全球海底光缆产业发展现状如何？

全球海底光缆产业蓬勃发展。

一、全球海缆布局稳中有变

互联网信息流量流向和数据中心分布主导全球海缆布局变化，各 区域内部海缆连通性不断增强，欧洲-美国和加拿大、亚洲-美国和加 拿大、拉美-美国和加拿大、亚洲-欧洲等传统大带宽需求方向海缆建设持续加强，新海缆路由的出现使海缆网络架构逐步完善。全球主要 方向海缆使用容量持续增高，海缆升级和建设需求强劲。

1.国际互联格局正在发生变化

根据 TeleGeography 数据，2022 年全球国际带宽使用量已经达到 3811Tbps，2015-2022 年复合增长率（CAGR）为 44%。国际带宽使用 量最高的方向依次是欧洲内部、欧洲-美国和加拿大、亚洲内部、亚洲 -美国和加拿大、拉美-美国和加拿大。CAGR 最高的方向依次是亚洲 -大洋洲（57%）、非洲内部（56%）、亚洲内部（53%）、非洲-中东 （51%）、亚洲-欧洲（50%）、非洲-欧洲（50%）。

美国仍是世界流量中心，但核心地位有所减弱。欧洲-美国、亚洲 -美国、拉美-美国是国际带宽最大的三个方向，中东、非洲经欧洲转 接美国。随着各区域国际带宽方向日益多元化，亚洲、大洋洲、拉美连接美国的带宽在其总国际带宽中的占比均有所下降，亚洲到美国的 国际带宽占亚洲总国际带宽的份额从 2015 年的 46%下降到 2022 年 的 34%，同期大洋洲从 75%下降到 53%，拉美从 87%下降到 82%。

欧洲是国际带宽使用量最大的区域，也是中东、非洲最重要的网 络路由方向。由于欧洲内部国家众多、互联需求大，欧洲 74%的国际 带宽产生在本区域内部，并且很大一部分由陆地光缆承载。欧洲仍是 中东和非洲连接全球互联网的重要转接地，中东、非洲连接欧洲的带 宽在这两个区域总国际带宽中的占比分别达到 84%、83%。

亚洲内部国际带宽增长迅速。2022 年亚洲内部国际带宽使用量 达到 387Tbps，2015-2022 年亚洲内部国际带宽占亚洲总国际带宽的 份额从 42%上升至 52%，同期亚洲到美国和加拿大区域的国际带宽 占比显著下降，亚洲到其他区域的国际带宽占比基本保持稳定。新加 坡、日本、中国香港仍是亚洲最大的国际带宽枢纽，韩国、印尼、马 来西亚、菲律宾等国带宽高速增长，逐步成为新的枢纽。

拉美、中东、非洲、大洋洲国际带宽体量相对较小，数据流向相 对单一，主要连接美国和加拿大区域、欧洲，但近年来这些区域内部 的国际带宽逐步增长，并开始发展更加多元的路由方向。拉美国际带 宽几乎全部由拉美-美国和加拿大、拉美内部两个方向国际带宽组成， 后者占比近年来逐步提升，2022 年达到 18%。中东的主要网络路由 方向是欧洲，中东内部、中东-亚洲的国际带宽占比缓慢增长，2022 年 在该区域总带宽中的占比分别为 7.4%、7.3%。非洲北部的国际互联 网连接几乎全部通过欧洲转接；撒哈拉以南的非洲得益于跨多国陆地光缆建设和内容本地化，对欧洲转接的依赖度则不断下降，内部国际 带宽增长迅速。在大洋洲的主要带宽方向中，大洋洲-美国和加拿大带 宽占比逐步降低，大洋洲-亚洲、大洋洲内部带宽占比逐步提高，2022 年分别达到 31%、16%。

内容提供商带宽使用量高速增长。从国际带宽用户来看，2015- 2022 年，在数据中心间互联访问、内容分发和云服务带动下，内容提 供商的带宽使用量增速（CAGR 为 60%）远超国际带宽使用量平均增 速（CAGR 为 44%）。2022 年，在欧洲-美国和加拿大、亚洲-美国和 加拿大方向，以及欧洲、亚洲、美国和加拿大区域内部，内容提供商 已超过互联网骨干提供商，成为最大的国际带宽用户。

2.海缆路由多元化趋势加强

随着区域经济一体化发展，各区域对内部连通性的需求加强，区域内部海缆建设活跃。2018-2022 年，全球共交付 106 条海缆，各区 域内部交付海缆数量远超过区域间交付海缆数量。一是亚洲国家间互 联互通水平大幅提升，亚洲内部新增 29 条、在建/拟建 17 条海缆， 主要包括中、日、印与东南亚国家间海缆，东南亚国家之间海缆，以 及印尼、菲律宾等国内海缆，例如连接中、日、新的 ADC、SJC2 海 缆，连接印度和新加坡的 IAX、MIST 海缆，菲律宾国内的 CDSCN 海缆。二是欧洲通过海缆强化国家间连通性，欧洲内部新增 23 条、 在建/拟建 14 条海缆，主要包括连接英国、冰岛等岛屿国家与欧洲大 陆国家间海缆，欧洲国家之间海缆，以及英国、西班牙等国内海缆， 海缆长度均较短，例如连接英国和挪威的 NO-UK 海缆，连接英国和 法国的 CrossChannel Fibre 海缆，连接希腊和意大利的 Lonian 海缆。 三是非洲国家间和次区域间连通性得到快速提升，非洲内部新增 6 条、 在建/拟建 6 条海缆，进一步加强东非、西非、东南部非洲等次区域内 部连通性，例如连接南非和印度洋岛国的 METISS 海缆，连接西非多 国的 Maroc Telecom West Africa 海缆等。四是毗邻海洋国家或区域持 续加强海缆连接，大洋洲、拉美、美国和加拿大区域内部分别新增10、 8、7 条海缆，在建/拟建 6、5、6 条海缆，既包括部分国家国内海缆， 也包括区域内各国间海缆，例如加拿大北极东部的 EAUFON 海缆， 连接拉美四国的 SPSC/Mistral 海缆，连接澳大利亚、巴布亚新几内亚 和所罗门群岛的 Coral Sea Cable System（CS²）海缆。

欧洲-美国和加拿大、亚洲-美国和加拿大、拉美-美国和加拿大、 亚洲-欧洲等传统热点方向海缆建设持续稳步开展，大洋洲-亚洲、大洋洲-美国和加拿大方向海缆建设活跃，新建海缆容量普遍较大，支 撑区域间带宽高速增长。2018-2022 年，欧洲-美国和加拿大方向新增 5 条、在建/拟建 3 条海缆，包括谷歌建设的 Dunant 海缆和 Meta、微 软建设的 Amitie 海缆，容量分别达到 250Tbp、360Tbps。亚洲-美国 和加拿大方向新增 3 条、在建/拟建 7 条海缆，包括谷歌、Meta 建设 的 PLCN 海缆，日本私营海缆运营商 Seren Juno 建设的 JUNO 海缆， 容量分别达到 144Tbps、350Tbps。拉美-美国和加拿大方向新增 5 条、 在建/拟建 7 条海缆，包括 Curie、Gold Data-1 等海缆。亚洲-欧洲新 增1条、在建/拟建4条海缆，例如连接巴基斯坦、东非和欧洲的PEACE 海缆，连接新加坡和法国的 SMW6 海缆，连接印度和意大利的 IEX 海缆。亚洲-大洋洲新增 3 条、在建/拟建 1 条海缆，例如连接澳大利 亚和新加坡的 DJSC、INDIGO-West 海缆。大洋洲-美国和加拿大新增 2 条海缆，例如连接澳大利亚和美国的 Southern Cross NEXT、Hawaiki 海缆。

新的海缆路由持续出现，海缆网络架构逐步完善。非洲-拉美方向 新增 SAIL 和 SACS 海缆，完善了南大西洋区域海缆网络。欧洲-拉美 新建直达海缆 EllaLink，以满足两个大洲之间日益增长的数据传输需 求。OAC 海缆避开巽他海峡和马六甲海峡，直连阿曼和澳大利亚，缩 短了澳大利亚到欧洲、中东、非洲的时延。Blue-Raman、TEAS 等海 缆系统正在探索欧洲连接中东和亚洲的新路由，Echo、Apricot、Bifrost 等海缆开辟新加坡等东南亚国家到美国和日本的新路由。远北光纤公 司（FNF）正在探索推进日本经北极航道连接欧洲的路由，缩短亚欧 之间的海缆距离，降低网络时延。

3.主要方向海缆容量供不应求

海缆系统在使用过程中会预留一定容量，以满足备份和突发情况下紧急扩容需求，点亮容量 1 通常占设计容量 2 的 15%-30%，超过 30% 说明海缆利用率较高，可考虑新建海缆。近年来，全球主要方向海缆 点亮容量持续增长，跨太平洋、亚洲内部、跨大西洋、亚洲-欧洲（经 由埃及）等方向点亮容量占比均已超过 30%。其中，跨太平洋和亚洲 内部的点亮容量占比均已超过 55%，预计 2025 年，跨太平洋、亚洲 内部方向海缆点亮容量增速将超过设计容量增速，海缆容量供不应求， 需要加快升级和建设更多的海缆系统。

二、海缆技术取得长足进步

近年来，空分复用（SDM）技术、水下设备技术、远端供电设备（PFE）技术、开放式海缆（Open Cable）等取得新突破，带动海缆系 统向系统容量更大、传输距离更远、单比特成本更低、网络架构更智 能方向发展。

1.海缆系统容量大幅提升

空分复用技术提升系统容量。目前 SDM 已成为增加海缆系统容 量的主流技术，主要包括多纤对、多芯光纤等发展方向。多纤对技术 因其相对成熟的平台、容量提升效果明显受到行业青睐，并逐渐在项 目中得到应用。根据 TeleGeography 统计，近期宣布的中继海缆系统 中，超过 65%的海缆设计纤对数超过 12 纤对。2021 年 9 月，华海通 信交付的海南香港海缆快线（H2HE）是全球首个 16 纤对中继海缆系 统。2023 年 5 月，Meta 规划建设一条连接西班牙与美国西海岸的 Anjana 海缆，是首个采用 24 对光纤 SDM 技术的中继海缆，容量高 达 480Tbps。未来海缆系统还将朝着 32 纤对甚至更多纤对的方向发 展。

单波长速率持续提高。提高单波长速率是提升海缆系统容量的一 种重要方式。随着海缆线路终端设备（SLTE）技术的不断发展，目前 主流海缆系统单波速率在 200Gbps 以上，单纤对容量能够达到 25.6Tbps（128*200Gbps）。未来几年单波速率会从 400Gbps、600Gbps 逐步发展到 800Gbps 甚至更高速率。2021 年 11 月，华海通信承建的 菲律宾 CDSCN 海缆完成海上施工，可支持高达 400Gbps 和 800Gbps 的单波传输速率。2022 年 2 月，Ciena 在 NO-UK 海缆上实现了单波 长 800Gbps 速率，单纤对容量达到 35Tbps。

2.海缆设备性能不断突破

多纤对水下中继器取得突破。多纤对水下中继器是多纤对海缆系 统中最关键的环节之一，涉及大数光纤的馈通技术、高效泵浦驱动技 术、超高工作电压、超大浪涌防护技术、多纤对泵浦共享技术等关键 技术。多纤对水下中继器不断取得技术突破，NEC 已完成 24 芯对水 下中继器认证，华海通信发布全球首个 32 纤对海底通信中继器，海 缆行业进入超大容量系统传输时代。

供电设备向更高电压发展。近年来长距离超大纤芯对海缆开始规 模部署，光纤纤芯的增多带来光器件的增加，对整个海缆系统的供电 能力提出更高要求。目前传统的 PFE 多为 15kV，中国厂家率先提出 并推广 18kV 海缆供电标准，已被国际海缆行业普遍认可并积极跟进。 未来随着千万亿比特（Petabit）甚至 2 Petabit 海缆的成熟，PFE 还将 向 21kV、24kV 甚至更高规格发展，为多纤对系统提供保障。

3.海缆系统组网更加灵活

水下分支单元智能调度能力更强。业务调度高灵活性、高可靠性 是海缆系统网络发展的一个重要方向。目前业界主流的光切换海底线 路分支器（FSBU）可提供 1x1、1x2 和 2x2 等多维度光切换配置，能 够实现光纤级别的业务灵活调度，配合海底线路动态光分插复用器 （ROADM）使用，可以实现频谱级别的业务灵活调度，同时光切换 可实现 FSBU 的光信号无损容灾，极大增强系统的灵活性和可靠性。 近年来 FSBU 已成为复杂海缆系统网络的重要设备，已广泛部署于全 球多个海缆系统。目前主要厂商可提供 24 光纤对 FSBU，最高支持 8光纤对多维光切换。华海通信已发布 32 光纤对 FSBU，能够支持 16 光纤对多维光切换。

Open Cable 提供更灵活的组网选择。近年来，有中继海缆系统的 SLTE 与水下设备解耦已成为行业的发展趋势。Open Cable 是一种新 型解耦型组网架构，将 SLTE 与水下设备分离，可实现不同类型的 SLTE 共享同一光纤通道，也可针对各种颗粒大小的业务实现差异化 服务，进一步降低业务成本。Open Cable 系统的出现提升了海缆系统 的整体竞争力，给海缆客户带来了更多灵活性，同时也促进了波长销 售和波长共享模式的出现。目前 Open Cable 建设模式在 PEACE、 EllaLink 等海缆已经开始使用，但其技术标准尚在形成过程中，还面 临着如何消除波长间干扰和功率控制等问题。