现代海底光缆新特点

论述了海底光缆的一般要求、现代海底光缆的新特点和关键制造技术,并对我国海底光缆的发展提出了一点建议。

全球海底光缆网络的脆弱性结构及区域抗毁性评价

海底光缆作为跨区域连通性基础设施对于社会经济乃至国防安全至关重要,并且时刻面临着自然或人为的破坏风险。然而,当前对海底光缆网络脆弱性的探索仍受限于局部网络与国家尺度。基于此,本文以信息港为节点构建全球海底光缆网络,结合复杂网络理论与仿真模拟手段设计了完备的评价方法,依次对其网络脆弱性进行分析、枢纽信息港进行划分、区域抗毁性进行测度。结果表明:①“海缆”网络在受到随机攻击时较为健壮,在遭受蓄意攻击时较为脆弱,尤其是针对具备中转、衔接功能的信息港进行攻击将极易造成网络崩溃;②枢纽信息港在“海缆”网络中呈极核结构,中介中心性前5名、前10名、前19名以及点度中心性前19名、前34名、前63名为枢纽信息港第一、第二、第三等级的划分标准,是网络连通受损、局部崩溃、完全崩溃3种状态的关键阈值,其中新加坡、开普敦、英格兰西海岸区、佛罗里达等信息港及其周围海域需要予以网络安全方面的重点关注;③区域抗毁性水平存在显著的区际差异,欧洲、北美等地区较高,东亚、南亚与中南亚等地区尚有很大的优化空间。研究成果可为海底光缆网络结构的优化提供参考和决策支持。

海底光缆系统经济性建模及快速规划算法

【目的】海底光缆在国际通信链路中占据主导地位,在进行海底光缆通信系统的规划时往往是根据经验确定几组可能的方案,然后比选出传输性能和投资成本相对较优的方案。然而,随着通信设备和通信技术的发展,可选的调制格式和光纤数量不断增加,备选方案数量较多,无法快速确定最优方案。因此,有必要建立一个海底光缆通信系统的成本最优化模型,求解成本最优的系统规划方案。【方法】针对海底光缆通信系统中的系统规划配置问题,以跨段距离、光纤类型、光纤纤对数量、中继器输出功率、调制格式和实用信道数为研究变量,建立一个以传输性能、传输容量和供电电压为约束条件的成本最优化模型,利用级联遗传-字典序法对成本最优化模型进行求解计算。【结果】结果表明,文章所提优化算法与全遍历算法的规划结果差异不超过0.34%,但该优化算法运算次数远少于全遍历算法的运算次数,仅为全遍历算法的1/100。其次,级联遗传-字典序法的运算次数受变量范围的影响小于全遍历算法。最后,通过对比不同跨段距离下海底光缆通信系统的最优成本,发现其规划结果不具有规律性。【结论】各个设计变量之间相互影响,系统的最优成本设计无法根据经验得到,需要建立模型求解;文章采用的算法不仅运算结果精确,而且运算次数较少。

全球数字基建中的国家安全与战略选择——以全球海底光缆为例

当前,数字基础设施与国家的政治安全与经济发展密不可分。全球数字基建中的国家安全具体表现为数字连接安全,具有脆弱性和不可信任性两大风险特质。受制于技术实力和国际压力双重因素,国家在全球数字基建中面临的安全环境可分为强安全、中等安全、弱安全三类。这三类安全促使国家选择不同的全球数字基建战略。其中,处于强安全环境的国家所面临的脆弱性和不可信任性风险相对较低,因而更容易设定较高安全阈值,刺激国家采取护持战略。中等安全环境中的国家往往采取发展战略与防御战略相结合的方式,并因自身面临的技术实力和国际压力的大小不同,形成对脆弱性与不可信任性两大风险的认知差异,在选择发展战略与防御战略时会有所侧重。弱安全环境中的国家在技术实力方面均相对不足,因而在面临较大国际压力时倾向于选择防御战略,当面临的国际压力较小时则更容易选择依附战略。中国的数字连接环境正处于中等安全水平,在参与全球数字基建时须综合运用防御战略与发展战略,在人类命运共同体理念下,以“一带一路”倡议为平台,致力于塑造全球数字连接环境的共同安全。

海底光缆断裂后的非洲互联网

最重要的是,要未雨绸缪,当海底光缆中断时,知道该如何应对。非洲海底光缆中断5月12日,ESSAY和Seacom海底光缆出现了问题,再次中断了与东非的连接,波及近三个月前曾受到一系列光缆断裂影响的多个国家。

气候变化将给海底光缆带来哪些压力?

气候灾害给全球160多万公里海底光缆带来的威胁日益严重全球不断变化的气候正严重威胁着基础设施。洪水、风暴、海岸侵蚀和其他自然灾害正愈加频繁地发生,极端天气比过去更常见了,最脆弱的地区往往受到了最严重的影响。支撑互联网的全球海底光缆也不例外。气候灾害对跨越海洋160多万公里的海底光缆的威胁日益严重,但人们对其知之甚少。

渔业活动对东海海域海底光缆安全的影响

通过对东海海域海底光缆路由区作业渔场的捕捞方式、作业范围等的分析,结合已建海底光缆故障的调查结果,探讨了渔业活动对东海海域海底光缆路由调查和已建海底光缆安全的影响。结果表明,东海海域海底光缆主要穿越了长江口、江外、舟山、舟外、鱼外等5大主要作业渔场,各渔场的渔业活动频繁,拖网、张网和流刺网等不同捕捞作业方式集中,对海底光缆的安全带来严重威胁。同时,捕捞渔船船只的数量逐年增多、触底深度的不断增加、作业时间的不断延长,使海底光缆路由调查时所获得调查资料的质量受到严重影响,船只、渔具的日益大型化以及拖网、张网、围网等捕捞活动范围的持续扩大,更使得海底光缆的故障频繁发生。为保护海缆的安全,在目前的经济技术条件下,建议选择休渔期时进行路由调查,在捕捞活动的频繁区,选择双层铠装型(DA)的海底光缆,并适当加大埋设深度,以降低渔业活动对海底光缆工程的影响。实践表明,将海底光缆埋设深度增加至3.0 m以上,可有效地保护海底光缆的安全。

基于海底光缆埋设的海底冲沟泵选型研究

海底光缆能够实现远距离信息传输,帮助全球各国之间的电信传输互通互联。但其铺设设备复杂、工作环境恶劣、维护困难。海底冲沟泵作为其中的重要一环,在选型与应用上有诸多需要考虑的因素。通过分析复杂的海洋环境,如海水盐度、温度、海风海浪及海生物影响等,提出海底冲沟泵的材质选择、结构设计、附加保护等选型建议。研究表明:过流部件材质根据不同海域的盐度推荐选用316、316 L、904 L、双相不锈钢、超级双相钢,其耐腐蚀性由弱到强依次为:304、316、316 L、2205、904 L、2507;水导轴承常用材质包括橡胶、陶瓷、高分子材料、赛龙及碳纤维,建议优先选用赛龙及碳纤维材质;结构设计时着重考虑滤网孔目数、抗沙能力、防海生物影响。在经济预算较高的情况下,还可以考虑增加阴极保护和表面涂层工艺,进一步提高泵组的耐腐蚀性、稳定性、耐久性。对海底冲沟泵的选型研究,可为其他相似领域的应用提供参考,促进海上平台用泵的发展。

东海国际海底光缆故障原因分析研究

海底光缆的安全性一直是投资、建设、维护各方重点关注的问题。东海区的国际海底光缆阻断事故时有发生,严重影响我国对外通信。统计东海区国际海底光缆系统1994.04～2006.03期间所发生的故障,分析故障处光缆结构、埋深、水深、底质及各种人为活动,研究影响东海国际海底光缆安全的因素,为未来东海区海底光缆的设计、施工、维护提供科学依据。

汕头海域海底光缆路由条件及评价

根据在东南亚至日本海底光缆汕头段(300m水深以浅)路由勘察中所获得的多波束、侧扫声纳、浅地层剖面、柱状取样等资料,结合勘察区的自然环境特征,对路由区的自然环境条件、海底工程地质条件进行了详细的分析,并对该段路由条件进行了综合评价。研究表明,此段路由在大陆架区域路由条件较好,适合海底光缆的铺设;在大陆架与大陆坡结合带路由条件相对较差,应做好应对措施。

海底光缆技术发展研究

海底光缆作为洲际之间、岛屿与大陆之间、岛屿与岛屿间通信传输的纽带,以其大容量、高可靠性、低损耗、抗电磁干扰能力强、保密性好等特点,在国际通信和国防通信中起着极其重要的作用,而新技术和新材料的发展也为海底光缆的发展提供了极佳的平台。简要概述了海底光缆技术发展情况及国内外海底光缆概况,介绍了我国海底光缆的技术要求和结构特点,并指出其技术发展趋势。

海底光缆结构与发展

简要介绍了海底光缆结构,对海底光缆一般技术要求及结构的发展趋势作了简单说明。

侧扫声纳在海底光缆维护工程中的应用

海底光缆系统是现代通信的主要载体之一。光缆铺设于海底后,在自然和人为的作用下,其在海底状态可能随时间会发生变化,甚至遭到损害,需对其进行维护。维护工程中首先需要对光缆在海底的实际状况和所在区域的海底面特征有一个比较清楚的了解。侧扫声纳为此提供了一种十分经济有效的手段,它通过探测出露于海底的光缆或埋设于海底光缆的埋设沟痕等,确定光缆在海底位置、检测其在海底状况、调查其所在海区的海底面特征,并可用于检查光缆维护施工的工作效果等。本文结合APCN2海底光缆系统特殊区段护缆安装工程这一实际例子,讨论了侧扫声纳海底扫测资料在海底光缆系统维护工程中的应用,表明侧扫声纳在海底光缆维护工程中有广泛应用前景。但是,侧扫声纳无法有效探测既不出露海底又没有明显埋设沟痕的海底光缆,同时也无法确定光缆的埋设深度,对这些状况的了解须结合使用其它专门探测设备。

一种新的海底光缆监测系统的研究

建立海底光缆监测系统对保障已经成为当代洲际通信主要手段之一的海底光纤通信非常重要。文章提出了一种新的基于BOTDR和声纳的海底光缆事件监测系统,并讨论了其测量方法。

海底光缆研究

自从1985年世界上第一条海底光缆问世以来,海底光缆在全世界得到了广泛发展。海底光缆以其大容量、高可靠性和优异的传输质量等优势,在通信领域,尤其是国际通信中起到了重要的作用。文章简要介绍了海底光缆的技术要求,对海底光缆的典型结构作了分析,概述了海底光缆的关键制造技术和施工程序,并指出了其发展趋势。

海底光缆应变的远程传感系统设计

为了维护海底光缆的正常运营,需对海底光缆受外力发生形变的状况进行监测,为此提出了海底光缆应变状况远程监测系统的设计.系统采用BOTDR作为前端数据采集模块,利用Internet作为数据传输通道,使用虚拟仪器技术搭建软件系统,实现了海底光缆应变状况的远程数据采集与分析.

海底光缆无源探测技术的研究

简要介绍了海底光缆无源探测的理论,在此基础上对该技术进行了研究分析,并对其实现方法作了讨论。

海底光缆光纤余长控制的数学模型

本文分析海底光缆短期受力和光纤余长的关系,提出了控制海底光缆光纤余长的具体范围。通过对海底光缆的结构分析,推导出海底光缆光纤余长的数学模型,在这个数学模型的基础上,用MATLAB软件仿真,计算了几种海底光缆在满足短期拉力的情况下应控制光纤余长的具体数据,并对光纤在松套管中的分布进行分析,验证了光纤余长控制数据的合理性。

海底光缆有源探测技术的研究

介绍了海底光缆路由和故障点有源探测的基本原理和方法。着重分析了无铜内导体的海底光缆线路的探测距离和缆内无缝金属管材或供检测用的小直径铜导线导体电阻的关系。最后讨论了增加探测范围的方法。

海洋路由勘测对海底光缆工程的影响分析

介绍了水深、海底坡度、土壤剪切强度以及潮流、雷暴等海洋路由各勘测要素及其在海底光缆通信施工中的作用,并对它们在施工中的作用及其必要性进行了评价,从而使海洋路由勘测与施工的需要结合得更紧密,更具有针对性。