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刘泰 王文跃 王尧:“一带一路”背景下我国国际海缆建设的机遇与挑战
发布时间: 2019-01-17 07:15:53   作者:刘泰 王文跃 王尧   来源: 中国信息通信研究院CAICT   浏览次数:

       “一带一路”倡议的推进实施加强了沿线国家沟通合作,对国际海底光缆的互联互通提出了更高要求,对我国国际海缆建设和产业发展既是机遇也是挑战。

 

       当前,我国大陆地区已建有山东青岛、上海南汇、上海崇明、广东汕头4 个国际海缆登陆站和9条国际海缆,与世界主要国家和地区实现网络互联,但在海缆通信方面与美国、日本等海洋强国仍存在较大差距。2015年和2017年,我国先后发布《推动共建丝绸之路经济带和21世纪海上丝绸之路的愿景与行动》和《“一带一路”建设海上合作设想》,提出要“规划建设洲际海底光缆项目”、“推动共同规划建设海底光缆项目,提高国际通信互联互通水平”。“一带一路”倡议的推进实施加强了沿线国家沟通合作,对国际海底光缆的互联互通提出了更高要求,对我国国际海缆建设和产业发展既是机遇也是挑战。

 

       一、 全球海底光缆通信网络建设迎来重要发展窗口期

 

       从全球视角看,国际互联带宽需求和海缆替换周期共同推动海底光缆建设进入新的高峰期。一方面,据TeleGeography数据显示,近年全球国际互联网带宽年增长率保持在30%左右,2013-2017 年约增长196Tbps,截至2018年8月已达到295Tbps,并持续呈现加速增长态势。近年全球数据中心互联和互联网服务带宽需求的持续增长推动了海底光缆的加速建设。另一方面,截至2018年初,全球已投入使用的海底光缆超过448 条,总长度达120万公里。其中,约40%为2000年前建设完成,根据海缆17~20年的使用寿命推算,此部分海缆已逐步进入使用周期的尾声。2016年跨太平洋、跨大西洋、亚欧间海缆系统已开始进行升级换代,海缆建设已进入一个新旧更替的窗口期。据CRU数据显示,2018-2020年全球在建和计划建设的国际海缆26条,总长度超过26万公里。

 

 

       从我国自身角度看,需求和政策共同驱动我国跨境海底光缆建设。海缆承担了我国70%的出口总带宽,是我国国际通信的主要方式,建设需求巨大。2015年,我国互联网国际出口带宽达到3.8Tbps,2017年底已达到7.3Tbps,《“十三五”国家信息化规划》中提出到2020年互联网国际出口带宽目标为20Tbps,为达到该目标,我国国际海缆建设和扩容仍需保持较高的速度。同时,“一带一路”倡议以及“海洋强国”、“网络强国”等国家战略将发展海底光缆网络定位为重要方向。如“一带一路”倡议要求加大与沿线国家的合作交流,并建成中国—东盟信息港、中国—阿拉伯国家网上丝绸之路等。 2018年1月,对接“一带一路”倡议等合作机制愿景,澜湄合作六国联合发布《澜沧江-湄公河合作五年行动计划(2018-2022)》,提出要积极推进跨境陆缆和国际海缆建设和扩容,持续提升澜湄国家间网络互联互通水平。在需求和政策的双重驱动下,我国跨境海底光缆网络建设正在加速推进。

 

       二、 国际海底光缆市场、建设和技术发展呈现新趋势

 

       从市场发展角度看,一方面,“一带一路”沿线新兴市场国家和地区积极出台政策或战略促进海底光缆网络建设,市场空间广阔。近年来,东南亚、非洲、北欧、南美等新兴市场国家和地区高度重视国际海缆对于加强国际互通促进本地发展的重大意义,纷纷出台相关政策或战略。如泰国、印度尼西亚、阿联酋、阿曼、芬兰、智利等国家均出台相关措施或战略,吸引跨境海缆在其境内登陆。根据Terabit数据显示,2015年非洲、南亚、中东、加勒比海、南太平洋等新兴市场区域海底光缆建设投资比重已达全球的60%以上。Ovum数据显示,2016年全球海底光缆市场收入超过10.6亿美元,其中亚太地区达到了3.5亿美元、EMEA地区3亿美元、拉丁美洲和加勒比地区1.56亿美元。另一方面,互联网内容流向和数据中心分布开始主导全球海缆布局。欧美、日本、新加坡等国家和地区凭借其政策、资源和地理优势,已开始带动全球数据向其聚集,成为多条国际海缆的起点或者关键节点,并加速形成全球海底光缆网络中心。谷歌、微软、Facebook等国际互联网巨头已开始在全球部署数据中心,基础电信运营企业也在建设区域性服务数据中心,数据中心的建设已成为影响国际海缆网络布局的关键之一。

 

 

       从投资建设角度看,一方面,海缆建设运营主体正在逐步变得多元化。传统海缆建设运营以俱乐部模式为主,俱乐部参与方一般为基础电信运营企业和海缆运营商。近几年,互联网企业、金融机构、基金组织、民间资本和国家政府部门等正在成为海缆投资、建设和运营的新兴力量。为降低成本和满足业务需求,大型互联网企业从租赁海缆带宽转向投资建设海缆,谷歌、微软、Facebook等已参与投资建设超过15条国际海缆。金融机构、基金组织和政府部门开始积极参与海缆建设,如2016年,萨摩亚首个PPP模式海底光缆项目正式落地,项目由世界银行、亚洲开发银行和澳大利亚政府联合融资。另一方面,Open Cable建设模式开始受到青睐。Open Cable模式采用干系统、湿系统分离的设计原则,具有灵活性,可以为潜在海缆用户预留参与空间,快速推进项目进程。如2017年底,连接亚洲、东非的PEACE项目正式启动,项目采用Open Cable模式设计,并引入项目公司的模式进行投资,由我国亨通集团主要投资,同时接受了中非产能合作基金、欧亚合作基金等的股权参与意愿,由华为海洋负责承建,客户可通过购买光纤和带宽或自建分支的方式参与项目。

 

       从技术发展角度看,一是大容量需求推动系统向Tbps级别和网状拓扑发展。上世纪九十年代中期,全球跨境数据流以话音为主,海底光缆系统建设带宽为Gbps级别,网络结构主要为链式拓扑。世纪之交,全球数据流量需求出现较大幅度提升,互联网流量需求开始涌现,网络建设开始以百Gbps为主,并以环形拓扑代替链式拓扑。近十年来,互联网大带宽需求推动海底光缆网络建设向Tbps级发展,网络拓扑结构也开始由环形拓扑向网状拓扑转变。二是超100G密集波分复用系统和C+L双波段技术成为海缆发展趋势。国际海缆纤芯资源紧张,2013年开始海缆系统中引入100G技术,目前已成为国际海缆建设部署的主流。200G、400G等超100G技术和C+L双波段复用传输,可有效提高光纤资源利用效率,是当前技术演进的主要趋势。三是基于可重构光分插复用器(ROADM)的海缆分支器(BU)的运用提高组网灵活性。当前海缆分支器已采用了分纤、分波方案,随着国际互联业务对组网灵活性需求的提高,基于高可靠性WSS的可重构光分插复用器开始应用于海缆分支器中,使海缆带宽资源分配更加灵活。

 

       三、 我国海缆产业发展和“走出去”面临的挑战和策略建议

 

       经过多年的努力,电信、联通、移动等我国电信运营企业已从购买海缆资源、到参与建设、再到主导建设,正逐步提高在国际海缆建设中的话语权;通过华为海洋、烽火、亨通、中天等海缆系统集成商和制造企业的技术攻关和工程实践,我国已具备从传输设备、海底光缆到系统集成和施工维护等各环节的自主能力。但我国海缆产业发展和“走出去”仍面临诸多挑战。

 

 

       一是国内市场需求和境内应用难以支撑产业发展和技术瓶颈的突破。当前,我国境内海底光缆建设需求以国防为主,电信运营业务为辅,兼顾少量能源领域需求,总体市场规模稳定性不够、持续性不足,难以支撑产业的发展。并且,我国境内应用多为浅海无中继器海底光缆系统,缺乏深海海缆和有中继器海缆的应用案例。远距离、大深度的洲际通信海底光缆对系统设计、产品性能、建设施工等的要求都要复杂很多,无法单纯复制已有经验。二是仍缺乏大型国际海底光缆项目经验,国际认可度有待提高。通常国际市场采用通信设备总包商、光缆制造企业及施工单位共同合作的海缆建设模式,由多国共同协商出资共建。当前,由我国基础电信运营商或系统集成商参与合作的国际海缆工程,无论在海缆系统相关产品选型方面,还是在海缆施工和登陆段施工的建设单位选择方面,我国基础电信运营商或系统集成商话语权不足,国内产业链相关企业参与度较低,受益很少,积累经验慢。三是海底光缆系统产业链能力仍需要进一步提升。我国已经具备了较为完整的海底光缆系统产业链,但是距离世界先进水平仍有一定差距。海缆完整产业链投资巨大,无法由单一企业承担,当前相关企业虽已开展合作,但整个产业尚未形成发展合力。海缆技术的提升也需要庞大的资金、人力和经验的支持,而目前我国海缆产业链企业以民营企业为主,发展压力较大。

 

       建议在“海洋强国”、“网络强国”等国家战略的指导下,依托“智慧海洋”相关工程,积极培育国内市场需求,扩大应用场景范围,促进我国海缆相关产业的经验积累;跟随“一带一路”倡议,积极推动沿线国家海缆建设及与我国的互联互通,统筹建立海缆系统制造企业与通信运营以及系统集成商之间的合作机制,依靠基础电信运营企业和系统集成商的努力,带动我国海底光缆产业“走出去”;加快形成海底光缆系统产业集群,并形成技术发展合力,加大超低损耗大有效面积G.654光纤、海缆分支器、海缆中继器,远程高压供电和海缆绝缘技术、远洋施工维护技术等深海产品和关键技术的攻关力度。

 

       (本文转自:中国信息通信研究院CAICT)

 

       作者简介:

 

       刘泰,中国信息通信研究院泰尔系统实验室基础产品与设施部副主任、高级工程师、ITU-T SG15专家,主要研究方向为通信基础设施测试技术和标准化。参与多项通信基础设施产品ITU标准、国家标准、行业标准编制工作及相关课题研究项目。

 

       王文跃,中国信息通信研究院泰尔系统实验室基础产品与设施部工程师,主要研究方向为通信基础设施测试技术和标准化研究。

 

       王尧,中国信息通信研究院泰尔系统实验室基础产品与设施部工程师,主要研究方向为通信基础设施测试技术和标准化研究。

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