進入行動通訊時代後，人們著眼於無線的方便，似乎已遺忘了深埋在全球海底的海底電纜（submarine cables）對於全球網路連結的重要性，海底電纜工程被世界各國公認為是最複雜困難的大型工程，需要仰賴極度專業的人才、船隻、機具設備、光纖測試儀和清潔工具，全球90%以上的國際資料都是通過海底電纜進行傳輸的。

在這個WiFi、行動通信基地台與衛星遍布的時代，為何我們還需要穿越海底的巨大洲際電纜？

全球資訊管道看似漸漸轉向無線，事實上，即便有了通訊衛星技術，電纜仍然是最便宜也最普及的資訊傳輸方式。全球網路世界多半仍須仰賴粗大的海底電纜，這些電纜連結了南極洲以外的各大州。許多網路和軟體公司都體認到網路基礎建設的重要性，早在10餘年前就開始規劃投資。目前微軟已投資4條海底電纜，Facebook有2條、亞馬遜（Amazon）1條，Google包括現有和計劃開發中的共有5條。

什麼是海底電纜？

海底電纜是用絕緣外皮包裹的導線束鋪設在海底，分海底通信電纜和海底電力電纜。前者主要用於通訊業務，後者主要用於水下傳輸大功率電能。與人造衛星相比，海底電纜有許多優點。

海底電纜的優點：

• 海水可防止外界電磁波的干擾，所以海底電纜的信噪比較低

• 海底電纜通信中感受不到時間延遲

• 海底光纜的設計壽命為持續工作25年，而人造衛星一般在10到15年內就會燃料用盡。

海底電纜的缺點：

在海底鋪設電纜實非易事。電纜可能遭到地震、錨或鯊魚破壞，由於海底地形多變，佈纜工程必須極其謹慎，選擇平坦的海床進行施工，且成本高昂。海底電纜資料亦有被竊聽的風險，70年代，美國海軍就在120米的海水下，通過在前蘇聯海底的軍事通信電纜安裝竊聽設備，在近10年的時間內收集前蘇聯情報。海底電纜電磁場對漁場和生態的影響也是普遍的疑慮。

海底電纜的材質：

深海光纜的結構比較復雜：光纖設在U形槽塑料骨架中，槽內填滿油膏或彈性塑料體形成纖芯。纖芯周圍用高強度的鋼絲繞包，在繞包過程中要把所有縫隙都用防水材料填滿，再在鋼絲周圍繞包一層銅帶並焊接搭縫，使鋼絲和銅管形成一個抗壓和抗拉的聯合體。在鋼絲和銅管的外面還要再加一層聚乙烯護套。這樣嚴密多層的結構是為了保護光纖、防止斷裂以及防止海水的侵入。在有鯊魚出沒的地區，在海纜外面還要再加一層聚乙烯護套。

在淺海，如水深小於200米的海域纜線採用埋設，而在深海則採用敷設。水力噴射式埋設是主要的埋設方法。埋設設備的底部有幾排噴水孔，平行分布於兩側，作業時，每個孔同時向海底噴射出高壓水柱，將海底泥沙沖開，形成海纜溝﹔設備上部有一導纜孔，用來引導電纜（光纜）到海纜溝底部，由潮流將沖溝自動填平。埋設設備由施工船拖曳前進，並通過工作電纜作出各種指令。敷纜機一般沒有水下埋設設備，靠海纜自重敷設在海底表面。

全球首條海底電纜於158年前鋪設完成，材質為銅線，而非如今的玻璃纖維。

海底電纜如何維修？具有最新功能的專用船加上具備專業技術的船員

維修海底電纜時要膽大心細，首先要找出損壞的電纜，然后把電纜拉上水面，在船上用備用電纜替換損壞部分並連接好，最后再放回海裡。尋找損壞電纜是使用探線儀，如果電纜已經斷裂則直接拉上水面，如果電纜沒有斷裂但已損壞則切斷電纜然后拉上水面。將損壞的海底電纜拉上水面使用的是船頭的大型卷線機，將電纜纏繞在轉盤上。鋪設時使用的是船尾的電纜整直機，用排列成一條直線的輪子將電纜整直並快速釋放。

拉起和鋪設電纜是使用大型機械的動態工作，而修復電纜卻是非常細致的工作。尤其是光纖，非常細而且根數非常多，而且對通信至關重要，因此要在用塑料薄膜圍成的無塵室內維修。從清洗到切斷再到連接這一系列精密作業都必須要在晃動的船上進行，因此需要高超的技能和豐富的經驗。

連接電纜內光纖的作業。光線對於通信至關重要，又非常細，在晃動的船上也要仔細謹慎地操作，各種光纖測試儀和清潔工具亦是不可缺少的必備工具，也必須依照測試和清潔的標準作業程序操作。

拉起和鋪設海底電纜等操作基本都是在船上進行，而必須進行更細致的調查和操作時，就要啟用水中機器人。機器人可工作於最大工作水深2500m，配備了7關節機械手，能夠進行移動障礙物、切斷電纜等作業。底部還配備了能吸入海水、在海底沖出深溝的部件，可將電纜埋在海底3米深處。

維護海底電纜的特殊船舶本身也要能進行一些特殊動作。尤其必要的是，在拉起電纜及維修電纜期間，船體必須要保持在同一位置。

船上也配備了通過計算風速、波浪及潮流等控制螺旋槳、將船停在一定位置的“自動船位保持系統”（DPS）。另外，通過DPS，還能夠使船追蹤水中機器人的運動。

時至今日，電纜仍是網路的脊柱，對業者而言，擁有自有電纜、確保自身數據能率先輸出，也有其價值，有線技術的穩定度仍有許多無線技術難以企及的優點。海面下的電纜數量超乎一般人想像，若有興趣，可以到美國研究公司TeleGeography出版的2015年全球海底電纜地圖瀏覽一番，若沒有百年前開始的海底電纜鋪設，全球化（Globalization）也許會耗時更久，也許你我今日生活是截然不同的面貌。

資料來源：

風傳媒

人民網