鋪設過程中
只是處於業務方向調整，目前“華為海洋”已經被出售，接下來將由亨通光電100%控股。去年11月，亨通光電海底光纜交付量突破1萬公里，而在收購“華為海洋”後，亨通光電也將躋身全球第四大海底光纜工程商。
除了亨通光電，目前我國的烽火通信也在幾年發展中，成為了具備全產業鏈能力的海底光纜廠商，這意味著我國廠商也開始擁有海底光纜行業的入場券，逐漸切入製造業高端領域，在今後海底光纜的新舊更替中，將有希望挑戰國際巨頭。
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