AI 如何重塑海底与陆地网络

超大规模云厂商正推动新建海底光缆直接接入数据中心。以下是SDM光缆、800G相干可插拔光模块和光直通技术如何改变端到端网络设计。

2026年9月11日

金融、商业运营、国家安全、娱乐以及许多其他行业都依赖于全球光纤网络所提供的连接。海底光缆承载着跨洋连接各大洲和岛国的连通能力。如今，这些洲际链路正越来越多地直接延伸至运行云和AI服务的数据中心。

如今，数以万计的数据中心依赖这一骨干网络来支撑AI训练、推理、智能体和应用——随着全球数据中心容量（目前约为100 GW）预计到2030年翻倍至200 GW，这一数字还将进一步增长。由此带来的数据中心互连数量增加——及其容量的快速攀升——持续推动海底光缆容量和陆地连接的相应增长。

据行业追踪机构统计，目前有570多条海底光缆，总长约150万公里。其中仅2026年就有40多个新海底光缆系统计划投入运营，另有更多光缆计划在本十年末之前建成。这一扩张正迫使海底网络运营商及其陆地合作伙伴应对新的挑战，包括如何在海缆登陆站（CLS）和回传网络中承载大幅提升的容量。

从历史上看，海底光缆部署主要由电信运营商、批发运营商和光缆联盟推动。海底线路终端设备（SLTE）安装在海缆登陆站，该站是海底流量交接至陆地网络的枢纽。

如今的格局已有所不同。超大规模云和AI提供商正日益主导部署，铺设光缆以跨洋连接特定数据中心。在这种模式下，海缆登陆站不一定是终点；流量可以直接从一个数据中心传输到另一个数据中心。

为满足容量需求，曾经承载4对、6对或8对光纤的光缆系统正让位于具有24对或更多光纤的空分复用（SDM）架构。单个海缆登陆站现在可能需要处理至少四倍于以往的容量，这加大了在登陆站点减少空间、功耗和成本的压力，同时还要提升陆地回传所需的容量。

因此，优化整体网络架构如今与增加或升级设备同样重要。运营商正转向将海底段和陆地段视为单一端到端网络而非彼此独立域的设计。

新一代800G相干可插拔光模块正从城域部署扩展到区域和长途应用。无论是直接部署在路由器中实现IP-over-WDM，还是用于承担分界和低速业务汇聚等功能的“薄型”转发器配置（图1），与性能优化的相干光模块相比，相干可插拔光模块都能减少占地面积、功耗和资本成本。

图1. 800G相干可插拔光模块可在陆地回传和海底链路上节省功耗、空间和成本。

这些优势使800G相干可插拔光模块非常适合陆地回传，因为它们提供了经济高效、低功耗的选择，并可在C波段和L波段联合（“C+L”）下工作以提升光纤容量。运营商还在海底路由上验证该技术，从短距离无中继岛间链路到运行数千公里的有中继系统。最近在美国至波多黎各的一条海底路由试验中，该可插拔光模块在2841公里距离上实现了每波长600G，在5862公里上实现了每波长400G。正在开发的新版本旨在将传输距离扩展至跨大西洋距离。

当同一运营商同时控制其海底和陆地光纤时，在海缆登陆站部署可重构光分插复用器（ROADM）（图2）即可实现光直通。波长不再止于海缆登陆站，而是可以直接继续进入陆地回传，并在目的数据中心内终结。

要实现这一点，需要多个ROADM功能协同工作，包括放大自发辐射（ASE）频谱功率插入、频谱共享和光通道监控，以及陆地在线放大器中的恒功率运行。

图2. 通过消除海缆登陆站处的背靠背转发器，运营商可以减少与转发器设备相关的功耗、空间和成本。

海底运营商并不总能利用自有光纤直达数据中心本身。当回传段由另一方拥有时，暗光纤租赁或管理型光纤网络（MOFN）服务可以填补这一空白。然而，一旦涉及支持24对或更多光纤对的SDM光缆，这两种方案都不便宜。

图3. 在陆地回传链路中使用扩展的C+L频谱可以减少所用光纤数量以及任何相关租赁成本。

同时使用C波段和L波段可以提高回传光纤的容量并改善经济性。海底光纤通常仅限于约4.5 THz的波分复用（WDM）频谱，而陆地光纤在C+L下可支持约9.6 THz，若采用Super-C和Super-L等扩展波段则更高（图3）。这使得回传路由每根光纤可承载两倍于海底的容量——甚至更多。

陆地跨段通常也比海底跨段更短，这允许波长以略高的数据速率运行。叠加在C+L频谱增益之上，这使海底光缆运营商能够将其回传光纤需求减少50%-75%，这对运营商的租赁光纤或MOFN成本是实实在在的削减。

结论

海底网络如今已成为端到端数据中心架构不可或缺的组成部分，为AI和云流量实现全球规模的互连。通过利用新技术和优化架构，海底网络运营商可以在容量增长中保持领先，同时降低成本和功耗，并在海底和陆地两个领域最大化运营效率。

Serge Melle是诺基亚光网络产品营销总监。Serge于2019年加入诺基亚，并于2021年加入光网络部门，在那里他领导ON产品营销团队、新产品发布、营销活动以及广泛的数字营销活动。在加入诺基亚之前，Serge曾在Infinera和北电网络从事产品/解决方案营销和业务开发工作，并在Pirelli Telecom Systems工作，参与了业界首批波分复用（WDM）网络部署的实施。Serge在光纤通信和传感领域发表了大量文章，拥有蒙特利尔康考迪亚大学物理学学士学位和多伦多大学应用物理学硕士学位。

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