遠方誌Journal for Far
← 回到文章索引
FIELD NOTES / 006
工程與基礎設施 · 2026-10-25 刊出 · 6 分鐘閱讀

你正在讀的這篇文章,是怎麼從海底抵達的?

我們習慣說資料在「雲端」,跨海傳輸卻仰賴幾千公里長、花園水管粗細的電纜。海纜如何運作,又為什麼有時會斷網?

海底電纜光纖網路基礎設施韌性設計一篇從現象走向機制的探索

2023 年 2 月,台灣外島馬祖的一萬四千名居民發現網路幾乎斷絕:民宿業者無法提供房客網路、傳一則簡訊要等上幾小時、視訊完全看不了。原因不是駭客攻擊,也不是基地台故障,而是連接馬祖與台灣本島的兩條海底電纜在六天之內先後被船隻切斷。我們習慣把網路想像成漂浮在「雲端」的東西,這次斷網卻提醒我們:跨海的資料,絕大多數是走海底電纜的。

一、網際網路其實鋪在海底

把兩個大陸用電纜連起來的想法,比網際網路早了一百多年。1858 年,美國商人 Cyrus Field 與大西洋電報公司鋪設了第一條跨大西洋電報電纜;英國維多利亞女王與美國總統布坎南藉它互致賀電,但這條電纜只穩定運作了幾週便失效。直到 1866 年,可靠運作的跨大西洋電纜才真正建立。當時倫敦的報紙寫道:「時間與空間彷彿真的被消滅了。」

一百六十年後,跨海電纜已成為全球網路的骨架。根據長期追蹤此產業的研究機構 TeleGeography,截至 2026 年,全球有超過 600 條使用中或規劃中的海底電纜,使用中的總長度超過 150 萬公里[2]。海纜的設計壽命約 25 年,但多數並非「壞掉」而退役,而是容量比不上新電纜,繼續營運已不划算。

退役的電纜去了哪裡?有些留在海床上,有些被企業買下打撈、回收原料,甚至有些被重新鋪設到需求較小的路線繼續使用。鋪設前,業者會先做完整的海洋調查,避開斷層帶、漁場與錨地——路線選擇本身,就是第一道防線。

1858 年的第一條跨大西洋電纜只運作了幾週;可靠的版本要等到 1866 年。新基礎設施的第一版經常是昂貴的實驗品,海底電纜也是其中之一。
1871 年達爾文港海灘上,眾人圍著剛拉上岸的海底電纜,海上有帆船
1871 年 11 月 7 日,海底電纜在澳洲達爾文港上岸。這不是本文提到的大西洋電纜,而是同一波全球鋪纜潮的現場:電纜上岸的地方,就成了通訊地圖上的節點。照片:澳洲北領地政府攝影師,CC0,Wikimedia Commons

二、訊號怎麼跨過一萬公里的海洋?

現代海底電纜的核心是細如頭髮的玻璃光纖,雷射在一端以極高頻率閃爍,光訊號在玻璃裡傳送。根據英國電纜業組織 KIS-ORCA 的技術說明,整條深海段電纜大約只有花園水管粗——直徑約 17 到 21 毫米[3]——裡面除了光纖,還有高張力鋼絲與一層銅導體。靠近岸邊、容易被人類活動干擾的海域,電纜會包上更多層鎧裝並埋進海床;深海段則直接放置在海底。

光在玻璃裡前進會逐漸衰減,因此長途電纜每隔約 50 到 80 公里設置一個「中繼器」:一段摻鉺光纖,由雷射激發後放大通過的光訊號。中繼器需要的電力,則由兩端登陸站送出高壓電,經電纜中的銅導體沿途供應。一條跨洋電纜因此既是光學系統,也是一條超長的輸電線。

光訊號如何跨越海洋
登陸站發射雷射訊號
光在細如頭髮的光纖中前進
每 50–80 公里由摻鉺光放大器接力
跨越海盆抵達另一端登陸站
接入當地網路
木架上排列的八段海底電纜截面,可見銅線、絕緣層與鋼絲鎧裝
巴黎工藝博物館收藏的十九世紀海底電報電纜截面:銅線、絕緣層與一圈圈鎧裝鋼絲。今日海纜的核心已換成頭髮般細的光纖,但鎧裝保護的思路延續至今。照片:Frédéric Bisson,CC BY 2.0,Wikimedia Commons

三、「99% 的國際資料走海底電纜」可靠嗎?

這句話被媒體引用了無數次,包括國際電信聯盟(ITU)秘書長在 2024 年的公開聲明[6]。TeleGeography 回頭追查這個數字,發現唯一有出處的版本指向美國聯邦通訊委員會(FCC)的舊報告——衛星只佔美國國際通訊容量的 0.37%[5]。問題是,那份數據是 2013 年統計、2015 年發布的,而且 FCC 後來改變了申報要求,沒有更新數據。

TeleGeography 的結論是:這個說法方向正確,他們也確認其成立,但在缺乏洲際衛星流量數據的情況下,沒有人能精確算出百分比。英國漁業與電纜業者的合作組織 KIS-ORCA 使用的說法是「約 95%」[3]。一個數字被反覆引用,不等於它已經過查證。要判斷準不準,仍得回頭看資料怎麼來。可以確定的是,衛星與海底電纜的角色並不對等——衛星在容量與延遲上無法取代電纜的主要路線。

四、海纜經常故障,為什麼我們很少斷網?

海底電纜的故障其實很頻繁。根據 ITU 引述國際電纜保護委員會(ICPC)的資料,全球每年約發生 150 到 200 次電纜故障,平均每週要進行約三次維修[6];KIS-ORCA 的維修資料顯示,約七成的故障由漁撈與船錨造成[4]——而且水深是關鍵分界:淺於 200 公尺的海域幾乎都是人為活動所致,深於 1,000 公尺處則以海底地震、滑坡等自然因素為主。然而我們並不常感覺到「海底電纜斷了」,因為網路設計預留了其他路徑:一條路徑失效,流量會改走其他電纜或陸上路由。ICPC 也指出,媒體有時誇大單一通道的重要性——例如荷莫茲海峽實際承載的頻寬不到全球國際頻寬的 1%[7]。

不過,整體網路有備援,不代表每個地方都承受得住故障。馬祖就是一例:全島只依賴兩條通往台灣本島的電纜,兩條一斷,備援只剩頻寬有限的微波傳輸。據中華電信的資料,這兩條電纜在過去五年共被切斷 27 次[1]。台灣國家通訊傳播委員會將 2023 年 2 月的事件歸因於兩艘中國船隻,但當時報導沒有直接證據顯示是蓄意破壞——意外與蓄意在事發當下往往難以區分,這正是基礎設施安全最棘手的部分。

斷掉的海纜也沒辦法立刻接好。兩端登陸站會先以測試定位斷點,接著派出在全球戰略位置二十四小時待命的專門電纜船,用抓鉤把電纜從海床鉤起、切除損壞段再重新接回。這就是為什麼 ITU 與 ICPC 在 2024 年底成立國際諮詢機構,協調各國加速維修並降低損害風險——電纜的弱點往往不在技術,而在跨國協調的速度。

全球平均的韌性,不代表每個地方都安全。網路不會整個斷掉,但你所在的位置可能單獨斷線。

五、備援的價值,常在故障時才被看見

海底電纜靠冗餘提高可靠度:即使局部失效,整體仍能運作。同樣的原理出現在電網的環狀供電、人體的雙腎與側支循環、機場的多條跑道。這也呼應了本誌談過的「平均數」問題:平均值描述整體,個別地點承受的風險卻可能遠高於平均。

電纜繞道仍受備援容量、壅塞與延遲限制;道路拓寬則會改變人們的出行選擇。兩種網路都要處理需求與容量,只是調整的方式不同。而且冗餘不是免費的:多鋪一條跨洋電纜是一筆龐大的長期投資,每個社會都要決定為「幾乎不會用到的備援」付多少錢。馬祖的答案是事後才浮現的——直到兩條電纜同時斷掉,備援的價值才被看見。事故後容易理解備援的用途,事前要說服別人付錢,卻難得多。

查證資料來源8 項

實際支持文中事實主張的來源,逐條標註支持的內容;文內如有 [數字] 標記,對應此處編號。

  1. Taiwan blames Chinese ships for cut internet cables(美聯社,經 PBS 刊載,2023-03-08) ↗
    支持內容:2023 年 2 月馬祖兩條海底電纜先後被切斷、居民仰賴微波備援、過去五年共斷 27 次、官方歸因但無蓄意證據
  2. Submarine Cable Frequently Asked Questions(TeleGeography) ↗
    支持內容:全球 600 多條電纜、使用中總長逾 150 萬公里、電纜構造與埋設方式、25 年設計壽命
  3. Subsea cable design(KIS-ORCA) ↗
    支持內容:深海電纜直徑 17–21 毫米、中繼器間距 50–80 公里、摻鉺光放大器與岸上供電原理、約 95% 通訊需求由海底電纜承載
  4. Maintenance / Repair Operations(KIS-ORCA) ↗
    支持內容:約 70% 故障由漁撈與船錨造成、水深與肇因的關係、電纜船待命與抓鉤維修流程
  5. Do Submarine Cables Account For Over 99% of Intercontinental Data Traffic?(TeleGeography,Alan Mauldin,2023-05-04) ↗
    支持內容:99% 說法的出處追溯(FCC 2013 年數據)、方向正確但無法精確計算的結論
  6. Strengthening resilience of submarine cable networks(ITU 新聞稿,2024-11-29) ↗
    支持內容:ITU 秘書長的 99% 引文、每年 150–200 次故障與每週約三次維修、主要肇因為漁撈與船錨
  7. Media Enquiries & FAQ(ICPC) ↗
    支持內容:網路的備援與繞道設計原則、荷莫茲海峽頻寬佔全球國際頻寬不到 1%
  8. The Transatlantic Cable(美國國會圖書館) ↗
    支持內容:1858 年首條跨大西洋電纜、數週後失效、1866 年建立可靠通訊的歷史
延伸探討
TAKE IT FURTHER

把故事帶回自己的思考

打開 TeleGeography 的海底電纜地圖,找找你住的地方:有幾條真正獨立的路徑連向世界?如果你所在的城市斷線一個月,哪些生活環節會最先出問題——而你認為誰應該為那個「幾乎用不到」的備援付錢?

筆記會儲存在目前瀏覽器,不會上傳或同步到其他裝置。
接著探索

隨機探索另一篇文章

隨機讀一篇 ↗