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海底光缆系统由什么组成
海底光缆系统就像一个复杂的大家庭,它主要由水下设备和岸上设备两大部分组成。
水下设备
水下设备是海底光缆系统的信息通道,主要由海底光缆和中继器/光放大器组成。
海底光缆:海底光缆实际上是穿了多层“保护衣”的光纤束。
单条光缆内部通常集成64~128根头发丝般纤细的光纤。
借助密集波分复用(DWDM)技术,每根光纤可同时承载100~200路不同波长的光信号,如同并行运行的超高速数据车道。
单根光纤的传输速率可达100Gbps甚至400Gbps,整条光缆系统每秒传输的数据量相当于同时下载5万部1080P高清电影,或是实时传输10万路高清视频通话,支撑着全球95%以上的国际数据交互。
中继器/光放大器:由于光信号在光纤中传输时会出现衰耗,随着传输距离的增加,信号强度会逐渐减弱。
根据光纤传输理论,1550nm波长的光信号每传输1公里大约会产生0.2dB的衰减。
当传输距离超过100公里时,信号质量将严重下降,无法满足通信需求。
为了实现长距离的稳定通信,在海底光缆系统中,每隔50km~80km就需要设置中继器/光放大器,对光信号进行放大和再生。
中继器/光放大器的工作原理基于光-电-光转换机制,首先将接收到的微弱光信号转换为电信号,放大增强信号强度,再重新转换为光信号继续传输。
而中继器/光放大器要正常工作,就离不开稳定的电源供应,这一重任便由远供电源导体来承担。
远供电源导体连接着岸上设备中的远供电源设备,通过它将电能传输到海底中继器/光放大器,为其提供持续稳定的电力支持。
在实际应用中,供电通常采用±20kV至±40kV的高电压、低电流直流供电方式。
这种供电模式通过欧姆定律(P=UI)可知,在传输功率一定的情况下,提高电压可降低电流,从而将传输线路上的功率损耗(P=I²R)控制在较低水平。
以一条1000km长的海底光缆为例,采用高电压供电相比常规电压可减少约70%的电能损耗,确保中继器/光放大器能够获得足够的电力,维持正常运转。
岸上设备
岸上设备是连接世界的 “桥头堡”,主要由光缆终端设备、远供电源设备、线路监测设备、网络管理系统和海洋接地装置组成。
光缆终端设备:光缆终端设备位于陆地,它是海底光缆与陆地通信网络的 “连接点”。
在这里,信号会进行一系列的处理、发送和接收工作。
它就像是一个 “翻译官”,将海底光缆中传来的光信号转换为适合陆地网络传输的电信号,同时也能将陆地网络要发送出去的电信号转换为光信号,通过海底光缆传向远方。
远供电源设备:前面提到中继器/光放大器需要用电来工作,而远供电源设备就是为海底中继器/光放大器提供电力的 “大后方”。
它通过海底光缆上的远供电源导体,以高电压、低电流的直流供电方式,向海底中继器/光放大器馈电。
一般供电电流在 1A左右,可供电电压却能高达kV级别。
为了保证供电的稳定性,远供电源设备通常配备了成排的电池,甚至还有硕大无比的柴油发电机作为备用电源,以应对突发情况。
线路监测设备:线路监测设备时刻 “盯着” 海底光缆的运行状况,就像一个不知疲倦的 “卫士”。
它可以实时监测光缆的各项参数,一旦发现信号异常、光缆出现故障等情况,能够迅速发出告警,并通过各种技术手段对故障进行定位,为后续的维修工作提供准确的信息。
网络管理系统:网络管理系统则像是整个海底光缆系统的 “指挥官”,它负责对整个系统进行全面的管理和调度。
通过它,工作人员可以对光缆的运行状态、数据流量、设备性能等进行实时监控和管理,确保整个系统高效、稳定地运行。
海洋接地装置:海洋接地装置的作用是为海底光缆系统提供一个安全的接地环境,保护设备免受雷击、电气干扰等危害,保障整个系统的安全运行。
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典型的海底光缆系统有哪些
在全球的海洋中,纵横交错着众多海底光缆系统,它们就像一条条无形的纽带,将世界紧密相连。下面,我们来了解一些连接亚洲的典型海底光缆系统吧。
亚非欧 1 号海缆系统(AAE-1)
AAE-1(Asia Africa Europe-1 Cable System)是一条由中国联通发起并主导建设,从东南亚到欧洲的超级海底光缆系统,总长度达到了 25000公里。
它就像一条长长的巨龙,连接着中国、埃及、意大利和法国等众多国家和地区,确保了中国与非洲、欧洲国家的信息高效传输。
亚太二号海缆系统(APCN-2)
APCN-2(Asia Pacific Cable Network 2) 是一个长达19000公里的海底光缆系统,它以环形配置连接着日本、韩国、中国、台湾、香港、菲律宾、马来西亚和新加坡等 10 个亚洲地区的海底电缆登陆站。
它就像一个紧密相连的 “亚洲环”,将亚洲各国紧密地联系在一起,保障了亚洲地区之间通信的畅通无阻。
EAC-C2C海缆系统
EAC-C2C 光缆系统是由 EAC(East Asia Crossing,东亚跨洋系统) 网络和 C2C (City to City,城市间系统)网络合并而成,是亚洲最大的私营海底光缆网络。它的总容量在17.92Tbps 到 30.72Tbps 之间,总长度达 36800公里,环太平洋设计,连接11个国家和地区,覆盖了日本、韩国、中国、台湾、香港、菲律宾和新加坡等多个国家和地区。无论是在容量还是覆盖范围上,都展现出了强大的实力,为亚洲地区的通信提供了坚实的保障。
